The invention relates to a compound forming method of mechanical extrusion and fluid internal pressure for equal wall thickness metal stator bushing used in oil and natural gas drilling. The technical scheme is as follows: the screw motor with equal wall thickness metal stator bushing consists of stator shell, equal wall thickness metal bushing, bonding sandwich and rotor; the stator shell is a straight pipe with inner wall halo, and a layer of rubber is injected between the inner wall of the stator shell and the outer wall of the same wall thickness metal bushing as bonding sandwich to connect and support the bonding sandwich. Rotor and metal bushing cooperate to form sealing cavity; equal wall thickness metal bushing uses extrusion and hydro-internal high pressure compound forming method of die machinery to process pipe into spiral curved surface structure with uniform wall thickness; the invention has the characteristics of high temperature resistance and high processing efficiency, and can improve the life and work of screw drilling tools. Efficiency, reducing the difficulty and cost of equal wall thickness screw drill stator machining, has important engineering application value.
【技术实现步骤摘要】
等壁厚金属定子衬套机械外挤与流体內压复合成形加工方法
本专利技术涉及一种石油、天然气钻井领域中应用的螺杆钻具定子,特别是一种等壁厚金属定子衬套机械外挤与流体內压复合成形加工方法。
技术介绍
螺杆钻具是石油、天然气钻井工程中常用的井下动力钻具。常规螺杆马达定子由定子壳体和橡胶衬套构成,工作过程中,在转子周期性的挤压和定转子密封腔压差作用下,由于橡胶衬套壁厚不等,导致橡胶衬套的散热不均,热滞后现象严重,使橡胶极易老化和撕裂,降低其使用寿命。而在等壁厚螺杆钻具马达定子中,由于定子橡胶衬套的壁厚基本相同,受力后变形均匀,抵抗变形能力强,且散热性能和密封性能得到改善,提高了螺杆钻具的工作效率和使用寿命,对于等壁厚定子壳体表面的连续内螺旋曲面,国外采用切削、热轧制螺旋钢管等方法进行加工,但存在加工成本较高、加工精度较低等缺点。国内采用二次浇铸和无瞬心包络镗削等方法加工连续内螺旋曲面,解决了加工成本问题,但依然存在加工效率低、加工精度低、刚度差等缺点。随着高温深井作业工况增多,橡胶承受高温和挤压的能力有限,限制了螺杆钻具的使用条件。因此,研究加工工艺简单、加工成本较低、工作效率高及使用寿命长的金属螺杆钻具具有重要的工程应用价值。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决常规螺杆钻具定子工作效率低、使用寿命短,以及等壁厚螺杆钻具定子加工难度大且成本高的难题,特提供等壁厚金属定子衬套机械外挤与流体內压复合成形加工方法。本加工方法采用的技术思路是:由于外高压成形使管件向内收缩,从而使壁厚增加,不会出现壁厚减薄严重和破裂现象,但等壁厚金属衬套属于大长径比管件,外高压成形后不利于模具 ...
【技术保护点】
1.等壁厚金属定子衬套机械外挤与流体內压复合成形加工方法,所述等壁厚金属定子衬套螺杆马达是由定子壳体(1)、粘结夹层(2)、等壁厚金属衬套(3)和转子(4)组成;定子壳体(1)为内壁光环的直管,在定子壳体(1)内壁与等壁厚金属衬套(3)外壁之间硫化一层橡胶作为粘结夹层(2),粘结夹层(2)起连接与支撑作用,转子(4)安装在等壁厚金属衬套(3)内孔中;等壁厚金属衬套(3)内外表面为左旋螺旋曲面的结构;所述等壁厚金属定子衬套机械外挤与流体內压复合成形加工方法的特征在于:机械外挤与流体內压复合成形设备主要由定子成形模具(8)、支架(7)、密封推头(5)、压力液流道(11)和液压泵(12)组成;定子成形模具(8)安装在外部设备上,将管件(9)放置于定子成形模具(8)内腔中,用支架(7)和密封推头(5)将管件(9)固定;通过液压泵(12)向压力液流道(11)注入低压液体排气,并保持管件(9)内腔压力在5~20MPa以内,再由外部设备推动定子成形模具(8)向内挤压管件(9)直到完成合模;合模之后通过压力液流道(11)注入高压液体,高压液体使管件(9)胀大变形,定子成形模具(8)内壁与管件(9)外壁 ...
【技术特征摘要】
1.等壁厚金属定子衬套机械外挤与流体內压复合成形加工方法,所述等壁厚金属定子衬套螺杆马达是由定子壳体(1)、粘结夹层(2)、等壁厚金属衬套(3)和转子(4)组成;定子壳体(1)为内壁光环的直管,在定子壳体(1)内壁与等壁厚金属衬套(3)外壁之间硫化一层橡胶作为粘结夹层(2),粘结夹层(2)起连接与支撑作用,转子(4)安装在等壁厚金属衬套(3)内孔中;等壁厚金属衬套(3)内外表面为左旋螺旋曲面的结构;所述等壁厚金属定子衬套机械外挤与流体內压复合成形加工方法的特征在于:机械外挤与流体內压复合成形设备主要由定子成形模具(8)、支架(7)、密封推头(5)、压力液流道(11)和液压泵(12)组成;定子成形模具(8)安装在外部设备上,将管件(9)放置于定子成形模具(8)内腔中,用支架(7)和密封推头(5)将管件(9)固定;通过液压泵(12)向压力液流道(11)注入低压液体排气,并保持管件(9)内腔压力在5~20MPa以内,再由外部设备推动定子成形模具(8)向内挤压管件(9)直到完成合模;合模之后通过压...
【专利技术属性】
技术研发人员:祝效华,吕盛强,石昌帅,
申请(专利权)人:西南石油大学,
类型:发明
国别省市:四川,51
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