定子制造技术

提供了一种用于渐进式空腔泵的定子组件。所述定子组件包括多个定子叠片，所述多个定子叠片具有平面主体，所述平面主体限定主要的内通道和多个外通道，所述外通道被设置成有效地邻近所述内通道，由此所述内通道至少部分地由环带限定，其中所述环带是向外柔性的。所述定子叠片以堆叠的方式彼此耦接，其中所述定子叠片主体内通道限定了螺旋通道。所述螺旋通道是柔性的螺旋通道。

stator

A stator assembly for a progressive cavity pump is provided. The stator assembly includes a plurality of stator laminations, the plurality of stator laminations with plane body, the plane body defines an interior channel and a plurality of main channel, the channel is set to be valid near the inner passage, thus the inner passage at least in part by the band limited, wherein the flexible ring is out. The stator stack is coupled to each other in a stacked manner, in which the inner channel of the stator lamination body defines a spiral channel. The spiral channel is a flexible spiral channel.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】定子相关申请的交叉引用本申请是要求于2015年11月4日提交的美国专利申请号14/931,885的优先权并且要求于2015年5月4日提交的美国临时专利申请号62/156,512的优先权的PCT国际申请。
所公开和要求保护的概念涉及用于渐进式空腔泵(progressivecavitypump)的定子组件，并且更具体地涉及其中螺旋通道是柔性螺旋通道的定子组件。
技术介绍
为了表彰渐进式空腔泵的专利技术人ReneMoineau(其获得美国专利号1,892,217)，渐进式空腔泵经常称为“Moineau”泵。在各行业中使用渐进式空腔泵来泵送材料，诸如但不限于粘性流体、半固体、具有悬浮固体的流体以及固体。由渐进式空腔泵输送的示例性材料包括但不限于油、污水、压裂流体等。通常，渐进式空腔泵(也称为斜齿齿轮泵)包括具有一个或多个外螺纹螺旋叶瓣(lobe)或“花键(spline)”的伸长的转子，所述转子可旋转地设置在限定螺旋通道的定子组件或定子主体中。在一个实施方案中，螺旋通道包括比螺旋转子多一个的叶瓣。伸长的螺旋通道包括与定子形成多个空腔的多个螺旋凹槽。当转子在定子内转动时，空腔从泵的吸入端前进到排出端。在其它实施方案中，存在相同数量的转子花键和定子叶瓣，但是转子花键的大小和形状被设计成使得限定定子叶瓣内的空腔。在示例性实施方案中，在理论上，转子的每个叶瓣在任何横截面处总是与定子大体上接触；这具有在定子与转子之间产生多个空的空间的效果。需注意，在其中转子花键没有完全坐落在定子叶瓣中的位置处的间隙或干涉可以是可变的，即，小于实质性接合。也就是说，例如，在其中定子通道具有弧形端表面和线性侧表面的实施方案中，期望确保转子抵靠定子的弧形端表面密封；这确保了空腔，并且因此确保了其中的流体向前移动。转子抵靠定子的线性侧表面密封是期望的但是是不太重要的。当转子旋转时，空的空间从螺旋通道的吸入端前进到螺旋通道的排出端。此外，通过转子与定子之间的经常称为“密封线”的接触点来将空的空间彼此隔离。当转子在定子内旋转时，空的空间沿着螺旋通道的长度以螺旋运动“移动”或前进。在渐进式空腔泵的操作中，空的空间填充有待移动的材料。因此，随着空的空间前进，当转子相对于定子旋转时，材料从定子的一端移动到定子的另一端。由于定子和转子的形状和几何结构，当转子在定子内旋转时，转子将相对于定子横向移动或进动。换句话说，除了在定子内旋转之外，转子相对于定子偏心地移动。在图1所示的示例性实施方案中，渐进式空腔泵1包括伸长的螺旋转子2和限定了伸长的螺旋通道4的定子组件3。在所示的示例性实施方案中，转子具有单个叶瓣，并且因此具有大体上圆形的横截面形状。螺旋通道(以横截面示出)具有长圆形形状。如本文所用，“长圆形”形状包括相对的大体弧形表面以及相对的大体平行、大体线性的表面；其可以通俗地识别为“药丸”形状。在操作中，转子2在螺旋通道的两端之间往复运动。为了确保转子“在任何横截面处总是与定子实质上接触”，定子螺旋通道通常衬有弹性材料，诸如但不限于弹性体材料。也就是说，在示例性实施方案中，定子组件包括限定螺旋通道的刚性支撑组件，并且内衬设置在其上。在图1所示的示例性实施方案中，当转子旋转并且在螺旋通道的两端之间往复运动时，弹性材料在转子与支撑结构之间被压缩。此外，如果被移动的材料是具有悬浮固体的流体，那么固体可以在弹性材料与转子之间经过。这种结构具有若干缺点，包括弹性材料内衬的可劣化性。也就是说，弹性材料内衬的压缩导致内衬上的快速磨损和撕裂，从而导致需要更换。如本文所用，“快速”劣化是相对术语；弹性材料比耐用材料劣化得更快。此外，经过弹性材料与转子之间的固体也会损坏弹性材料内衬。另外，弹性材料内衬可以与被移动的材料反应或者由其劣化。另一个缺点是刚性定子组件难以构造并且/或者构造昂贵。也就是说，这类定子组件通常通过液压成形、轧制金属管、冷拔金属管、热挤压金属管、使用诸如但不限于放电机加工的方法对金属管进行钻孔、以及利用金属沉积的电铸而形成。在另一个未示出的实施方案中，定子组件实质上由弹性材料制成。尽管弹性材料可以具有刚性外壳，但是螺旋结构和支撑件由弹性材料形成。此实施方案还允许转子与定子组件之间的实质上恒定的接触，并且允许固体在转子与定子之间经过。然而，这个实施方案也会经受快速劣化。此外，由于定子螺旋通道是大体上弹性的，所以本实施方案的渐进式空腔泵被限制为较低的压力和较低的传递速度。也就是说，在较高的压力下，定子将变形，从而允许材料在转子上回流。在另一个未示出的实施方案中，定子组件由不具有内衬的刚性材料制成。通常，转子和定子两者都由耐用材料(即，非弹性材料)制成。虽然耐用材料不容易磨损和撕裂，但是两个耐用材料元件之间的摩擦将导致转子和定子两者的磨损和撕裂。此外，在刚性材料形成转子和定子两者的情况下，颗粒无法在其间经过。也就是说，捕获在刚性转子与定子之间的固体将被压碎，从而导致部件的另外磨损和撕裂。可替代地，在更大或更耐用的颗粒的情况下，转子将弯曲，从而可能永久地使转子弯曲。同样地，并且如本文所用，其中耐用的转子接合耐用的定子或者在耐用的定子上移动的渐进式空腔泵是“自我损坏”的渐进式空腔泵。解决自我损坏的渐进式空腔泵中的颗粒问题的一种解决方案是允许转子与定子之间的小间隙；也就是说，转子和定子不是“总是接触”的。然而，这种构造允许相邻的空腔之间的材料的回流。也就是说，这种构造效率较低。此外，在此实施方案中，定子通常由上述昂贵方法中的一种方法制成。此外，如美国专利号8,905,733所指出的，存在的优点是在渐进式空腔泵内具有邻近定子表面的流体的湍流。在所述专利中，湍流由在例如定子螺旋通道的表面中的凹槽产生或增强。然而，这些凹槽必须在形成螺旋通道期间或有时之后机加工到定子螺旋通道表面中。同样地，所述凹槽对于结合到定子中是昂贵的。应当理解，渐进式空腔泵包括具有驱动轴的驱动组件，所述驱动轴使得转子在定子内旋转从而产生泵送作用。也就是说，旋转运动被转换成流体动作，即，泵送。然而，如已知的那样，具有较小几何差异的转子/定子组件可以具有泵送通过其中从而导致转子旋转的流体。该动作随后被传送到驱动轴和驱动组件。也就是说，流体运动被转换成机械运动。因此，应当理解，尽管以下讨论将转子/定子组件称为泵，但是可以使用相同的转子/定子组件来产生旋转运动，即，其可以用作驱动装置，例如用于钻孔。因此，需要一种改进的渐进式空腔泵，其中各部件不会经受快速劣化、不会自我损坏、并且不允许被运输的材料回流。
技术实现思路
这些需求和其它需求通过所公开和要求保护的概念得以实现，所述概念提供了一种用于渐进式空腔泵的定子组件，所述定子组件包括多个定子叠片，所述多个定子叠片具有平面主体，所述平面主体限定主要的内通道和多个外通道，所述外通道被设置成有效地邻近所述内通道，由此内通道至少部分地由环带限定，其中所述环带是向外柔性的。定子叠片以堆叠的方式彼此耦接，其中定子叠片主体内通道限定了螺旋通道。螺旋通道是柔性的螺旋通道。需注意，以下提出的构造，包括材料的选择，解决了所述问题。附图说明在结合附图阅读时从以下对优选实施方案的描述可以获得对本专利技术的完全理解，在附图中：图1是现有技术的渐进式空腔泵的局部剖视侧视图。图2是渐进式空腔泵的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于渐进式空腔泵定子组件(1)的定子叠片(101)，包括：平面主体(102)，所述平面主体限定了主要的内通道(114)和多个外通道(116)；所述外通道(116)被设置成有效地邻近所述内通道(114)，由此所述内通道(114)至少部分地由环带(180)限定；并且其中所述环带(180)和所述外通道(116)构成柔性组件(11)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.05.04 US 62/156,5121.一种用于渐进式空腔泵定子组件(1)的定子叠片(101)，包括：平面主体(102)，所述平面主体限定了主要的内通道(114)和多个外通道(116)；所述外通道(116)被设置成有效地邻近所述内通道(114)，由此所述内通道(114)至少部分地由环带(180)限定；并且其中所述环带(180)和所述外通道(116)构成柔性组件(11)。2.如权利要求1所述的定子叠片(101)，其中所述多个外通道(116)包括周向地邻近的通道。3.如权利要求2所述的定子叠片(101)，其中：所述多个外通道(116)包括多个槽(120)；每个槽(120)包括第一端部(124)、中间部分(126)和第二端部(128)；并且所述槽(120)在相邻的槽(120)之间限定了多个支撑元件(160)。4.如权利要求3所述的定子叠片(101)，其中所述多个外通道(116)围绕所述内通道(114)设置。5.如权利要求4所述的定子叠片(101)，其中：所述多个外通道(116)包括第一组外通道(60)和第二组外通道(62)；所述第一组外通道(60)围绕所述内通道(114)设置；所述第一组外通道(60)在相邻的通道之间限定了多个第一支撑元件(162)；所述第二组外通道(62)围绕所述第一组外通道(60)设置；所述第二组外通道(62)在相邻的通道之间限定了多个第二支撑元件(164)。6.如权利要求5所述的定子叠片(101)，其中：径向的每个第一支撑元件(162)的纵向轴线(202)沿着所述第二组外通道(62)中的通道的中间部分(126)设置；并且径向的每个第二支撑元件(164)的纵向轴线(20)沿着所述第一组外通道(60)中的通道的中间部分(126)设置。7.如权利要求1所述的定子叠片(11)，其中：所述多个外通道(116)包括第一组外通道(60)和第二组外通道(62)；所述第一组外通道(60)围绕所述内通道(114)设置；并且所述第二组外通道(62)围绕所述第一组外通道(60)设置。8.如权利要求1所述的定子叠片(101)，其中所述主体(110)由耐用材料制成。9.如权利要求1所述的定子叠片(101)，其中所述主体(110)是单体的主体。10.一种制造用于渐进式空腔泵(1)的定子组件(3)的方法，包括：提供(1100)多个定子叠片主体(110)，每个定子叠片主体(110)是平面的，限定了主要的内通道(114)和多个外通道(116)，所述外通道(116)被设置成有效地邻近所述内通道(114)，由此所述内通道(114)至少部分地由环带(180)限定，其中所述环带(180)是柔性的；以及将所述定子叠片主体(110)以堆叠的方式彼此耦接(1160)，其中每个定子叠片主体(110)与每个...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·B·罗斯柴尔德，D·P·琼斯，M·P·诺厄，
申请(专利权)人：宾州联合技术公司，
类型：发明
国别省市：美国,US