嵌入式定子及螺杆马达制造技术

本发明专利技术为一种嵌入式定子及螺杆马达，该嵌入式定子包括定子外壳和第一衬套，定子外壳为两端开口的筒状结构，第一衬套为两端开口的螺旋筒状结构，且第一衬套上各位置的厚度均相等；定子外壳的内壁上形成有与第一衬套相配合的螺旋状的第一凸台，第一衬套沿轴向设置于定子外壳的内部且固定于定子外壳的内壁上，第一衬套的外壁与定子外壳的内壁紧密贴合，在定子外壳的内部形成容放转子的螺旋状的腔室。本发明专利技术解决了螺杆马达定子各位置上的橡胶层厚度不同，影响定子壳体的耐冲击能力、抗变形能力以及使用寿命的技术问题。以及使用寿命的技术问题。以及使用寿命的技术问题。

【技术实现步骤摘要】
嵌入式定子及螺杆马达


[0001]本专利技术是关于一种石油钻井
，进一步的，涉及一种嵌入式定子及螺杆马达，尤其涉及一种深井、超深井使用的嵌入式定子及螺杆马达。

技术介绍

[0002]螺杆钻具是当前国内外石油、天然气钻井领域中应用最为广泛的一种井下动力钻具，尤其在定向井、水平井中起着不可替代的作用。随着油气钻井的发展以及钻井提速的要求，对井下动力钻具提出更多要求(如：钻具使用寿命、耐高温能力、耐泥浆腐蚀能力、满足特殊工艺井需求等)。
[0003]嵌入式螺杆钻具的结构与普通螺杆钻具基本相同，包括旁通阀总成、马达总成、万向轴总成、传动轴总成和防吊装置等部分。虽然两种钻具的结构组成相似，但详细结构却存在较大的差异。如图1所示，常规螺杆马达定子的加工方法是直接将橡胶浇铸在内壁光滑的定子壳体10上以形成橡胶衬套20，橡胶衬套20的内表面为螺旋曲面，转子30的外壁也为螺旋曲面，在工作过程中橡胶衬套20与转子30相互啮合，利用两者的导程差形成螺旋密封腔，从而完成能量的转换。
[0004]但是，由于橡胶衬套20上各位置的橡胶层厚度不同，较薄位置上承压能力较差，从而影响定子壳体10的耐冲击能力和抗变形能力，降低螺杆马达的输出功率和工作效率，缩短螺杆马达的使用寿命。
[0005]针对相关技术中螺杆马达定子各位置上的橡胶层厚度不同，影响定子壳体的耐冲击能力、抗变形能力以及使用寿命的问题，目前尚未给出有效的解决方案。
[0006]由此，本专利技术人凭借多年从事相关行业的经验与实践，提出一种嵌入式定子及螺杆马达，以克服现有技术的缺陷。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的在于提供一种嵌入式定子及螺杆马达，将定子外壳的内壁加工成螺旋状结构，再将橡胶衬套设置于定子外壳的内壁上，由于橡胶衬套上各位置的橡胶层厚度相等，使得转子线形保持良好，橡胶衬套各位置上均具有良好的承压能力，从而增强了定子的耐冲击能力和抗变形能力，进而有效提高螺杆马达的输出功率和工作效率，延长螺杆马达的使用寿命。
[0008]本专利技术的目的可采用下列技术方案来实现：
[0009]本专利技术提供了一种嵌入式定子，包括定子外壳，所述定子外壳为两端开口的筒状结构，所述嵌入式定子还包括第一衬套，所述第一衬套为两端开口的螺旋筒状结构，且所述第一衬套上各位置的厚度均相等；
[0010]所述定子外壳的内壁上形成有与所述第一衬套相配合的螺旋状的第一凸台，所述第一衬套沿轴向设置于所述定子外壳的内部且固定于所述定子外壳的内壁上，所述第一衬套的外壁与所述定子外壳的内壁紧密贴合，在所述定子外壳的内部形成容放转子的螺旋状
的腔室。
[0011]在本专利技术的一较佳实施方式中，所述定子外壳包括外壳主体和至少一个第二衬套，所述外壳主体和所述第二衬套均为两端开口的筒状结构，所述第二衬套沿轴向设置于所述外壳主体的内部且固定于所述外壳主体的内壁上，所述第二衬套的外壁与所述外壳主体的内壁紧密贴合；
[0012]所述第二衬套的内壁呈螺旋状，以形成所述定子外壳内壁上的螺旋状的第一凸台。
[0013]在本专利技术的一较佳实施方式中，所述第二衬套内壁上螺旋状结构的导程与所述第一衬套上螺旋状结构的导程相等。
[0014]在本专利技术的一较佳实施方式中，所述第二衬套的外壁与所述外壳主体的内壁粘接或者焊接。
[0015]在本专利技术的一较佳实施方式中，所述第二衬套采用钢材制成。
[0016]在本专利技术的一较佳实施方式中，所述第二衬套的数量为多个，各所述第二衬套分别沿所述外壳主体的轴向顺序连接，且相邻两所述第二衬套之间设置有连接块。
[0017]在本专利技术的一较佳实施方式中，所述第一衬套的外壁与所述第二衬套的内壁紧密贴合，且所述第一衬套的外壁与所述第二衬套的内壁粘接。
[0018]在本专利技术的一较佳实施方式中，所述第二衬套的内壁进行喷砂处理。
[0019]在本专利技术的一较佳实施方式中，所述第一衬套采用橡胶制成。
[0020]本专利技术提供了一种螺杆马达，所述螺杆马达包括上述的嵌入式定子以及与所述嵌入式定子相配合的转子，所述转子能转动地设置于所述嵌入式定子的内部。
[0021]在本专利技术的一较佳实施方式中，所述转子为柱状结构，所述转子的外壁上形成有螺旋状的第二凸台，所述转子沿所述嵌入式定子的轴向设置，且在所述转子的外壁与所述第一衬套的内壁之间留有螺旋状的间隙。
[0022]在本专利技术的一较佳实施方式中，所述第二凸台的螺旋方向与所述第一凸台的螺旋方向相同。
[0023]由上所述，本专利技术的嵌入式定子及螺杆马达的特点及优点是：在定子外壳的内壁上形成有螺旋状的第一凸台，定子外壳的内部设置有第一衬套，第一衬套为两端开口的螺旋筒状结构，且第一衬套的外壁与定子外壳的内壁相连接，由于第一衬套上各位置的厚度均相等，使得第一衬套各位置上均具有良好的承压能力，增强了定子的耐冲击能力和抗变形能力，而且能够使第一衬套的内部不会产生热积聚，能够快速散除转子、第一衬套和定子外壳之间挤压产生的热量以及转子旋转所产生的热量，延长第一衬套的寿命；另外，由于第一衬套的等厚设置，能够提高螺杆马达的运转效率和单位长度的输出功率，进而缩短螺杆马达的长度，有利于定向井和水平井的钻井作业。
附图说明
[0024]以下附图仅旨在于对本专利技术做示意性说明和解释，并不限定本专利技术的范围。
[0025]其中：
[0026]图1：为现有技术中常规螺杆马达的截面示意图。
[0027]图2：为本专利技术嵌入式定子的结构示意图。
[0028]图3：为图2中A-A位置的横截面示意图。
[0029]图4：为本专利技术嵌入式定子中相邻两第一衬套连接位置的结构示意图。
[0030]
技术介绍
中的附图标号为：
[0031]10、定子壳体；20、橡胶衬套；
[0032]30、转子。
[0033]本专利技术中的附图标号为：
[0034]1、定子外壳；101、外壳主体；
[0035]102、第二衬套；2、第一衬套；
[0036]3、连接块。
具体实施方式
[0037]为了对本专利技术的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本专利技术的具体实施方式。
[0038]实施方式一
[0039]如图2、图3所示，本专利技术提供了一种嵌入式定子，包括定子外壳1和第一衬套2，定子外壳1为两端开口的圆筒状结构，第一衬套2为两端开口的螺旋筒状结构(即；第一衬套2的外壁和内壁上均设置有螺旋方向相同的螺旋状的凸台)，且第一衬套2上各位置的厚度均相等；定子外壳1的内壁上形成有与第一衬套2相配合的螺旋状的第一凸台，第一衬套2沿轴向设置于定子外壳1的内部，第一衬套2的外壁与定子外壳1的内壁紧密贴合且固定连接，在定子外壳1的内部形成容放转子的螺旋状的腔室。
[0040]本专利技术在定子外壳1的内壁上形成有螺旋状的第一凸台，定子外壳1的内部设置有第一衬套2，第一衬套2为两端开口的螺旋筒状结构，且第一衬套2的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种嵌入式定子，包括定子外壳(1)，所述定子外壳(1)为两端开口的筒状结构，其特征在于，所述嵌入式定子还包括第一衬套(2)，所述第一衬套(2)为两端开口的螺旋筒状结构，且所述第一衬套(2)上各位置的厚度均相等；所述定子外壳(1)的内壁上形成有与所述第一衬套(2)相配合的螺旋状的第一凸台，所述第一衬套(2)沿轴向设置于所述定子外壳(1)的内部且固定于所述定子外壳(1)的内壁上，所述第一衬套(2)的外壁与所述定子外壳(1)的内壁紧密贴合，在所述定子外壳(1)的内部形成容放转子的螺旋状的腔室。2.如权利要求1所述的嵌入式定子，其特征在于，所述定子外壳(1)包括外壳主体(101)和至少一个第二衬套(102)，所述外壳主体(101)和所述第二衬套(102)均为两端开口的筒状结构，所述第二衬套(102)沿轴向设置于所述外壳主体(101)的内部且固定于所述外壳主体(101)的内壁上，所述第二衬套(102)的外壁与所述外壳主体(101)的内壁紧密贴合；所述第二衬套(102)的内壁呈螺旋状，以形成所述定子外壳(1)内壁上的螺旋状的第一凸台。3.如权利要求2所述的嵌入式定子，其特征在于，所述第二衬套(102)内壁上螺旋状结构的导程与所述第一衬套(2)上螺旋状结构的导程相等。4.如权利要求2所述的嵌入式定子，其特征在于，所述第二衬套(102)的外壁与所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄衍福，于兴胜，罗西超，刘凤，郭添鸣，王宇鹏，张洪霖，郭晨，李兴杰，米凯夫，宋建，刘欣欣，杜迎军，
申请(专利权)人：中国石油集团工程技术研究院有限公司北京石油机械有限公司，
类型：发明
国别省市：