專利名稱：一種螺桿鉆具用定子及其加工工藝的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種石油鉆探用裝置，具體的說涉及一種螺桿鉆具用定子及其加工工藝。
背景技術：
螺桿鉆具是石油、天然氣鉆井工程中常用的井下動力鉆具，螺桿鉆具由轉子和定子兩個基本部分組成。現在所使用的定子由定子殼體和橡膠襯套構成，定子殼體內腔為光滑圓柱面，橡膠通過硫化工藝粘結在定子殼體的內壁上，橡膠襯套的內壁具有多個凸螺旋體，多個凸螺旋體形成連續的螺旋曲面。工作過程中，在轉子周期性的擠壓和定轉子密封腔 壓差作用下，由于橡膠襯套壁厚不等，橡膠襯套將發生不均勻變形，從而導致橡膠襯套機械密封性能減弱，同時由于橡膠襯套的散熱不均，熱滯后現象嚴重，使橡膠極易老化和撕裂，縮短了其使用壽命。為提高定子內橡膠襯套的使用壽命，國內外出現了等壁厚螺桿鉆具用定子，由于定子橡膠襯套的壁厚相同，橡膠襯套受力后變形均勻，抵抗變形能力強，且散熱性能和密封性能得到改善，提高了螺桿鉆具的工作效率和使用壽命，但等壁厚定子殼體內表面為連續螺旋曲面，加工難度大，加工工藝復雜，加工成本較高。

發明內容
本發明要解決的問題是針對以上問題，提供一種強度高、使用壽命長的螺桿鉆具用定子，以及能夠降低等壁厚定子螺旋曲面的加工難度和生產成本的加工工藝。為解決上述問題，本發明所采用的技術方案是一種螺桿鉆具用定子，包括定子本體，所述定子本體的內表面上設置有凸螺旋體，所述凸螺旋體的內壁上設置有橡膠層，所述定子本體和凸螺旋體一體成型。作為一種優化方案，所述定子本體和凸螺旋體內設置有鋼球。作為一種優化方案，所述定子本體和凸螺旋體一體澆鑄成型。一種具體優化方案，所述定子本體和凸螺旋體由鋁水或銅水一體澆鑄成型。一種螺桿鉆具用定子的加工工藝，其特征在于該加工工藝包括以下步驟A、將模芯放置在磨具套筒內；B、向模芯和模具套筒之間的腔室內填充鋼球；C、腔室內的鋼球進行堆焊；D、堆焊完畢后，將熔融狀態的鋁水澆鑄到腔室內；E、待鋁水冷卻后形成定子本體和凸螺旋體；F、將模芯迅速冷卻，然后將模芯取出；G、在凸螺旋體的內壁上刮涂橡膠形成橡膠層。一種具體優化方案，所述步驟F中模芯通過液氮冷卻。一種具體優化方案，所述模芯上設置有空腔，所述液氮填充到空腔內對模芯冷卻。
一種具體優化方案，所述模芯的軸線和磨具套筒的軸線重合。本發明采取以上技術方案，具有以下優點定子本體和凸螺旋體一體成型，大大提高了定子的強度；在定子本體和凸螺旋體內設置有鋼球，鋼球經過堆焊處理，鋼球連接成一體，進一步增加定子的強度，并且橡膠層和凸螺旋體連接牢固，橡膠層受力后變形均勻，抵抗變形能力強，且散熱性能和密封性能得到改善，提高了螺桿鉆具的工作效率和使用壽命。通過鋁水將定子本體和凸螺旋體直接鑄造出來，定子的加工工藝簡單，不需要通過機械加工將凸螺旋體加工出來，等壁厚定子的凸螺旋體加工難度大大降低，大大降低了定子的生產成本。下面結合附圖和實施例對本發明作進一步說明。


附圖I為本發明實施例中一種螺桿鉆具用定子的結構示意圖；附圖2為本發明實施例中加工工藝中模具的的左視圖。圖中I-定子本體；2_凸螺旋體；3_鋼球；4_橡膠層；5_模芯；6_空腔；7_磨具套筒；8-腔室。
具體實施例方式實施例如附圖I和附圖2所示，一種螺桿鉆具用定子，包括定子本體1，定子本體I的內表面上設置有凸螺旋體2，凸螺旋體2的內壁上設置有橡膠層4，定子本體I和凸螺旋體2 —體成型。定子本體I和凸螺旋體2內設置有鋼球3，鋼球3可以增加定子的整體強度，滿足使用要求，并且能夠使橡膠層4和凸螺旋體2連接牢固，橡膠層4受力后變形均勻，抵抗變形能力強，且散熱性能和密封性能得到改善，提高了螺桿鉆具的工作效率和使用壽命。定子本體I和凸螺旋體2 —體澆鑄成型。定子本體I和凸螺旋體2由鋁水或銅水一體澆鑄成型。一種螺桿鉆具用定子的加工工藝，該加工工藝包括以下步驟A、將模芯5放置在磨具套筒7內；B、向模芯5和模具套筒7之間的腔室8內填充鋼球3 ；C、腔室8內的鋼球進行堆焊；D、堆焊完畢后，將熔融狀態的鋁水澆鑄到腔室8內；E、待鋁水冷卻后形成定子本體I和凸螺旋體2 ；F、將模芯5迅速冷卻，然后將模芯5取出；G、在凸螺旋體2的內壁上刮涂橡膠形成橡膠層4。步驟F中模芯5通過液氮冷卻。模芯5上設置有空腔6，所述液氮填充到空腔6內對模芯5冷卻。模芯5的軸線和磨具套筒7的軸線重合。本實施例中，通過液氮對模芯5進行冷卻，也可以通過其他裝置對模芯5進行冷卻，只要能夠實現模芯5冷卻后易于模芯5的取出即可。
以上工藝也可以采用銅水進行鑄 造。
權利要求
1.一種螺桿鉆具用定子，包括定子本體(I)，其特征在于所述定子本體(I)的內表面上設置有凸螺旋體(2)，所述凸螺旋體(2)的內壁上設置有橡膠層(4)，所述定子本體(I)和凸螺旋體(2) —體成型。
2.如權利要求I所述的一種螺桿鉆具用定子，其特征在于所述定子本體(I)和凸螺旋體⑵內設置有鋼球⑶。
3.如權利要求I或2所述的一種螺桿鉆具用定子，其特征在于所述定子本體(I)和凸螺旋體(2) —體澆鑄成型。
4.如權利要求3所述的一種螺桿鉆具用定子，其特征在于所述定子本體(I)和凸螺旋體(2)由鋁水或銅水一體澆鑄成型。
5.一種如權利要求I所述的螺桿鉆具用定子的加工工藝，其特征在于該加工工藝包 括以下步驟 A、將模芯(5)放置在磨具套筒(7)內； B、向模芯(5)和模具套筒(7)之間的腔室⑶內填充鋼球(3); C、腔室(8)內的鋼球進行堆焊； D、堆焊完畢后，將熔融狀態的鋁水澆鑄到腔室(8)內； E、待鋁水冷卻后形成定子本體(I)和凸螺旋體(2); F、將模芯(5)迅速冷卻，然后將模芯(5)取出； G、在凸螺旋體(2)的內壁上刮涂橡膠形成橡膠層(4)。
6.如權利要求5所述的一種螺桿鉆具用定子，其特征在于所述步驟F中模芯(5)通過液氮冷卻。
7.如權利要求6所述的一種螺桿鉆具用定子，其特征在于所述模芯(5)上設置有空腔(6)，所述液氮填充到空腔(6)內對模芯(5)冷卻。
8.如權利要求5所述的一種螺桿鉆具用定子，其特征在于所述模芯(5)的軸線和磨 具套筒(7)的軸線重合。
全文摘要
本發明涉及一種螺桿鉆具用定子及其加工工藝，定子本體和凸螺旋體一體成型，大大提高了定子的強度；在定子本體和凸螺旋體內設置有鋼球，鋼球經過堆焊處理，鋼球連接成一體，進一步增加定子的強度，并且橡膠層和凸螺旋體連接牢固，橡膠層受力后變形均勻，抵抗變形能力強，且散熱性能和密封性能得到改善，提高了螺桿鉆具的工作效率和使用壽命。通過鋁水將定子本體和凸螺旋體直接鑄造出來，定子的加工工藝簡單，不需要通過機械加工將凸螺旋體加工出來，等壁厚定子的凸螺旋體加工難度大大降低，大大降低了定子的生產成本。
文檔編號B22D19/14GK102797416SQ20121025193
公開日2012年11月28日 申請日期2012年7月8日 優先權日2012年7月8日
發明者于洪亮 申請人:濰坊華鈴柴油機動力有限公司