组合焊接式金属定子单螺杆抽油泵的制作方法
【专利说明】
所属技术领域
[0001]本实用新型涉及油田一种地面驱动螺杆采油系统的抽油装置，尤其是采用模芯胀胎定位，激光焊接和氩弧焊接技术进行金属定子连接的一种新型金属定子单螺杆抽油泵。
【背景技术】
[0002]目前，公知的油田地面驱动螺杆采油系统是由地面驱动装置和井下单螺杆抽油泵系统两大部分组成。井下单螺杆抽油泵系统由螺杆泵扶正器、单螺杆抽油泵、油管扭矩锚、筛管、尾管、丝堵等部分组成。
[0003]单螺杆抽油泵主要包括上接头，定子，转子，下接头和限位器五个部件，实现采油目的最重要部件是定子和转子。
[0004]单螺杆抽油泵按定子材料分有橡胶定子单螺杆抽油泵和金属定子单螺杆抽油泵两种，金属定子单螺杆抽油泵和橡胶定子单螺杆抽油泵比较具有许多优点，如定子耐磨、耐温、使用寿命长，无溶胀，转子转动扭矩小等，但是金属定子单螺杆抽油泵也具有一些缺陷，主要是:
[0005]1、整体金属定子单螺杆抽油泵的金属定子长度为3600-8000mm，机械加工难度大，加工精度不能满足设计要求，废品率高，而且定子加工设备投入费用大。
[0006]2、组合金属定子单螺杆抽油泵的金属定子长度减小后，单个定子机械加工精度达到技术要求，但由于装配连接方法存在问题使得组装后的金属定子尺寸精度超差，不能满足设计要求。如有的组合金属定子螺杆泵的定子采用定子连接套连接，定子定位不准而且定子连接套的外圆尺寸也极大的限制了大直径、大排量螺杆泵的设计制造，限制了螺杆泵的使用范围；有的组合金属定子螺杆泵的单个定子长度设计尺寸太小，只有120-380_，装配后累计误差大，采取的焊接方式使得定子焊接后变形大，同样使得组装后的金属定子尺寸精度超差，不能满足设计要求。
[0007]上述缺点极大的限制了金属定子单螺杆抽油泵的使用和发展，金属定子单螺杆抽油泵产品的生产至今未形成规模，金属定子单螺杆抽油泵仍未能取代橡胶定子单螺杆抽油泵，不能满足油田市场的需求。
【发明内容】
[0008]本实用新型的目的是采用合理的、先进的技术工艺方法，设计并生产出一种高质量的、持续稳定满足油田市场需求的替代橡胶定子单螺杆抽油泵的金属定子单螺杆抽油泵
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[0009]本实用新型为达到上述目的采取以下技术方案:
[0010]1、设计合理的单节金属定子长度，通过多次试制和试验，确定单节金属定子长度为 800-1200mm。
[0011]2、组合金属定子装配采用模芯胀胎定位，激光焊接和氩弧焊接技术连接，金属定子装配精度高，焊接接口处变形小。
[0012]3、选择合适的金属定子和金属转子原材料，确定相应的表面强化工艺
[0013]金属定子材料为38CrMoAl优质合金钢，金属转子材料为40CrNiMo优质合金钢；定子和转子表面强化工艺为辉光离子氮化工艺，定子氮化后表面硬度HV800-900，转子氮化后表面硬度HV500-600，辉光离子氮化工艺热处理变形小，能够保证定子和转子的机械加工精度，定子和转子经辉光离子氮化后表面硬度高，具有较好的耐磨性、耐热性和抗腐蚀性，而且定子和转子表面硬度的匹配使得转子成为易磨损件，在油田采油作业中方便转子更换，降低采油作业费用。
[0014]4、焊接装配好的金属定子整体套装在螺杆泵外管内，旋紧上、下接头，选配相应尺寸的金属转子，
[0015]然后连接限位器，一台高质量的组合焊接式金属定子单螺杆抽油泵完成生产制造过程。本实用新型的有益效果是:组合焊接式金属定子单螺杆抽油泵具有精度高，质量好，使用寿命长，耐磨损，耐高温，耐腐蚀，扭矩小，转子磨损后容易更换，采油作业费用低等特点，能迅速实现大批量生产，满足油田市场需求。
【附图说明】
[0016]下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明
[0017]图1是本实用新型组合焊接式金属定子单螺杆抽油泵示意图。
[0018]图2是组合焊接式金属定子单螺杆抽油泵模芯胀胎定位，激光焊接和氩弧焊接实施例示意图。
[0019]在图1中，1.油管接头，2.螺杆泵扶正器，3.抽油杆，4油管接头，5.抽油杆接箍，
6.上接头，7.螺杆泵外管，8.定子，9.转子，10.下接头，11.限位销，12.限位器，13.油管接头，14.油管扭矩锚，15.筛管。
[0020]在图2中，a.定子A，b.激光焊接和氩弧焊接焊缝，c.定子B，d.模芯胀胎。
【具体实施方式】
[0021]本实用新型是针对金属定子单螺杆抽油泵现有技术中的缺陷所进行的改进，根据金属定子单螺杆抽油泵定子、转子结构和模芯胀胎，激光焊接和氩弧焊接技术特点而设计，其具体方法是利用模芯胀胎螺旋外表面与金属定子内腔表面紧密接触使金属定子定位，利用激光焊接和氩弧焊接焊缝变形小保证金属定子装配精度从而实现金属定子单螺杆抽油泵定子组装的设计技术要求。
[0022]在图1中，组合金属定子(8)是经过模芯胀胎定位，激光焊接和氩弧焊接连接成一体的，焊接后整体套装在螺杆泵外管(7)中。
[0023]在图2所示的实施例示意图中，模芯胀胎⑷旋入相同尺寸的定子A(a)和定子B(c)中，定子A(a)和定子B(C)接触面靠紧，旋紧模芯胀胎(d)的膨胀螺栓，使模芯胀胎(d)螺旋外表面胀紧在定子A (a)和定子B(C)的内腔面，从而使定子A (a)和定子B(C)定位。分别启动激光焊接和氩弧焊接设备，对定子A(a)和定子B(C)接触部位进行焊接。焊后旋松模芯胀胎⑷的膨胀螺栓，模芯胀胎(d)的膨胀表面复位，取出模芯胀胎((1)，定子八(&)和定子B (c)组合焊接装配工序完成。
【主权项】
1.一种组合焊接式金属定子单螺杆抽油泵，金属定子整体套装在螺杆泵外管内，其特征是:每个单节金属定子长度为800-1200mm。
【专利摘要】本实用新型公开了一种组合焊接式金属定子单螺杆抽油泵，金属定子整体套装在螺杆泵外管内，其特征是：每个单节金属定子长度为800-1200mm。因此，该种金属定子单螺杆抽油泵具有加工精度高，质量好，使用寿命长，耐磨损，耐高温，耐腐蚀，扭矩小，转子磨损后易更换，采油作业费用低等特点，能迅速实现大批量生产，满足油田市场需求。
【IPC分类】F04C5-00, B23K26-348
【公开号】CN204283875
【申请号】CN201420197532
【发明人】徐军
【申请人】盐城世宏石油装备有限公司
【公开日】2015年4月22日
【申请日】2014年4月19日