螺杆钻具齿形密封式马达定子的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种螺杆钻具马达定子，尤其是涉及一种螺杆钻具齿形密封式马达定子。
【背景技术】
[0002]螺杆钻具是石油钻井广泛使用的井下动力钻具，主要包括旁通阀总成、马达总成、万向轴总成和传动轴总成，且由上至下依次固定连接组成。马达由定子和转子组成；定子由壳体和橡胶衬套组成，橡胶衬套的外壁与壳体内壁粘接；橡胶衬套的内表面为连续螺旋线型，横截面内孔为沿圆周均布的花瓣形，花瓣头数为2个或2个以上，通常为双数；转子头数比定子头数少一个。用高压泥浆驱动马达总成中的转子在定子中运动，定子和转子啮合在空间形成密封腔，产生扭矩和转速。螺杆钻具工作时随着马达两端压差的增加，定子橡胶在受到转子和泥浆的挤压下会发生变形，造成密封腔漏失，马达丢转；当压差超过橡胶的额定值时，橡胶变形严重，密封腔漏失急剧增加，马达动力迅速衰减直至发生制动。受橡胶机械性能的限制，一般马达的单级密封压力不能超过0.8MPa，限制了马达扭矩和功率的提升。当在较大的压差下工作时，马达扭矩不足，容易频繁制动，导致橡胶性能下降并提前失效。
【实用新型内容】
[0003]为了克服现有定子橡胶衬套存在的变形严重，密封腔漏失急剧增加，马达动力迅速衰减，导致橡胶性能下降、马达频繁制动的不足，本实用新型提供一种螺杆钻具齿形密封式马达定子。
[0004]本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:螺杆钻具齿形密封式马达定子包括壳体、橡胶衬套，橡胶衬套的内表面为连续螺旋线型，橡胶衬套的横截面内孔为沿圆周均布的花瓣形，在现有定子橡胶衬套内径尺寸的基础上，在橡胶衬套与转子啮合面的花瓣头上有凸出的齿形啮合面。齿形啮合面的齿形顶部为梯形和/或圆弧形和/或三角形；橡胶衬套的每个花瓣上齿的数量为2-10个,齿的高度为0.l-4mm。
[0005]本实用新型的有益效果是，设计合理，通过在啮合表面增加的齿形啮合面，为马达线型啮合表面提供更好的密封条件，从而提高马达密封耐压能力，增加马达输出扭矩和功率，提高机械效率。
【附图说明】
[0006]图1是现有螺杆钻具定子横截面示意图。
[0007]图2是本实用新型螺杆钻具齿形密封式马达定子横截面示意图。
[0008]图中:1.壳体，2.橡胶衬套，3.齿形啮合面，4.齿。
【具体实施方式】
[0009]下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。但是，本领域技术人员应该知晓的是，本发明不限于所列出的【具体实施方式】，只要符合本发明的精神，都应该包括于本发明的保护范围内。
[0010]参见附图2。本实用新型螺杆钻具齿形密封式马达定子包括壳体1、橡胶衬套2，橡胶衬套2的内表面为连续螺旋线型，橡胶衬套的横截面内孔为沿圆周均布的花瓣形，在现有传统定子橡胶衬套内径尺寸的基础上，橡胶衬套2与转子啮合面的花瓣头上有凸出的齿形啮合面3，橡胶衬套2的每个花瓣头上有2-10个齿4，齿4的高度为0.l-4mm。齿形啮合面3的齿形顶部为梯形和/或圆弧形和/或三角形。
[0011]本实用新型螺杆钻具齿形密封式马达定子采用普通合金钢管和丁腈橡胶为原料，通过特制的模具芯轴及注胶、硫化工艺，将橡胶衬套一次加工成型。本实用新型通过在马达定子橡胶轮廓表面增设凹凸齿形啮合面3，以此补偿橡胶衬套在啮合过程产生的变形，减少马达密封腔的漏失；齿形啮合面像O型密封圈一样，为定转子啮合面提供更好的密封，与同等规格的常规马达相比，容积效率更高，可增加功率15%-25%;使马达两端的压差增大，从而增加扭矩，最大限度地提高机械钻速。
[0012]应该注意的是上述实施例是示例而非限制本发明，本领域技术人员将能够设计很多替代实施例而不脱离本专利的权利要求范围。
【主权项】
1.一种螺杆钻具齿形密封式马达定子，包括壳体、橡胶衬套，橡胶衬套的内表面为连续螺旋线型，橡胶衬套的横截面内孔为沿圆周均布的花瓣形，在现有定子橡胶衬套内径尺寸的基础上，其特征是:在所述橡胶衬套(2)与转子啮合面的花瓣头上有凸出的齿形啮合面⑶。
2.根据权利要求1所述螺杆钻具齿形密封式马达定子，其特征是:所述齿形啮合面(3)的齿形顶部为梯形和/或圆弧形和/或三角形。
3.根据权利要求2所述螺杆钻具齿形密封式马达定子，其特征是:所述橡胶衬套(2)的每个花瓣上齿⑷的数量为2-10个,齿⑷的高度为0.l-4mm。
【专利摘要】一种螺杆钻具齿形密封式马达定子。为了克服现有定子橡胶衬套存在的变形严重，密封腔漏失急剧增加，马达动力迅速衰减，导致橡胶性能下降、马达频繁制动的不足，本实用新型包括壳体、橡胶衬套，橡胶衬套的内表面为连续螺旋线型，橡胶衬套的横截面内孔为沿圆周均布的花瓣形，在橡胶衬套与转子啮合面的花瓣头上有凸出的齿形啮合面；齿形啮合面的齿形顶部为梯形和/或圆弧形和/或三角形；橡胶衬套的每个花瓣上有2-10个齿，齿的高度为0.1-4mm。其有益效果是设计合理，通过在啮合表面增加的齿纹结构，为马达线型啮合表面提供更好的密封条件，从而提高马达密封耐压能力，增加马达输出扭矩和功率，提高机械效率。
【IPC分类】H02K5-12
【公开号】CN204408069
【申请号】CN201420654114
【发明人】李明谦, 陆天明, 李辉, 景文清
【申请人】中国石油集团渤海石油装备制造有限公司, 渤海石油装备（天津）中成机械制造有限公司
【公开日】2015年6月17日
【申请日】2014年11月4日