专利名称：内外等壁厚螺杆马达的制作方法
技术领域：
内外等壁厚螺杆马达[0001]技术领域[0002]本实用新型涉及一种螺杆马达，特别涉及一种内外等壁厚螺杆马达。[0003]背景技术[0004]随着钻井工艺和钻井技术的迅速现代化，对钻井过程中应用的钻具设备以及钻井的效率也提出更高的要求。传统的钻井设备，已渐渐不能满足现代化钻井的需要。高效率、 长寿命的井下动力钻具成为迫切的发展方向。长度短、功率大、压降高、低转速螺杆钻具的开发与推广，已成为提高钻井效率、节约钻井成本的重要环节。[0005]常规螺杆马达定子是由丁腈橡胶浇铸在钢体泵筒内形成的，衬套内表面是螺旋曲面，其厚薄不均，这种结构存在着三种不足一是螺杆马达定子工作时，转子与定子摩擦和冲击的机械能转变成热能，而摩擦面的自动升温值比介质温度高几十度，这种结构热量主要聚集在橡胶最厚的部分；二是这种热效应会使定子内腔变小，增大了摩擦损失，降低了机械效率；三是螺杆马达运转力矩一般不大，但长时间静止后启动力矩却非常大，为满载荷工作力矩的“2-3倍，而这种结构定、转子间的过盈配合，可造成螺杆泵启动困难，容易导致定子过早失效。[0006]发明内容[0007]本实用新型的目的就是针对现有技术存在的上述缺陷，提供一种内外等壁厚螺杆马达，解决了常规螺杆马达定子技术的不足，可使其性能有明显的突破。[0008]其技术方案是包括定子、橡胶衬套及位于定子型腔内的转子，定子内外壁均有螺旋槽，所述的定子采用内外等壁厚定子，橡胶衬套的内部与转子形成螺旋曲面型腔。[0009]上述的橡胶衬套是在定子内表面固定很薄的一层合成橡胶。[0010]本实用新型的有益效果是改变了定子壳体的内外壁形状，可使定子橡胶层薄且均勻，并克服了常规螺杆钻具定子技术的不足，能有效地改善螺杆钻具的工作性能，进一步提高螺杆钻具的工作寿命，可以广泛应用于深井、高密度泥浆井以及小曲率半径的水平井。[0011]
[0012]附图1是现有技术的截面图；[0013]附图2是本实用新型的截面图。[0014]具体实施方式
[0015]结合附图2，对本实用新型作进一步的描述[0016]本实用新型包括定子2、橡胶衬套1及位于定子型腔5内的转子3，定子内外壁均有螺旋槽4，其中，内壁的螺旋槽保证橡胶壁厚相等，外壁的螺旋槽保证金属壁厚相等，所述的定子2采用内外等壁厚定子，橡胶衬套1的内部与转子3形成螺旋曲面型腔，橡胶衬套1 是在定子内表面固定很薄的一层合成橡胶。[0017]本实用新型的优点如下[0018]1).提高了螺杆马达的工作寿命。内外等壁厚定子螺杆马达产热较少，并具有更加优良的散热能力，避免了定子内橡胶材料最薄处有害的热积聚，同时采用内外等壁厚空心转子匹配，减小了转子对定子橡胶的侧向挤压力，从而使定子的损坏明显减少，延长了马达的工作寿命，降低了作业费用。[0019]2).提高了马达的工作稳定性。由于橡胶层厚度均勻，可实现较高的加工精度，马达工作时，在泥浆和热效应的作用下，橡胶膨胀也均勻，更便于匹配转子。[0020]3).提高了系统效率。螺杆马达是靠定子和转子的过盈来保证扭矩和转速的，过盈大，则摩擦阻力大，传动功率损失就大；反之，则承压能力打不到设计要求，均勻壁厚的橡胶层在动态过程中抵抗变形的能力好，单级承压高，这就使定、转子间可以最小的过盈达到最佳的配合，从而改善马达的工作性能。据报道，这种新型螺杆马达单级承压能力比常规马达大一倍，扭矩增大而长度上允许缩短40%，可在更恶劣的工况中应用。[0021]4).具有良好的技术经济指标。内外等壁厚定子螺杆马达具有较高的经济效益， 与常规螺杆马达相比较，现场事故少，机械损失小，可提高马达效率，降低钻井成本，具有良好的技术经济指标。[0022]总之，和常规衬套相比，内外等壁厚螺杆钻具衬套有更好的抗压能力，能在较高钻井液压力下保持较小的形变；在相同过盈值下，有更高的接触压力。等壁厚衬套与定子壳体结合处，剪切应力有一定的增大，应用等壁厚衬套要注意其与定子壳体的枯结强度；内外等壁厚衬套接触性能变化对过盈量非常敏感，转子和衬套间要选择合适的过盈值。等壁厚螺杆钻具抗压能力的提高，可以在提供相同转矩和功率的情况下缩短钻具长度，更适宜应用于小曲率半径的井。在相同压力下，内外等壁厚衬套比常规衬套有更好的抗形变能力； 在相同的过盈量下，内外等壁厚衬套有更好的密封能力。在同等扭矩下，内外等壁厚定子螺杆钻具的定子长度可以得到缩短。
权利要求1.一种内外等壁厚螺杆马达，包括定子(2)、橡胶衬套(1)及位于定子型腔(5)内的转子(3)，定子内外壁均有螺旋槽(4)，其特征是所述的定子(2)采用内外等壁厚定子，橡胶衬套(1)的内部与转子(3 )形成螺旋曲面型腔。
2.根据权利要求1所述的内外等壁厚螺杆马达，其特征是所述的橡胶衬套(1)是在定子内表面固定很薄的一层合成橡胶。
专利摘要本实用新型涉及一种螺杆马达，特别涉及一种内外等壁厚螺杆马达。其技术方案是包括定子、橡胶衬套及位于定子型腔内的转子，定子内外壁均有螺旋槽，所述的定子采用内外等壁厚定子，橡胶衬套的内部与转子形成螺旋曲面型腔。有益效果是改变了定子壳体的内外壁形状，可使定子橡胶层薄且均匀，并克服了常规螺杆钻具定子技术的不足，能有效地改善螺杆钻具的工作性能，进一步提高螺杆钻具的工作寿命，可以广泛应用于深井、高密度泥浆井以及小曲率半径的水平井。
文档编号E21B4/04GK202260656SQ20112032929
公开日2012年5月30日 申请日期2011年9月5日 优先权日2011年9月5日
发明者于建宝, 张涛立, 王勃, 邱建波, 郝华民 申请人:东营博深石油机械有限责任公司