金属螺杆泵定子成型工艺的制作方法

本发明涉及石油开采及注水装备制作领域，特别涉及一种金属螺杆泵定子成型工艺。

背景技术：

容积式泵是指利用泵缸内容积的变化来输送液体的泵，依靠工作元件在泵缸内作往复或回转运动，使工作容积交替地增大和缩小，以实现液体的吸入和排出，包括活塞泵、柱塞泵、齿轮泵、隔膜泵、螺杆泵等类型。其中，螺杆泵依靠螺杆转动时泵腔容积的变化吸入和输送水体的一种容积泵，螺杆泵包括单螺杆、双螺杆和多螺杆等类型，其结构简单、体积小、拆装容易、工作可靠，自吸性能好。普通螺杆泵定子通常采用橡胶制成，其性能较差；与普通螺杆泵相比，金属螺杆泵定子、转子均为金属材质，无溶胀问题，耐温性能优良，启动扭矩小，是普通螺杆泵理想的换代产品，目前常用加工方法为数控加工中心或电火花分段加工后在拼接成型工艺制作而成。

本发明人发现，现有技术至少存在以下技术问题：

1.定子内腔型线复杂、结构细长、加工极为困难。

2.加工精度很难达到图纸要求，制作费时费力、加工费用高昂。

3.螺杆泵定子安装复杂，且受定子长度制约。

有鉴于此，特提出本发明。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种金属螺杆泵定子成型工艺，解决现有技术中螺杆泵定子的加工精度要求高、加工成本高的技术问题。本发明优选技术方案所能产生的诸多技术效果详见下文阐述。

为实现上述目的，本发明提供了一种金属螺杆泵定子成型工艺，其包括如下步骤：

s1：采用冲压成型工艺并利用冲压模具制作多个定子片；

s2：将多个所述定子片依次串在所述螺杆泵的芯轴上，使用压力机构将串在所述芯轴上的多个所述定子片压装成一个整体；在安装完所述螺杆泵的泵头及其附属部件后进行性能测试，待性能测试通过后，对所述螺杆泵进行拆装，然后对所述螺杆泵的各部件进行内部涂装后再次进行组装。

在一个优选或可选地实施例中，所述工艺还包括：在压装成型前对多个所述定子片做紧固防松工艺处理。

在一个优选或可选地实施例中，所述紧固防松工艺处理包括在所述定子片的表面涂覆环氧树脂。

在一个优选或可选地实施例中，所述紧固防松工艺处理包括防转键槽紧固防松工艺，在所述定子片上开设键槽，冲压后的定子与转子采用键连接的方式防转连接。

在一个优选或可选地实施例中，所述工艺还包括：将紧固防松处理后的多个所述定子片及所述芯轴安装在所述螺杆泵壳体内，再安装所述螺杆泵的泵头及其附属部件。

在一个优选或可选地实施例中，所述的将多个所述定子片依次串在所述螺杆泵的芯轴上，使用压力机构将串在所述芯轴上的多个所述定子片压装成一个整体的步骤还包括：所述压力机构按预先设定的吨位压紧多个所述定子片两端，固定后将所述芯轴及多个所述定子片压入所述螺杆泵的壳体中，其中所述压力机构为压力机。

在一个优选或可选地实施例中，所述工艺还包括：在所述螺杆泵再次组装成型后对外部的整体进行涂装处理。

在一个优选或可选地实施例中，其特征在于，s1中所述定子片为金属和/或非金属混合材质。

基于上述技术方案，本发明实施例至少可以产生以下技术效果：

本发明利用冲压模具制作多个定子片，定子片相对于整个定子成型工艺而言，所要求的公益精度低，易于加工，而且无需采用专用机床和数控机床进行加工，使用普通的冲床和简单的工位器具即可完成金属螺杆泵定子制造定子片冲压成型，相对于传统的金属定子成型工艺可大幅降低制造成本。将多个所述定子片依次串在所述螺杆泵的芯轴上，使用压力机构将串在所述芯轴上的多个定子片压装成整体后装入机壳中即可。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1和图2为螺杆泵定子型腔轴向和径向剖面图；

图3为螺杆泵定子与转子连接的示意图；

图中：

1、定子；2、转子。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

芯轴是连接转动零件的一个机械零件，在现在机械领域中，用于零件之间的相互连接，包括标准芯轴和其他芯轴。标准芯轴包括连接段、转动段和固定段，其中，转动段的一端连接连接段，另一端连接固定段，方便对其它零件的卡住和稳固，防止芯轴在转动时，零件脱落，方便固定连接件和更换。属于现有技术，可应用于螺杆泵中，本发明芯轴的作用是将多个定在片串在芯轴上进行压装，压装后装入螺杆泵中，再抽出芯轴安装其他部件。

如图1所示的本发明的金属螺杆泵定子成型工艺原理，参见图1和图2，从图中可以看出螺杆泵定子1任意径向截面图形为中心距相隔为2e的两段半径为r的圆弧组成，而轴向则为导程为l的螺旋线形状，将与定子型腔横截面相同的薄金属片按导程为l的螺旋线形状叠加在一起，就形成了全金属的定子型腔，如薄片的厚度δ→0的时候，则行程的型腔就无限趋近于理论型腔。在其原理的基础上，采用多层叠加定子片的方式制作定子，其中步骤为

s1：采用冲压成型工艺并利用冲压模具制作多个定子片；

s2：将多个所述定子片依次串在所述螺杆泵的芯轴上，使用压力机构将串在所述芯轴上的多个所述定子片压装成一个整体，成型后装入螺杆泵机壳中。该工艺方法区别于传统的制造工艺，利用了螺杆泵定子型腔的结构特点，采用多层叠加的方式成型，不受定子长度制约，其生产效率是传统工艺的几倍。而且定子片相对于整个定子成型工艺而言，其制作所要求精度相对低、易于加工，而且无需采用专用机床和数控机床进行加工，使用普通的冲床和简单的工位器具即可完成金属螺杆泵定子制造定子片冲压成型，相降了低制造成本，压装成型后装入机壳中即可。

作为可选地实施方式，在压装成型前对多个定子片做紧固防松工艺处理，例如在相邻的多个所述定子片上均涂覆环氧树脂紧材料，环氧树脂增加定子片韧性、耐冲击性和提高硬度，固化后的定子片抗剪切强度性能能够提升；或是如图3所示，采用防转键槽紧固防松工艺处理，在定子片上开设键槽，键槽的宽度满足设计要求，冲压后的定子与转子采用键连接的方式防转连接；或采用其它紧固防松工艺处理。

作为可选地实施方式，将紧固防松处理后的多个定子片及所述芯轴安装在所述螺杆泵壳体内，再安装所述螺杆泵的泵头及其附属部件。

作为可选地实施方式，将多个所述定子片依次串在所述螺杆泵的芯轴上，使用压力机构将串在所述芯轴上的多个所述定子片压装成一个整体的步骤还包括：所述压力机构按预先设定的吨位压紧多个所述定子片两端，固定后将所述芯轴及多个所述定子片压入所述螺杆泵的壳体中，其中所述压力机构为压力机。压力机可用冲床或是液压机，压力机按预先设定的吨位冲压多个所述定子片形成一个整体，其后将芯轴及成型后的定子片压入螺杆泵的壳体中，然后在抽出芯轴。冲压成型是指靠压力机和模具对板材、带材、管材和型材等施加外力，使之产生塑性变形或分离，从而获得所需形状和尺寸的工件的加工成型方法。其作用一是保证成型定子片质量的稳定和一致性；二是材料利用率高，属于少、无屑加工；三是效率高、操作方便，要求的工人技术等级不高。

作为可选地实施方式，安装完螺杆泵的泵头及其附属部件后进行性能测试，确保螺杆泵的质量要求。性能测试通过后对螺杆泵进行拆装，螺杆泵的各部件进行内部涂装后再次进行组装。内部涂装的作用是保护金属不被光、雨和水等介质所侵蚀，延长螺杆泵使用寿命，而且可使零件表面具有防火和防污等功能。

进一步的，在螺杆泵再次组装成型后对外部的整体进行涂装处理。

作为可选地实施方式，s1中所述定子片为金属和非金属混合材质或是两种以上不同金属的混合或其它。合金可以提高材质的性能，例如耐高温、耐冲压、耐腐蚀等，提高螺杆泵的使用效率和延长其使用年限。

一种非金属螺杆泵定子成型工艺，包括以上部分或全部金属螺杆泵定子成型工艺；非金属材料为耐冲压非金属或非金属与金属混合材料

以上对本发明所提供的金属螺杆泵定子成型工艺行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离发明创造原理的前提下，还可以对发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入发明权利要求的保护范围内。