[发明专利]等壁厚螺杆泵定子的加工方法及专用推拉设备

说明书

技术领域

本发明涉及机械采油技术领域，特别涉及一种等壁厚螺杆泵定子的加工方法及专用推拉设备。

背景技术

螺杆泵定子是螺杆抽油泵的重要部件。传统的螺杆泵定子的加工方法是将橡胶浇注在圆钢管内壁上，形成的橡胶层内表面是螺旋曲面，橡胶层薄厚不均匀，在使用过程中容易造成泵效不稳、扬程低等问题，缩短了定子的使用寿命，给实际的生产应用中带来很多不便。CN1614238A中公开了两种等壁厚螺杆泵定子的加工工艺方法，一种采用精铸工艺铸造出螺旋状定子泵筒，加工出的定子泵筒为铸件，难免会存在气孔和砂眼等缺陷，降低了定子泵筒的强度，直接影响了螺杆泵的性能和使用寿命；第二种是采用机械成型工艺制造定子泵筒，其中定子泵筒压制是直接利用挤压机推送钢管，由于钢管自身的强度较大，因此推送阻力和加工难度大，钢管难以成型，故其压制过程分成两次成型，工作效率很低，且加工出的产品精度较低，难以满足实际生产的需要。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是要提供一种易于加工，生产效率高的等壁厚螺杆泵定子的加工方法及专用推拉设备，使用该方法加工出的螺杆泵定子泵筒精度高、质量好，改变了螺杆泵的整体机械性能，延长了螺杆泵的使用寿命。

本发明所涉及的等壁厚螺杆泵定子的加工方法包括以下步骤：

1、制造内模：在数控铣床上加工出与预定定子泵筒内腔形状和尺寸相同的内模，并且将内模的一端加工成圆锥面作为钢管推入端，在内模的钢管推入端同轴焊接芯轴；

2、制造外模：在数控铣床上根据加工内模的数据加工实心的金属辅助外模31，辅助外模31的主体形状与内模相同且尺寸等于内模的径向尺寸与二倍的预定定子泵筒的壁厚之和；将辅助外模31安装到由模具套32和上、下端盖构成的浇注模具内腔中心，通过上端盖上的浇注口3301向浇注模具内腔浇注蜡水，待蜡水注满并凝固后，卸下上端盖并旋出辅助外模31，形成一个内表面为螺旋曲面的蜡套35，再装好上端盖并向蜡套35内腔填充树脂砂芯36，然后向所述的浇注口3301内浇注铁水将蜡套35融化，待铁水冷却后打开浇注模具并清除树脂砂芯36，最终形成一个金属外套，即外模，外模内表面为螺旋曲面且与内模径向尺寸之差等于预定定子泵筒壁厚的二倍；

3、截取定长的定子泵筒原料钢管，向原料钢管内孔灌涂润滑剂，然后把原料钢管套在芯轴上，将芯轴、内模和外模安装在推拉设备上，启动推拉设备的牵引油缸推动外模直至与内模端面对齐；启动电加热装置对内、外模进行加热，使内、外模温度达到700-800℃，再移动电加热装置至原料钢管的前端并对其端部加热至700-800℃；启动推拉设备的进给油缸，推动原料钢管前移，原料钢管在被加热的同时在内模和外模的作用下变形，挤压出螺旋状的定子泵筒，然后进行热处理；

3、对定子泵筒校直、喷砂处理，最后注胶硫化，形成内设均匀壁厚橡胶层的等壁厚螺杆泵定子。

上述的等壁厚螺杆泵定子的加工方法，所述的润滑剂为水和石墨的混合物，水和石墨的重量百分比为1∶6-1∶12。

上述的等壁厚螺杆泵定子的加工方法，所述的润滑剂为液态滑石粉。

上述的等壁厚螺杆泵定子的加工方法，所述的水和石墨的重量百分比为1∶8-1∶10。

上述的等壁厚螺杆泵定子的加工方法，所述的内、外模加热温度740-780℃。

上述的等壁厚螺杆泵定子的加工方法，所述的原料钢管端部的加热温度为740-780℃。

本发明所涉及的专用推拉设备有一个支板4，在支板4一侧上下布置有直线往复运动机构和导轨1，在导轨1前端连接有导轨座22，在支板4另一侧固接有用来卡装芯轴8的卡紧装置，在导轨1前部设有可调支座16，在导轨座22上由后至前设有用来安装外模28的滑动架19和油缸支架21，在滑动架19和油缸支架21之间设有牵引油缸20；该专用推拉设备还设有电加热装置，所述的电加热装置的加热线圈套在内模外面。

上述的专用推拉设备，所述的直线往复运动机构是由对称安装在支板上的两个进给油缸，固定在两个进给油缸的缸杆端的拉板，对称固定在拉板上的两根拉杆，固定在两根拉杆后端的钢管推架以及卡装在钢管推架上的推送法兰构成，所述的钢管推架下端通过滑轮支撑在导轨上。

上述的专用推拉设备，所述的卡紧装置是由一个设有垂直滑道的卡装架，固定在卡装架的滑道内下部的支撑板，安装在卡装架顶部的卡紧油缸，设在卡装架的滑道内上部且与卡紧油缸的缸杆固接的压紧滑块构成，所述的卡装架通过连接法兰与支板固接。