[发明专利]等壁厚金属定子衬套机械外挤与流体內压复合成形加工方法

摘要

本发明涉及一种石油、天然气钻井用的等壁厚金属定子衬套机械外挤与流体內压复合成形加工方法。其技术方案是：等壁厚金属定子衬套螺杆马达由定子壳体、等壁厚金属定子衬套、粘结夹层和转子组成；定子壳体为内壁光滑的直管，在定子壳体内壁与等壁厚金属定子衬套外壁之间注入一层橡胶作为粘结夹层，粘结夹层起连接与支撑作用，转子与等壁厚金属定子衬套通过配合形成密封腔；等壁厚金属定子衬套利用模具机械外挤压与流体内高压复合成形加工方法将管件加工成壁厚均匀的螺旋曲面结构；本发明具有耐高温、加工效率高等特点，可以提高螺杆钻具寿命和工作效率，降低等壁厚螺杆钻具定子加工难度和成本，具有重要的工程应用价值。

主权项

1.等壁厚金属定子衬套机械外挤与流体內压复合成形加工方法，所述等壁厚金属定子衬套螺杆马达是由定子壳体（1）、粘结夹层（2）、等壁厚金属衬套（3）和转子（4）组成；定子壳体（1）为内壁光环的直管，在定子壳体（1）内壁与等壁厚金属衬套（3）外壁之间硫化一层橡胶作为粘结夹层（2），粘结夹层（2）起连接与支撑作用，转子（4）安装在等壁厚金属衬套（3）内孔中；等壁厚金属衬套（3）内外表面为左旋螺旋曲面的结构；所述等壁厚金属定子衬套机械外挤与流体內压复合成形加工方法的特征在于：机械外挤与流体內压复合成形设备主要由定子成形模具（8）、支架（7）、密封推头（5）、压力液流道（11）和液压泵（12）组成；定子成形模具（8）安装在外部设备上，将管件（9）放置于定子成形模具（8）内腔中，用支架（7）和密封推头（5）将管件（9）固定；通过液压泵（12）向压力液流道（11）注入低压液体排气，并保持管件（9）内腔压力在5～20MPa以内，再由外部设备推动定子成形模具（8）向内挤压管件（9）直到完成合模；合模之后通过压力液流道（11）注入高压液体，高压液体使管件（9）胀大变形，定子成形模具（8）内壁与管件（9）外壁间的多余气体由排气孔（10）排出，最后，管件（9）胀形至外壁与定子成形模具（8）内壁紧密贴合，形成等壁厚金属衬套（3）；打开定子成形模具（8），拆下密封推头（5）和支架（7）即可取出等壁厚金属衬套（3）；在等壁厚金属衬套（3）外部安装定子壳体（1），向定子壳体（1）内壁与等壁厚金属衬套（3）外壁之间的间隙内注入橡胶形成粘结夹层（2），注胶完成后，将转子（4）安装在等壁厚金属衬套（3）内孔中，与等壁厚金属衬套（3）配合形成密封腔。