《等壁厚螺桿泵定子的加工方法》是大慶油田有限責任公司於2003年11月4日申請的發明專利，該專利的申請號為2003101076620，公布號為CN1614238，公布日為2005月5月11日，發明人是何燕、魏紀德、黃有泉、李巍，該專利屬於螺桿泵定子的加工方法。
《等壁厚螺桿泵定子的加工方法》提供了可使等壁厚螺桿泵定子橡膠層薄且均勻，並能有效地改善螺桿泵的工作性能的兩種加工方法，一種是是採用能滿足定子泵筒尺寸精度及機械性能的精鑄工藝加工定子泵筒，一種是採用機械成型工藝加工定子泵筒，定子外觀呈雙螺旋幾何形狀，兩種方法加工後的定子泵筒都再經注膠、配泵後序加工形成最終產品。該發明主要套用於機械採油中的等壁厚螺桿泵採油，該發明具有提高螺桿泵工作壽命，有利於長時間維持高泵效，延長泵的使用周期等優點。
2014年11月6日，《等壁厚螺桿泵定子的加工方法》獲得第十六屆中國專利優秀獎。
（概述圖為《等壁厚螺桿泵定子的加工方法》摘要附圖）
基本介紹
- 中文名：等壁厚螺桿泵定子的加工方法
- 公布號：CN1614238
- 公布日：2005月5月11日
- 申請號：2003101076620
- 申請日：2003年11月4日
- 申請人：大慶油田有限責任公司
- 地址：黑龍江省大慶市讓胡路區大慶油田有限責任公司
- 發明人：何燕、魏紀德、黃有泉、李巍
- 分類號：F04D3/02、B22D15/02
- 代理機構：哈爾濱市松花江專利商標事務所
- 類別：發明專利
- 代理人：岳泉清
專利背景,發明內容,專利目的,技術方案,有益效果,附圖說明,權利要求,實施方式,榮譽表彰,
專利背景
發明內容
專利目的
《等壁厚螺桿泵定子的加工方法》提供了可使等壁厚螺桿泵定子橡膠層薄且均勻，並能有效地改善螺桿泵的工作性能，進一步提高螺桿泵工作壽命的等壁厚螺桿泵定子的加工方法。
技術方案
《等壁厚螺桿泵定子的加工方法》所採用的方法有兩種：採用能滿足定子泵筒尺寸精度及機械性能的精鑄工藝加工定子泵筒，鑄造後的定子泵筒再經注膠、配泵後序加工形成最終產品。另一種等壁厚螺桿泵定子的的加工方法是採用機械成型工藝加工定子泵筒，定子外觀呈雙螺旋幾何形狀，再對定子泵筒進行注膠、配泵後序加工形成最終產品。兩種加工方法都要經過對定子泵筒進行注膠、配泵後序加工後才能形成最終產品，且兩種加工方法通過改變定子鋼體的形狀，均可使定子橡膠層薄且均勻，並克服了2003年11月前已有常規螺桿泵定子技術的不足，能有效地改善螺桿泵的工作性能。
第一種方法是精鑄工藝方法，由以下步驟組成：
a、製造砂芯：首先在數控車床加工成型的分段組合式金屬芯盒內製造砂芯，在其內安放芯骨，採用樹脂砂製造砂芯，造型後在砂芯外刷鋯英粉快乾塗料。
b、製造鑄型：採用對箱分模造型，以定子泵筒的縱向剖面為分型面，用滿足定子泵筒的外徑尺寸的半圓柱模型在砂箱中製造出上鑄型和下鑄型，將砂芯的芯骨與定位裝置聯接，在上鑄型開設兩個冒口和澆注口，合箱準備澆注。
c、在澆注口實行澆注，澆注溫度控制在1440-1460℃，形成定子泵筒，鑄造後對定子泵筒進行調質處理，保證硬度在HB180-240。
d、鑄造後的定子泵筒再經注膠，注膠溫度控制在90-110℃，注膠後配轉子，形成最終產品。
第二種方法是機械成型工藝方法，由以下步驟組成：
a’、製造模具：首先加工等壁厚螺桿泵定子泵筒的擠壓成型模具。
b’、空心管材的調質及修整：加工前要先對空心管材進行調質、校直，調質在HB180-200之間，然後對定子泵筒進行外圓粗加工。
c’、定子泵筒壓制：在擠壓機的推送下，空心管材逐漸通過擠壓成型模具，出來後直接形成成型定子泵筒，第一次壓制用粗模，形成大致形狀，第二次再壓制用精模，修正定子泵筒的外形尺寸。
d’、擠壓成型後對定子泵筒進行注膠，注膠溫度控制在90-110℃，注膠後配轉子，形成最終產品。
有益效果
1、橡膠層薄且均勻，可以改善螺桿泵工作時的散熱性能，不會產生熱積聚效應。而溫度是影響定子橡膠使用壽命敏感因素之一，等壁厚定子因其良好的散熱性能可以減緩橡膠的熱老化，進一步提高螺桿泵的使用壽命。
2、薄且均勻壁厚的橡膠層在運動過程中抗變形的能力好，因而單級承壓高；在相同的舉升揚程條件下可以減少泵級數及定轉子間的過盈量，其運轉扭矩和系統效率等方面優於常規螺桿泵，可改善泵的工作性能。
3、等壁厚定子螺桿泵橡膠溶脹、溫脹均勻，能較好地保證泵的型線，也就是說泵的密封性能變好，使螺桿泵在運轉時具有更好的機械性能，有利於長時間維持高泵效，延長泵的使用周期。
附圖說明
圖1為該發明的制芯模型示意圖；
圖2為該發明帶芯骨的砂芯示意圖；
圖3為該發明澆注合箱示意圖；
圖4為該發明的定子泵筒擠壓成型模具；
圖5為該發明的定子泵筒擠壓成型加工示意圖。
權利要求
1、《等壁厚螺桿泵定子的加工方法》其特徵在於：精鑄工藝方法由以下步驟組成：
a、製造砂芯：首先在數控車床加工成型的分段組合式金屬芯盒（10）內製造砂芯（5），在其內安放芯骨（9），採用樹脂砂製造砂芯（5），造型後在砂芯（5）外刷鋯英粉快乾塗料；
b、製造鑄型：採用對箱分模造型，以定子泵筒（3）的縱向剖面為分型面，用滿足定子泵筒（3）的外徑尺寸的半圓柱模型在砂箱（7）中製造出上鑄型（1）和下鑄型（8），將砂芯（5）的芯骨（9）與定位裝置（6）聯接，在上鑄型（1）開設兩個冒口（2）和澆注口（4），合箱準備澆注；
c、在澆注口（4）實行澆注，澆注溫度控制在1440-1460℃，形成定子泵筒（3），鑄造後對定子泵筒（3）進行調質處理，保證硬度在HB180-240；
d、鑄造後的定子泵筒（3）再經注膠，注膠溫度控制在90-110℃，注膠後配轉子，形成最終產品。
2、等壁厚螺桿泵定子的加工方法，其特徵在於：機械成型工藝方法由以下步驟組成：
a’、製造模具：首先加工等壁厚螺桿泵定子泵筒（11）的擠壓成型模具（12）；
b’、空心管材的調質及修整：加工前要先對空心管材（13）進行調質、校直，調質在HB180-200之間，然後對定子泵筒（11）進行外圓粗加工；
c’、定子泵筒壓制；在擠壓機（14）的推送下，空心管材（13）逐漸通過擠壓成型模具（12），出來後直接形成成型定子泵筒（11），第一次壓制用粗模，形成大致形狀，第二次再壓制用精模，修正定子泵筒（11）的外形尺寸；
d’、擠壓成型後對定子泵筒（11）進行注膠，注膠溫度控制在90-110℃，注膠後配轉子，形成最終產品。
實施方式
現場使用第一種分段精鑄工藝方法時：
a、製造砂芯：首先用數控車床加工成型分段組合式金屬芯盒10，採用樹脂砂在金屬芯盒10內製造砂芯5，並在砂芯5內安放芯骨9，造型後，在砂芯5外刷鋯英粉快乾塗料，使鑄造後的定子泵筒3螺旋孔內表面無粘砂。
b、製造鑄型：採用對箱分模造型，以定子泵筒3的縱向剖面為分型面，用滿足定子泵筒3的外徑尺寸的半圓柱模型在砂箱7中製造出上鑄型1和下鑄型8，將砂芯5的芯骨9與定位裝置6聯接，在上鑄型1開設兩個冒口2和澆注口4，合箱準備澆注。
c、在澆注4實行澆注，澆注溫度控制在1450±10℃，形成定子泵筒3，鑄造後對定子泵筒3進行調質處理，保證硬度在HB210±10。
d、鑄造後的定子泵筒3再經注膠，注膠溫度控制在100±10℃，注膠後配轉子，形成最終產品。
現場使用第二種機械成型工藝方法時：
a’、製造模具：首先加工等壁厚螺桿泵定子泵筒11的擠壓成型模具12。
b’、空心管材的調質及修整：加工前要先對空心管材13進行調質、校直，調質使硬度為HB210±10，然後對定子泵筒11進行外圓粗加工，保證外圓粗糙度在6.3以下。
c’、定子泵筒壓制：在擠壓機14的推送下，空心管材13逐漸通過擠壓成型模具12，出來後直接形成成型定子泵筒11，第一次壓制用粗模，形成大致形狀，第二次再壓制用精模，修正定子泵筒11的外形尺寸。
d’、擠壓成型後對定子泵筒11進行注膠，注膠溫度控制在100±10℃，注膠後配轉子，形成最終產品。
榮譽表彰
2014年11月6日，《等壁厚螺桿泵定子的加工方法》獲得第十六屆中國專利優秀獎。
