CN115404435B - 一种螺杆泵定子的氮化工装及工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种螺杆泵定子的氮化工装及工艺，氮化工装包括杆体、绝缘件、固定座以及吊装件，绝缘件与固定座的一部分连接，固定座的另一部分与吊装件的一部分连接，吊装件的另一部分用于连接定子，杆体的两端依次穿过定子、固定座及绝缘件，固定座开设多个热能流通孔；氮化工装还包括金属带以及螺帽，杆体的一端连接金属带的一部分并与所述螺帽连接，所述杆体的另一端与另一螺帽连接。通过在定子的内部设置杆体，利用杆体作为导热介质，并且通过在固定座上开设热能流通孔，使氮离子能进入至定子的内部，各氮离子在杆体的引导下轰击定子并使定子的内部产生原子溅射，进而满足氮的渗透。

Description

一种螺杆泵定子的氮化工装及工艺

技术领域

本发明涉及化学热处理设备工艺领域，尤其涉及一种螺杆泵定子的氮化工装及工艺。

背景技术

定子是螺杆泵中的关键零部件，其制造精度直接影响井下机组的工作寿命。定子制造精度越高，井下机组的工作寿命越长。定子的作用就是提供转子工作和液体抽汲的螺旋腔。

目前，由于螺杆泵定子的内型腔长度较长并且精度要求高，而加工时刀杆的强度和震动无法达到加工要求，因此需要将螺杆泵定子进行分体加工，分体加工完成之后再进行错位组装焊接形成完整的螺杆泵定子，但组装之后的螺杆泵定子由于长度依然较长，而为了实现螺杆泵定子的整体氮化效果，当前采用在分体部分开孔，以便于热能的进入。但上述方法无法消除各节分体部分的焊接以及氮化产生的变量误差，进而无法使螺杆泵定子的使用效率达到最大化，也不利于螺杆泵定子的标准化生产。

发明内容

针对上述现有技术的缺点，本发明的目的是提供一种螺杆泵定子的氮化工装及工艺，以解决现有技术中的一个或多个问题。

为实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种螺杆泵定子的氮化工装，所述氮化工装包括杆体、绝缘件、固定座以及吊装件，所述绝缘件与所述固定座的一部分连接，所述固定座的另一部分与吊装件的一部分连接，所述吊装件的另一部分用于连接定子，所述杆体的两端依次穿过定子、固定座及绝缘件，所述固定座开设多个热能流通孔；所述氮化工装还包括金属带以及螺帽，所述杆体的一端连接金属带的一部分并与所述螺帽连接，所述杆体的另一端与另一螺帽连接。

进一步的，所述绝缘件上开设第一孔。

进一步的，所述热能流通孔以所述固定座的轴心为中心均布或非均布设置。

进一步的，所述固定座具有内腔，在所述内腔的腔壁沿圆周方向向固定座的轴心处延伸形成台阶，所述台阶的内侧形成供杆体穿过的第二孔。

进一步的，所述吊装件沿轴向开设第三孔以及第四孔，所述第三孔与第四孔互相连通，所述第三孔的孔壁具有内螺纹，所述第三孔的孔径小于所述第四孔的孔径，所述第三孔通过内螺纹与定子螺纹连接，所述第四孔的孔径与固定座的外径配合。

进一步的，所述吊装件的外侧连接至少两个连接件，每个所述连接件连接吊耳，所述吊耳上开设第五孔。

相应的，本发明还提供一种利用上述螺杆泵定子的氮化工装的氮化工艺，包括以下步骤：

将定子的两端与氮化工装中吊装件连接；

杆体穿过所述氮化工装并且两端通过螺帽锁紧；

将带有氮化工装的定子放入氮化炉中氮化。

进一步的，所述氮化炉的温度为400℃～550℃。

进一步的，所述氮化炉的保温时间为2h～30h。

进一步的，所述氮化炉氮化前需要抽真空，所述抽真空的时间为10min～15min，所述抽真空的压力为100Mpa～110Mpa。

与现有技术相比，本发明的有益技术效果如下：

本发明通过在定子的内部设置杆体，利用杆体作为导热介质，并且通过在固定座上开设热能流通孔，使氮离子能进入至定子的内部，各氮离子在杆体的引导下轰击定子并使定子的内部产生原子溅射，进而满足氮的渗透，同时避免现有技术中各分体部分在焊接及氮化后容易产生的变量误差，其使螺杆泵定子的使用效率达到最大化，有利于螺杆泵定子的标准化生产。

附图说明

图1示出了本发明实施例一种螺杆泵定子的氮化工装及工艺中杆体的结构示意图。

图2示出了本发明实施例一种螺杆泵定子的氮化工装及工艺中绝缘件的俯视图。

图3示出了本发明实施例一种螺杆泵定子的氮化工装及工艺中绝缘件的主视图。

图4示出了本发明实施例一种螺杆泵定子的氮化工装及工艺中固定座的结构示意图。

图5示出了本发明实施例一种螺杆泵定子的氮化工装及工艺中固定座的剖视示意图。

图6示出了本发明实施例一种螺杆泵定子的氮化工装及工艺中吊装件的结构示意图。

图7示出了本发明实施例一种螺杆泵定子的氮化工装的连接结构示意图。

附图中标记：1、杆体；100、外螺纹；2、绝缘件；200、第一孔；3、固定座；300、台阶；301、热能流通孔；302、第二孔；303、内腔；4、吊装件；400、第三孔；401、第四孔；402、连接件；403、吊耳；404、第五孔；5、金属带；500、通孔；6、螺帽；7、定子。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图和具体实施方式对本发明提出的一种螺杆泵定子的氮化工装及工艺作进一步详细说明。根据下面说明，本发明的优点和特征将更清楚。需要说明的是，附图采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施方式的目的。为了使本发明的目的、特征和优点能够更加明显易懂，请参阅附图。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容能涵盖的范围内。

请参考图7，本实施例的螺杆泵定子的氮化工装包括杆体1、绝缘件2、固定座3以及吊装件4，绝缘件2与固定座3的一部分连接，固定座3的另一部分与吊装件4的一部分连接，吊装件4的另一部分用于连接定子7，杆体1的两端依次穿过定子7、固定座3及绝缘件2，固定座3开设多个热能流通孔301；氮化工装还包括金属带5以及螺帽6，杆体1的一端连接金属带5的一部分并与螺帽6连接，杆体1的另一端与另一螺帽6连接。

进一步的，请参考图1，所述杆体1的两端具有外螺纹100，所述外螺纹100用于连接螺帽6。

进一步的，请参考图2和图3，所述绝缘件2上开设第一孔200，所述第一孔200的孔径大于所述杆体1的外径，使杆体1可从该第一孔200穿过。优选的，在本实施例一所述螺杆泵定子的氮化工装中，所述绝缘件2优选为云母石材料制成。

请参考图4和图5，下面详细描述固定座3的具体结构如下：

所述固定座3为一柱形结构，热能流通孔301以固定座3的轴心为中心均布设置，优选的，所述热能流通孔301为圆形。所述固定座3的内部具有内腔303，在内腔303的腔壁沿圆周方向向固定座3的轴心处延伸形成台阶300，台阶300的内侧形成供杆体1穿过的第二孔302。

进一步的，请继续参考图4和图5，所述台阶300将所述内腔303一分为二，其中内腔303的上半部分用于放入绝缘件2，所述绝缘件2由台阶300支撑。

当然，在本发明的其他实施例中，所述热能流通孔301可以以固定座3的轴心为中心非均布设置，并且热能流通孔301的形状也可以是除圆形之外的任意形状，其只要实现氮化的热能进入即可。

请参考图6，所述吊装件4沿轴向开设第三孔400以及第四孔401，第三孔400与第四孔401互相连通，第三孔400的孔壁具有内螺纹，第三孔400的孔径小于第四孔401的孔径，第三孔400通过内螺纹与定子7螺纹连接，第四孔401的孔径与固定座3的外径配合。

进一步的，吊装件4的外侧连接至少两个连接件402，每个连接件402上焊接吊耳403，吊耳403上开设第五孔404，通过第五孔404以及吊机可以实现将具有定子的吊装件4吊入氮化炉内部。

相应的，本发明还提供一种螺杆泵定子氮化工装的氮化工艺，包括步骤如下：

S1：定子7的两端具有螺纹，将定子7的两端分别与吊装件4中第三孔400螺纹连接。

S2：杆体1穿过氮化工装并且两端通过螺帽6锁紧，具体的，请参考图7，首先在各吊装件4上从下至上依次连接固定座3、绝缘件2，然后将杆体1从绝缘件2、固定座3以及定子7贯穿，为了保证杆体1始终保持在定子7的轴心，避免杆体1偏移，在杆体1的两端连接螺帽6，其中杆体1的一端需要连接金属带5，金属带5上具有通孔500，该通孔500使金属带5可套在杆体1的外侧，优选的，在本发明实施例中，金属带5优选为铜带，所述铜带的导热性较高。

S3：利用吊机并通过吊耳403上开设的第五孔404将氮化工装以及定子7吊起，然后移动并吊入至氮化炉中氮化。

具体的，在氮化炉氮化前首先需要抽真空，抽真空的时间为10min～15min，抽真空的压力为100Mpa～110Mpa。

定子7吊入氮化炉后置于氮化炉的托盘上，以定子7为阴极，以氮化炉的炉壁为阳极，通过阴极和阳极间产生的辉光放电现象进行离子渗氮，通入400V～750V的直流电，使氨气被电离成氮和氢的正离子及电子，定子表面形成辉光，具有高能量的氮离子以最大的速度轰击定子表面，将动能转变为热能，使定子7表面升温至400℃～550℃，具体的，在本发明中首先是升温至480℃，保温10h，然后升温至495℃继续保温10h，最后升温至550℃，保温30h，氮化炉的保温时间为2h～30h，同样的，由于热能传导需要介质来引导渗氮，因此通过开设热能流通孔301使氮离子进入至定子7的内部并接触杆体1，通过杆体1的引导使各氮离子能轰击定子7的内部，使定子7内部产生原子溅射，氮遂渗入定子的表面及内部。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种螺杆泵定子的氮化工装，其特征在于：所述氮化工装包括杆体、绝缘件、固定座以及吊装件，所述绝缘件与所述固定座的一部分连接，所述固定座的另一部分与吊装件的一部分连接，所述吊装件的另一部分用于连接定子，所述杆体的两端依次穿过定子、固定座及绝缘件，所述固定座开设多个热能流通孔；所述氮化工装还包括金属带以及螺帽，所述杆体的一端连接金属带的一部分并与所述螺帽连接，所述杆体的另一端与另一螺帽连接。

2.如权利要求1所述的一种螺杆泵定子的氮化工装，其特征在于：所述绝缘件上开设第一孔。

3.如权利要求1所述的一种螺杆泵定子的氮化工装，其特征在于：所述热能流通孔以所述固定座的轴心为中心均布或非均布设置。

4.如权利要求3所述的一种螺杆泵定子的氮化工装，其特征在于：所述固定座具有内腔，在所述内腔的腔壁沿圆周方向向固定座的轴心处延伸形成台阶，所述台阶的内侧形成供杆体穿过的第二孔。

5.如权利要求1所述的一种螺杆泵定子的氮化工装，其特征在于：所述吊装件沿轴向开设第三孔以及第四孔，所述第三孔与第四孔互相连通，所述第三孔的孔壁具有内螺纹，所述第三孔的孔径小于所述第四孔的孔径，所述第三孔通过内螺纹与定子螺纹连接，所述第四孔的孔径与固定座的外径配合。

6.如权利要求1所述的一种螺杆泵定子的氮化工装，其特征在于：所述吊装件的外侧连接至少两个连接件，每个所述连接件连接吊耳，所述吊耳上开设第五孔。

7.利用如权利要求1～6任意一项所述螺杆泵定子的氮化工装的氮化工艺，其特征在于包括以下步骤：

将定子的两端与氮化工装中吊装件连接；

杆体穿过所述氮化工装并且两端通过螺帽锁紧；

将带有氮化工装的定子放入氮化炉中氮化。

8.如权利要求7所述螺杆泵定子的氮化工装的氮化工艺，其特征在于：所述氮化炉的温度为400℃～550℃。

9.如权利要求8所述螺杆泵定子的氮化工装的氮化工艺，其特征在于：所述氮化炉的保温时间为2h～30h。

10.如权利要求7所述螺杆泵定子的氮化工装的氮化工艺，其特征在于：所述氮化炉氮化前需要抽真空，所述抽真空的时间为10min～15min，所述抽真空的压力为100MPa～110MPa。