CN202260656U - 内外等壁厚螺杆马达 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种螺杆马达,特别涉及一种内外等壁厚螺杆马达。其技术方案是:包括定子、橡胶衬套及位于定子型腔内的转子,定子内外壁均有螺旋槽,所述的定子采用内外等壁厚定子,橡胶衬套的内部与转子形成螺旋曲面型腔。有益效果是:改变了定子壳体的内外壁形状,可使定子橡胶层薄且均匀,并克服了常规螺杆钻具定子技术的不足,能有效地改善螺杆钻具的工作性能,进一步提高螺杆钻具的工作寿命,可以广泛应用于深井、高密度泥浆井以及小曲率半径的水平井。
Description
技术领域:
本实用新型涉及一种螺杆马达,特别涉及一种内外等壁厚螺杆马达。
背景技术:
随着钻井工艺和钻井技术的迅速现代化,对钻井过程中应用的钻具设备以及钻井的效率也提出更高的要求。传统的钻井设备,已渐渐不能满足现代化钻井的需要。高效率、长寿命的井下动力钻具成为迫切的发展方向。长度短、功率大、压降高、低转速螺杆钻具的开发与推广,已成为提高钻井效率、节约钻井成本的重要环节。
常规螺杆马达定子是由丁腈橡胶浇铸在钢体泵筒内形成的,衬套内表面是螺旋曲面,其厚薄不均,这种结构存在着三种不足:一是螺杆马达定子工作时,转子与定子摩擦和冲击的机械能转变成热能,而摩擦面的自动升温值比介质温度高几十度,这种结构热量主要聚集在橡胶最厚的部分;二是这种热效应会使定子内腔变小,增大了摩擦损失,降低了机械效率;三是螺杆马达运转力矩一般不大,但长时间静止后启动力矩却非常大,为满载荷工作力矩的" 2-3倍,而这种结构定、转子间的过盈配合,可造成螺杆泵启动困难,容易导致定子过早失效。
发明内容:
本实用新型的目的就是针对现有技术存在的上述缺陷,提供一种内外等壁厚螺杆马达,解决了常规螺杆马达定子技术的不足,可使其性能有明显的突破。
其技术方案是:包括定子、橡胶衬套及位于定子型腔内的转子,定子内外壁均有螺旋槽,所述的定子采用内外等壁厚定子,橡胶衬套的内部与转子形成螺旋曲面型腔。
上述的橡胶衬套是在定子内表面固定很薄的一层合成橡胶。
本实用新型的有益效果是:改变了定子壳体的内外壁形状,可使定子橡胶层薄且均匀,并克服了常规螺杆钻具定子技术的不足,能有效地改善螺杆钻具的工作性能,进一步提高螺杆钻具的工作寿命,可以广泛应用于深井、高密度泥浆井以及小曲率半径的水平井。
附图说明:
附图1是现有技术的截面图;
附图2是本实用新型的截面图。
具体实施方式:
结合附图2,对本实用新型作进一步的描述:
本实用新型包括定子2、橡胶衬套1及位于定子型腔5内的转子3,定子内外壁均有螺旋槽4,其中,内壁的螺旋槽保证橡胶壁厚相等,外壁的螺旋槽保证金属壁厚相等,所述的定子2采用内外等壁厚定子,橡胶衬套1的内部与转子3形成螺旋曲面型腔,橡胶衬套1是在定子内表面固定很薄的一层合成橡胶。
本实用新型的优点如下:
1).提高了螺杆马达的工作寿命。内外等壁厚定子螺杆马达产热较少,并具有更加优良的散热能力,避免了定子内橡胶材料最薄处有害的热积聚,同时采用内外等壁厚空心转子匹配,减小了转子对定子橡胶的侧向挤压力,从而使定子的损坏明显减少,延长了马达的工作寿命,降低了作业费用。
2).提高了马达的工作稳定性。由于橡胶层厚度均匀,可实现较高的加工精度,马达工作时,在泥浆和热效应的作用下,橡胶膨胀也均匀,更便于匹配转子。
3).提高了系统效率。螺杆马达是靠定子和转子的过盈来保证扭矩和转速的,过盈大,则摩擦阻力大,传动功率损失就大;反之,则承压能力打不到设计要求,均匀壁厚的橡胶层在动态过程中抵抗变形的能力好,单级承压高,这就使定、转子间可以最小的过盈达到最佳的配合,从而改善马达的工作性能。据报道,这种新型螺杆马达单级承压能力比常规马达大一倍,扭矩增大而长度上允许缩短40%,可在更恶劣的工况中应用。
4).具有良好的技术经济指标。内外等壁厚定子螺杆马达具有较高的经济效益,与常规螺杆马达相比较,现场事故少,机械损失小,可提高马达效率,降低钻井成本,具有良好的技术经济指标。
总之,和常规衬套相比,内外等壁厚螺杆钻具衬套有更好的抗压能力,能在较高钻井液压力下保持较小的形变;在相同过盈值下,有更高的接触压力。等壁厚衬套与定子壳体结合处,剪切应力有一定的增大,应用等壁厚衬套要注意其与定子壳体的枯结强度;内外等壁厚衬套接触性能变化对过盈量非常敏感,转子和衬套间要选择合适的过盈值。等壁厚螺杆钻具抗压能力的提高,可以在提供相同转矩和功率的情况下缩短钻具长度,更适宜应用于小曲率半径的井。在相同压力下,内外等壁厚衬套比常规衬套有更好的抗形变能力;在相同的过盈量下,内外等壁厚衬套有更好的密封能力。在同等扭矩下,内外等壁厚定子螺杆钻具的定子长度可以得到缩短。
Claims (2)
1.一种内外等壁厚螺杆马达,包括定子(2)、橡胶衬套(1)及位于定子型腔(5)内的转子(3),定子内外壁均有螺旋槽(4),其特征是:所述的定子(2)采用内外等壁厚定子,橡胶衬套(1)的内部与转子(3)形成螺旋曲面型腔。
2.根据权利要求1所述的内外等壁厚螺杆马达,其特征是:所述的橡胶衬套(1)是在定子内表面固定很薄的一层合成橡胶。
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CN112504593A (zh) * | 2020-12-15 | 2021-03-16 | 桂林航天工业学院 | 一种用于热振动试验的水冷转接装置 |
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Legal Events
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