RU2187616C1 - Method of manufacture of rotor tubular shell of screw downhole motor - Google Patents
Method of manufacture of rotor tubular shell of screw downhole motor Download PDFInfo
- Publication number
- RU2187616C1 RU2187616C1 RU2001104270/03A RU2001104270A RU2187616C1 RU 2187616 C1 RU2187616 C1 RU 2187616C1 RU 2001104270/03 A RU2001104270/03 A RU 2001104270/03A RU 2001104270 A RU2001104270 A RU 2001104270A RU 2187616 C1 RU2187616 C1 RU 2187616C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- tubular shell
- rotor
- forming element
- tubular
- shell
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к технике для бурения нефтяных и газовых скважин, а именно к способам изготовления трубчатой оболочки роторов винтовых забойных двигателей, предназначенных для бурения нефтяных и газовых скважин. Изобретение может также использоваться для изготовления роторов винтовых насосов для добычи нефти и перекачивания жидкости, а также для изготовления роторов винтовых гидромашин общего назначения. The invention relates to techniques for drilling oil and gas wells, and in particular to methods for manufacturing a tubular shell of rotors of downhole motors for drilling oil and gas wells. The invention can also be used for the manufacture of rotors of screw pumps for oil production and pumping liquids, as well as for the manufacture of rotors of screw hydraulic machines for general purposes.
Известен способ изготовления трубчатой оболочки ротора винтового забойного двигателя (патент СССР 1218740, М.кл. Е 21 В 4/02, опубл. 20.01.2000 г. ). Способ включает формообразование винтовых зубьев на трубчатой оболочке воздействием давления текущей среды на наружную поверхность трубчатой заготовки, внутри которой установлен формующий элемент с наружными винтовыми зубьями, который после штамповки извлекается из трубчатой оболочки. A known method of manufacturing a tubular shell of a rotor of a downhole screw motor (USSR patent 1218740, Mcl E 21 In 4/02, publ. 01.20.2000). The method includes the shaping of helical teeth on a tubular shell by the influence of the pressure of the current medium on the outer surface of the tubular billet, inside which a forming element with external helical teeth is installed, which is removed from the tubular shell after stamping.
При формообразовании винтовых зубьев трубчатой оболочки в контакте наружных винтовых зубьев формующего элемента и внутренней поверхности трубчатой заготовки винтовых зубьев трубчатой оболочки развиваются высокие контактные напряжения. При этом технологическая смазка, которой покрывается формующий элемент перед штамповкой, выдавливается из зоны контакта, следствием чего являются повышенные силы трения, которые необходимо преодолеть при извлечении формующего элемента из трубчатой оболочки, в результате чего происходит "схватывание" материалов формующего элемента и трубчатой оболочки с последующим задиром их винтовых зубьев. When the helical teeth of the tubular shell are shaped in contact with the outer helical teeth of the forming element and the inner surface of the tubular workpiece of the helical teeth of the tubular shell, high contact stresses develop. In this process grease, which covers the forming element before stamping, is squeezed out of the contact zone, resulting in increased frictional forces that must be overcome when removing the forming element from the tubular shell, resulting in "setting" of the materials of the forming element and the tubular shell with subsequent by scoring their helical teeth.
Указанные недостатки частично устранены в известном способе изготовления трубчатой оболочки ротора винтового забойного двигателя (патент СССР 1688615, М. кл. Е 21 В 4/02, опубл. 10.07.2000 г.), включающем формообразование поверхности трубчатой оболочки воздействием на трубчатую заготовку давления текучей среды с использованием формующего элемента с винтовыми зубьями, причем внутрь трубчатой заготовки перед размещением ее на формующем элементе вводят на всю длину и по всей внутренней поверхности, подлежащей деформированию, фольгу из пластичного антифрикционного материала. На практике в качестве пластичного антифрикционного материала использовалась медная фольга, которая уменьшала силы трения при извлечении формующего элемента из трубчатой оболочки. These disadvantages are partially eliminated in the known method of manufacturing a tubular shell of a rotor of a downhole motor (USSR patent 1688615, M. CL E 21 B 4/02, publ. 07/10/2000), which includes shaping the surface of the tubular shell by applying pressure to the tubular billet environment using a forming element with helical teeth, and inside the tubular workpiece before placing it on the forming element is introduced to the entire length and along the entire inner surface to be deformed, a foil of plastic an tritification material. In practice, copper foil was used as a plastic antifriction material, which reduced the friction forces when the forming element was removed from the tubular shell.
Использование медной фольги позволило несколько облегчить извлечение формующего элемента из трубчатой оболочки и увеличить его долговечность. Однако медная фольга, подвергающаяся высоким контактным нагрузкам, не исключает опасности появления задиров на зубьях формующего элемента. Как показала практика, иногда при извлечении формующего элемента из трубчатой оболочки ротора медная фольга разрывается и истирается на сопряженных поверхностях, что приводит к задирам поверхности формующего элемента, нагреву трубчатой оболочки ротора и формующего элемента. Указанные недостатки проявляются в особенности при изготовлении многошаговых трубчатых оболочек ротора, а также при изготовлении трубчатых оболочек ротора, имеющих уменьшенный шаг винтовых зубьев. The use of copper foil made it possible to somewhat facilitate the extraction of the forming element from the tubular shell and increase its durability. However, copper foil subjected to high contact loads does not exclude the risk of scoring on the teeth of the forming element. As practice has shown, sometimes when removing the forming element from the tubular shell of the rotor, the copper foil breaks and abrases on the mating surfaces, which leads to scoring of the surface of the forming element, heating of the tubular shell of the rotor and the forming element. These disadvantages are manifested especially in the manufacture of multi-step tubular shells of the rotor, as well as in the manufacture of tubular shells of the rotor having a reduced pitch of helical teeth.
Задачей настоящего изобретения является устранение недостатков известного способа, облегчение извлечения формующего элемента из отформованной трубчатой оболочки ротора и повышение долговечности формующего элемента. The objective of the present invention is to eliminate the disadvantages of the known method, facilitate the removal of the forming element from the molded tubular shell of the rotor and increase the durability of the forming element.
Поставленная задача решается тем, что в известном способе изготовления трубчатой оболочки ротора винтового забойного двигателя, включающем формообразование винтовых зубьев на трубчатой оболочке воздействием на наружную поверхность трубчатой заготовки давления текучей среды с использованием формующего элемента с наружными винтовыми зубьями и извлечение формующего элемента из трубчатой оболочки, согласно изобретению перед извлечением формующего элемента из отформованной трубчатой оболочки ротора в зазор между ними вводят смазку под давлением для расширения трубчатой оболочки. The problem is solved in that in the known method of manufacturing a tubular shell of a rotor of a downhole motor, comprising shaping helical teeth on a tubular shell by exposing the outer surface of the tubular billet with fluid pressure using a forming element with external helical teeth and removing the forming element from the tubular shell, according to the invention before removing the forming element from the molded tubular shell of the rotor in the gap between them is introduced lubricant Pressure to expand the tubular sheath.
Другим отличием является то, что смазку в зазор между формующим элементом и отформованной трубчатой оболочкой ротора вводят под давлением, обеспечивающим расширение трубчатой оболочки в пределах ее упругой деформации. Another difference is that the lubricant is introduced into the gap between the forming element and the molded tubular shell of the rotor under pressure, which ensures the expansion of the tubular shell within its elastic deformation.
При введении смазки под давлением в зазор между трубчатой оболочкой и формующим элементом для расширения трубчатой оболочки происходит увеличение наружного диаметра трубчатой оболочки, при этом смазка проникает в зазор между отформованной трубчатой оболочкой и формующим элементом, за счет чего облегчается извлечение формующего элемента. Когда после снятия давления смазки отформованная трубчатая оболочка под действием упругих деформаций принимает уменьшенный (прежний) размер, смазка сохраняется в зазоре между отформованной трубчатой оболочкой и формующим элементом. За счет этого облегчается извлечение формующего элемента из отформованной трубчатой оболочки, оно осуществляется с приложением меньшего осевого усилия, при этом устраняются задиры на формующем элементе. When a lubricant under pressure is introduced into the gap between the tubular shell and the forming element to expand the tubular shell, the outer diameter of the tubular shell increases, and the lubricant penetrates into the gap between the molded tubular shell and the forming element, thereby facilitating the removal of the forming element. When, after depressurizing the lubricant, the molded tubular shell undergoes a reduced (former) size due to elastic deformations, the lubricant remains in the gap between the molded tubular shell and the forming element. Due to this, it is easier to remove the forming element from the molded tubular shell, it is carried out with the application of less axial force, while the galling on the forming element is eliminated.
Предложенный способ изготовления трубчатой оболочки ротора винтового забойного двигателя поясняется чертежами. The proposed method of manufacturing a tubular shell of a rotor of a downhole screw motor is illustrated by drawings.
На фиг. 1 представлена в продольном разрезе часть устройства для реализации способа до проведения гидроштамповки;
на фиг.2 приведен поперечный разрез по сечению А-А фиг.1;
на фиг.3 показана часть устройства для реализации способа после осуществления гидроштамповки;
на фиг.4 приведен поперечный разрез по сечению В-В фиг.3.In FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a portion of a device for implementing the method prior to hydraulic stamping;
figure 2 shows a cross section along section aa of figure 1;
figure 3 shows a part of a device for implementing the method after hydraulic stamping;
figure 4 shows a cross section along section BB of figure 3.
Для реализации способа изготовления трубчатой оболочки ротора осуществляют сборку устройства. На формующий элемент 1 (фиг. 1, 2) устанавливают трубчатую заготовку 2, центрирующие втулки 3 и закрепляют их гайками 4 по концевым резьбам 5 формующего элемента 1. Центрирующие втулки 3 уплотнены по шейкам формующего элемента 1 и концевым участкам трубчатой заготовки 2 уплотнительными резиновыми кольцами 6 и 7. В формующем элементе 1 выполнен осевой канал 8 и радиальное отверстия 9, которое выходит во впадину 10 зуба 11 формующего элемента 1. To implement the method of manufacturing the tubular shell of the rotor, the assembly of the device is carried out. On the forming element 1 (Fig. 1, 2), a
Способ изготовления трубчатой оболочки реализуется следующим образом. Формующий элемент 1 с установленными на нем трубчатой заготовкой 2, центрирующими втулками 3 и гайками 4 ввводится внутрь корпуса гидроштампа (не показан), уплотняется и закрепляется в нем. В герметизированную полость корпуса гидроштампа подают текучую среду под высоким давлением, которое воздействует на наружную поверхность трубчатой заготовки 2. В результате происходит формообразование винтовых зубьев 12 на трубчатой оболочке ротора 13 (фиг. 3, 4), при этом воздух из полости между формующим элементом 1 и трубчатой заготовкой 2 выходит через отверстия 8 и 9. A method of manufacturing a tubular shell is implemented as follows. A forming
По окончании процесса гидроштамповки перед извлечением формующего элемента 1 из отформованной трубчатой оболочки ротора 13 в зазор между ними вводят смазку под давлением через осевое 8 и радиальное 9 отверстия формующего элемента 1. Трубчатая оболочка ротора 13 расширяется в пределах упругой деформации, при этом образуются заполненные смазкой зазоры между зубьями 11 формующего элемента 1 и внутренней поверхностью трубчатой оболочки ротора 13. At the end of the hydraulic stamping process, before removing the forming
После сброса давления смазки трубчатая оболочка ротора 13 под действием сил упругости материала возвращается к первоначальным размерам, но слой смазки в зоне контакта формующего элемента 1 и трубчатой оболочки ротора 13 сохраняется. Поэтому извлечение формующего элемента 1 из трубчатой оболочки ротора 13 происходит при пониженном осевом усилии и без задиров на винтовых зубьях 11 формующего элемента 1. After depressurization of the lubricant, the tubular shell of the
Пример. Для изготовления трубчатой оболочки ротора использовалась трубчатая заготовка диаметром 57 мм с толщиной стенки 3,5 мм из коррозионно-стойкой стали 12Х18Н10Т. Гидроштамповка осуществлялась при давлении текучей среды 250 МПа. После гидроштамповки в зазор между наружной поверхностью формующего элемента 1 и внутренней поверхностью отформованной трубчатой оболочкой ротора 13 вводилась смазка (масло индустриальное) при давлении 20 МПа, при этом диаметр трубчатой оболочки ротора 13 увеличился на 0,1 мм. После снятия давления диаметр трубчатой оболочки ротора 13 вернулся к первоначальному значению, то есть трубчатая оболочка ротора 13 расширялась в пределах упругой деформации. Извлечение формующего элемента 1 из трубчатой оболочки ротора 13 происходило при уменьшенных в 2 раза тяговых усилиях (50 кН) и без повреждений формующего элемента 1 и трубчатой оболочки ротора 13. Example. For the manufacture of the tubular shell of the rotor, a tubular billet with a diameter of 57 mm and a wall thickness of 3.5 mm from corrosion-resistant steel 12X18H10T was used. Hydraulic stamping was carried out at a fluid pressure of 250 MPa. After hydraulic stamping, a lubricant (industrial oil) was introduced at a pressure of 20 MPa into the gap between the outer surface of the forming
Таким образом, за счет введения смазки под давлением в зазор между трубчатой оболочкой ротора 13 и формующим элементом 1 обеспечивается значительное уменьшение необходимых для разборки осевых усилий, облегчается извлечение формующего элемента 1 из отформованной трубчатой оболочки ротора 13, исключаются задиры на формующем элементе 1, повышается производительность процесса изготовления трубчатой оболочки ротора 13 винтового забойного двигателя и снижаются затраты. Thus, by introducing lubricant under pressure into the gap between the tubular shell of the
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2001104270/03A RU2187616C1 (en) | 2001-02-14 | 2001-02-14 | Method of manufacture of rotor tubular shell of screw downhole motor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2001104270/03A RU2187616C1 (en) | 2001-02-14 | 2001-02-14 | Method of manufacture of rotor tubular shell of screw downhole motor |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2187616C1 true RU2187616C1 (en) | 2002-08-20 |
Family
ID=20246060
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2001104270/03A RU2187616C1 (en) | 2001-02-14 | 2001-02-14 | Method of manufacture of rotor tubular shell of screw downhole motor |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2187616C1 (en) |
-
2001
- 2001-02-14 RU RU2001104270/03A patent/RU2187616C1/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
БАЛДЕНКО Д.Ф. и др. Винтовые забойные двигатели. - М.: Недра, 1999, с.329-334. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP3393889B2 (en) | Manufacturing method of non-lubricated bearing and non-lubricated bearing | |
US4287749A (en) | Tapered extrusion die and method of forming the same | |
KR100286623B1 (en) | Metal tube hydraulic bulging processing method and apparatus | |
RU2323058C1 (en) | Outer thread forming method on end portion of tube blank | |
US4418556A (en) | Precision local expansion shaping process and apparatus for metal tubes of substantial length | |
RU2655628C2 (en) | Downhole expansion tube | |
TWI636216B (en) | Manufacturing method of sleeve | |
WO2007016587A2 (en) | Method and apparatus for forming a lined conduit | |
EP2893132B1 (en) | A tubular connection | |
RU2659935C1 (en) | Prestressed support ring of multiple use | |
EP1787052B1 (en) | Male element for a sealed threaded tubular connection | |
RU2187616C1 (en) | Method of manufacture of rotor tubular shell of screw downhole motor | |
EP3242993B1 (en) | Pipe coupling | |
JP2012061501A (en) | Screw shaft for ball screw | |
JP4775017B2 (en) | Method for manufacturing cylindrical member with protrusion | |
CN113172391A (en) | Method for the production of a closed hollow shaft | |
JP2004291072A (en) | Working method of end of piping, and manufacturing method of piping joint with flange | |
JP2011136364A (en) | Method for manufacturing corrugated tube | |
US20180282073A1 (en) | Conveyor pulley, process for producing a roller tube and deforming tool | |
JP6735259B2 (en) | Fluid machine and its sleeve removal method | |
EP3229989A1 (en) | A method and arrangement for manufacturing of tubes by continuous hydraulic expansion | |
JP3781235B2 (en) | Connecting rod cracking method and cracking apparatus | |
KR20180022725A (en) | Hydraulic unit for producing brake pressure for a motor-vehicle brake system | |
JP3707768B2 (en) | Pressure control hydraulic extrusion method | |
RU2099596C1 (en) | Method of manufacture of cylinder block for axial-flow piston hydraulic machine |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PD4A | Correction of name of patent owner | ||
MZ4A | Patent is void |
Effective date: 20100407 |