[发明专利]螺杆泵金属定子电解加工用阴极

说明书

技术领域

本发明涉及一种阴极，特别是涉及一种螺杆泵金属定子电解加工用阴极。

背景技术

螺杆泵是一种容积式泵，是摆线内啮合螺旋齿轮副的一种应用，当转子和定子作相对转动时，利用摆线的多等效动点效应，在空间形成的封闭腔室轴向移动，使其中的液体从一端移向另一端，实现举升作用兼有离心泵和容积泵的特点。20世纪30年代中期法国的moineau发明了单螺杆泵，在水力机械上得到广泛应用，本世纪，单螺杆泵开始用于石油开采。我国自20世纪80年代中后期开始研发地面驱动螺杆泵采油系统以来，已形成排量为2-240m³/h、扬程为500-1800m的系列产品，并已在国内各大油田逐步推广应用。目前，螺杆泵定子衬套大都是采用传统的橡胶定子制造技术，即在金属外壳内浇铸一层型线为多头螺旋曲面的橡胶，与外表面镀硬铬的金属转子配合使用。工作时，由于橡胶溶胀性温胀性、易老化性等导致定子易损坏；由于定子与油管相连，当定子损坏后，在更换定子时要同时起杆柱和管柱，作业费用高，造成很大程度上的浪费。而且橡胶衬在内表面，很难除去，致使定子不能再利用。

螺杆泵运动部件少，没有阀件，排量均匀，特别是在开采高粘度、高含砂和含气量较大的油田原油时，同其它采油方式相比具有独特的优点。为了解决上述橡胶定子寿命短给采油作业带来的问题，国内外都提出用金属定子代替传统的橡胶定子，关于金属定子螺杆泵，有两种设计：①全金属定子螺杆泵；②金属定子、橡胶转子组成的金属定子螺杆泵。大庆石油学院工程硕士陈兆梅等通过理论分析、计算和室内试验，认为金属定子与橡胶层转子单螺杆泵配合方式方案可行。关键是急需解决金属定子的切实可行的制造工具和工艺。

关于金属定子的加工制造，国内外都做过不同程度的努力，国内如辽宁省营口市申报了用在普通车床上安装工装模具进行定子内部型线的加工技术专利，并对加工的短样件进行了试验，取得了初步的效果，但未能推广应用。其他，如提出铸造、拉削等方法都做过尝试，但所有努力，均因内螺旋线形状复杂、材料硬度高，加工困难，未成功用于螺杆泵金属定子的加工，螺杆泵金属定子取代橡胶定子至今仍未实现。

电解加工内螺旋线可一次成型，加工表面质量好，阴极不消耗，已成为膛线加工的定型工艺。

发明内容

为了克服现有的螺杆泵橡胶定子易老化的不足，本发明提供一种螺杆泵金属定子电解加工用阴极。该阴极工作部分由抛物线变截面螺旋阴极体、可更换修形柱组成，抛物线变截面螺旋阴极体临近阴极工作型面底部的增液槽沿螺旋角方向设置一段流线形槽。采用该阴极加工螺杆泵金属定子，可以解决螺杆泵橡胶定子易老化的技术问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种螺杆泵金属定子电解加工用阴极，包括阴极体1、前引导2、绝缘套3、后引导5和压紧头6，其特点是还包括修形柱4，所述阴极体1、前引导2、绝缘套3、修形柱4、后引导5和压紧头6一起构成阴极，修形柱4为短圆柱体上铣削的等螺距螺旋线，按照螺杆泵金属定子的头数均匀分布于外圆周；所述阴极体1是抛物线变截面螺旋体，抛物线变截面螺旋体的母线展开后呈抛物线状，其每个断面从绝缘套3的右端面起由小逐渐变大，最终与修形柱4外形相匹配，阴极体1的前端，即右端是圆柱体，圆柱体上有与其匹配的前引导2，绝缘套3的右端面与阴极体1的母线起点平齐，绝缘套3的内型与阴极体1的母线匹配；压紧头6将修形柱4和后引导5固定在阴极体1的后端；阴极体1临近后端工作部分设计有增液槽，增液槽沿螺旋角方向分布有流线形槽7。

所述阴极体1上的螺旋体是二条、三条或者四条。

所述绝缘套3的材料是环氧玻璃钢。

本发明的有益效果是：由于该阴极工作部分由抛物线变截面螺旋阴极体、可更换修形柱组成，抛物线变截面螺旋阴极体临近阴极工作型面底部的增液槽沿螺旋角方向设置一段流线形槽。采用该阴极加工螺杆泵金属定子，解决了螺杆泵橡胶定子易老化的技术问题。

下面结合附图和具体实施方式对本发明作详细说明。

附图说明

图1是本发明螺杆泵金属定子电解加工用阴极所要加工的二头螺杆泵金属定子断面示意图。

图2是本发明螺杆泵金属定子电解加工用阴极所要加工的三头螺杆泵金属定子断面示意图。

图3是本发明螺杆泵金属定子电解加工用阴极所要加工的四头螺杆泵金属定子断面示意图。

图4是本发明螺杆泵金属定子电解加工用阴极所要加工的四头螺杆泵金属定子五段圆弧连接详图。

图5是本发明实施例四头螺杆泵金属定子电解加工用阴极的装配图。