[发明专利]一种等厚度螺旋型定子及其制备工艺

说明书

本发明提供了一种等厚度螺旋型定子及其制备工艺，单螺杆泵定子的外壳为螺旋形，螺旋形外壳的内壁设有螺旋形等厚橡胶层。螺旋形外壳的内壁与螺旋形等厚橡胶层之间设有粘结剂层。将无缝钢管通过挤压模具，在压力机上挤压做成螺旋形，螺距和螺旋旋向和普通定子内腔的成型螺旋曲面保持一致；对挤压成型的螺旋形定子外壳内壁做除锈脱油脂处理，然后涂抹粘结剂层；将与螺旋形定子外壳几何形状相似的定子模具芯棒装在螺旋形定子，形成各处间隙相等的螺旋形空腔，然后注塑橡胶成型，形成等厚度螺旋型定子。本发明与普通单螺杆泵相比，结构紧凑、节省安装空间，耐高压，适合应用于一些特殊干净、流动性好、类水介质和油田油气液三项混输中。

技术领域

本发明涉及单螺杆泵，具体涉及一种用于单螺杆泵的等厚度螺旋型定子及其制备工艺。

背景技术

单螺杆泵主要工作执行元件是由定子和转子组成。单螺杆泵的定子是通过橡胶注塑机将加热到一定温度热熔后有流动性的橡胶注塑在一个特定金属中空柱形模具里形成内壁为不等厚度橡胶材料而外壁为等厚度金属碳钢管组成的零件；单螺杆泵的转子是通过专用加工机床切削加工而成的全金属异形杆件类零件。普通单螺杆泵的工作原理就是通过类似单头螺纹的金属转子和类似双头螺母的橡胶定子之间的过盈配合，将360度方向螺旋缠绕的各自密封的空腔里面的介质，随着转子的转动，沿转子轴线螺旋输送出去，而达到工作目的。

单螺杆泵问世一百多年来，定子和转子的演变更新换代，具有多种设计，但常规占比95%的定子都是特定的金属中空圆柱形模具里形成的内壁为不等厚度橡胶材料而外壁为等厚度金属钢管组成的零件，该定子轴向长度长、输出压力小。

发明内容

为了解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种等厚度螺旋型定子，使单螺杆泵承受更高的输出压力。

本发明采用的技术方案如下：一种等厚度螺旋型定子，单螺杆泵定子的外壳为螺旋形，螺旋形外壳的内壁设有螺旋形等厚橡胶层。

进一步的，螺旋形外壳的内壁与螺旋形等厚橡胶层之间设有粘结剂层。

本发明的另一目的在于提供一种等厚度螺旋型定子的制备工艺，具体包括以下步骤：

S1. 将无缝钢管通过挤压模具，在压力机上挤压做成螺旋形，螺距和螺旋旋向和普通定子内腔的成型螺旋曲面保持一致；

S2. 对挤压成型的螺旋形定子外壳内壁做除锈脱油脂处理，然后涂抹粘结剂层；

S3. 将与螺旋形定子外壳几何形状相似的定子模具芯棒装在螺旋形定子，形成各处间隙相等的螺旋形空腔，然后注塑橡胶成型，形成等厚度螺旋型定子。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

本发明通过改造定子金属外壳为异面双头或者三头螺旋线形式和原有的定子模具芯棒配合制造出内部等厚度橡胶外部为螺旋几何形状的单螺杆泵用定子，该定子具有以下优点：

1.定子输出压力更高：在同等条件下，同一个型号的单螺杆泵安装等厚度橡胶螺旋型定子能输出更大的压力（在单螺杆泵定子级数相同的情况下），本发明定子内壁橡胶厚度均匀，且厚度较小，它和螺旋形金属钢管紧紧的粘结在一起，能经受更高的泵后管路负载，定子橡胶材质的法向和切向接触点的收缩程度几乎相等，更小的变形量决定了更紧的过盈配合，内泄漏更小，能承受更高的压力。实践中，等厚度橡胶螺旋型定子的单螺杆泵的压力承受能力相比普通结构定子至少提高一倍。

2.等厚度橡胶螺旋型定子金属外壳力学性能更好：与使用在普通定子外的金属无缝钢管相比，本发明相当于沿着定子轴线方向做了一些螺旋形加强筋板，使金属螺旋型外管的力学性能更好，抗拉升和挤压的能力更强，能有效地保证其内容物橡胶承受高压作用，在金属螺旋型外管上不变形、不泄压，使泵能在客户需求的工况压力下安全使用。