專利名稱：螺桿鉆具馬達(dá)轉(zhuǎn)子的制作裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種石油鉆井用螺桿鉆具馬達(dá)轉(zhuǎn)子的制作裝置。
鏍桿鉆具馬達(dá)由定子和轉(zhuǎn)子兩部分組成，其中轉(zhuǎn)子又是馬達(dá)的主要部件，轉(zhuǎn)子的加工水平是影響馬達(dá)產(chǎn)量質(zhì)量的重要因素。目前國外主要是采用電腦全自動銑床生產(chǎn)馬達(dá)轉(zhuǎn)子，其生產(chǎn)效率高，質(zhì)量好，但是由于設(shè)備造價昂貴，因此進(jìn)口產(chǎn)品的價格相當(dāng)高。而國內(nèi)生產(chǎn)廠家大都是采用常規(guī)銑床、自動銑床的方法生產(chǎn)馬達(dá)轉(zhuǎn)子，這種方法加工時間長、效率低，端面幾何形狀不穩(wěn)定，產(chǎn)品質(zhì)量和壽命都受到影響。特別是不論是普通銑床、自動銑床，還是電腦全自動銑床，都需要在銑床加工后，再進(jìn)行內(nèi)眼鉆孔，以便鑲管套，這樣不但使加工費用進(jìn)一步提高，而且造成原材料的進(jìn)一步浪費。隨著石油業(yè)的發(fā)展，定向井、縱式井和水平井的技術(shù)被列為國家重點項目，螺桿鉆具馬達(dá)轉(zhuǎn)子的需求量迅速增加，目前國內(nèi)的生產(chǎn)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足市場需求，從而嚴(yán)重制約了石油鉆采領(lǐng)域的發(fā)展。
針對上述問題，本實用新型的目的是提供一種產(chǎn)品質(zhì)量高，生產(chǎn)效率高、成本低、又節(jié)省原材料的螺桿鉆具馬達(dá)轉(zhuǎn)子的制作裝置。
為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采取以下設(shè)計一種螺桿鉆具馬達(dá)轉(zhuǎn)子的制作裝置，它包括一安裝有滑軌的工作臺；一安裝有卡具的水平滑臺，其滑動地安裝在所述滑軌上；一電機(jī)帶動的水平運動傳動機(jī)構(gòu)，其輸出端與所述水平滑臺連接；一垂直工作臺，其設(shè)置在所述工作臺一端；一模具外模，其設(shè)置在所述垂直工作臺上；一后尾架，其與所述垂直工作臺之間設(shè)置有保持兩者距離的支承件；一模具內(nèi)模，其設(shè)置在一內(nèi)模芯桿的頭部；其特征在于它還包括另一電機(jī)帶動的旋轉(zhuǎn)運動傳動機(jī)構(gòu)；所述模具外模沿徑向具有若干凹凸棱、且所述凹凸棱沿軸向呈收縮狀延伸，所述模具外模與所述旋轉(zhuǎn)運動傳動機(jī)構(gòu)的輸出端連接，轉(zhuǎn)動地安裝在所述垂直工作臺上；所述模具內(nèi)模與所述模具外模形狀相對應(yīng)，且通過所述內(nèi)模芯桿轉(zhuǎn)動地支承在所述后尾架上。
為方便地推進(jìn)內(nèi)模至外模內(nèi)，可以在所述后尾架上設(shè)置一內(nèi)模向前推動裝置。
所述內(nèi)模向前推動裝置為一氣缸，所述氣缸的活塞端部連接有一推板，所述推板上具有一可開合的孔，所述內(nèi)模芯桿轉(zhuǎn)動地連接在在所述孔中，在所述內(nèi)模芯桿與所述推板連接處前部設(shè)置一定位塊。
所述旋轉(zhuǎn)運動傳動機(jī)構(gòu)的輸出端可以是一斜齒輪，在所述斜齒輪內(nèi)套設(shè)所述模具外模、且轉(zhuǎn)動地安裝在所述垂直工作臺上。
支承在所述后尾架上的內(nèi)模芯桿，其尾部套設(shè)一軸承的內(nèi)圈，另一套設(shè)有所述軸承外圈的后蓋與所述軸承內(nèi)圈配合，可拆卸地安裝在所述后尾架上。
本實用新型由于設(shè)置了一電機(jī)帶動的水平運動傳動裝置，同時設(shè)置了另一電機(jī)帶動的旋轉(zhuǎn)運動傳動裝置，還設(shè)置了一具有凹凸棱的拉伸模具，因此可以采用無縫鋼管作為原材料，通過模具的水平拉伸和旋轉(zhuǎn)運動的結(jié)合制作出螺桿鉆具馬達(dá)轉(zhuǎn)子，使用本實用新型具有以下優(yōu)點1、可以使馬達(dá)轉(zhuǎn)子的生產(chǎn)效率成幾十倍的提高，比如原來用普通銑床需要18小時加工一根，而采用本實用新型方法只需10幾分鐘便可以拔出一根。2、由于本實用新型是采用冷拔拉伸的方法制作馬達(dá)轉(zhuǎn)子，因此與用普通銑床制作出的產(chǎn)品相比，整體強(qiáng)度可增加15％以上，表面強(qiáng)度可增加30％以上。3、由于采用本實用新型加工馬達(dá)轉(zhuǎn)子，其表面螺旋曲線的精確度只需通過對拉伸速度和旋轉(zhuǎn)速度的控制即可達(dá)到，因此加工產(chǎn)品的曲線準(zhǔn)確，不合格率有效地降低，產(chǎn)品性能和使用壽命可以超過國內(nèi)外同類產(chǎn)品。4、由于采用本實用新型制作產(chǎn)品的原材料是無縫鋼管，與銑床加工相比，不但在加工過程中原材料浪費很少，而且加工后不用鉆孔，既省工省時，又使整個原材料的節(jié)省達(dá)30-60％。本實用新型結(jié)構(gòu)設(shè)計合理，其將冷拔拉伸原理與模具的旋轉(zhuǎn)運動巧妙地結(jié)合在一起，從設(shè)備的投入、生產(chǎn)效率的提高、原材料的節(jié)省，產(chǎn)品不合格率的降低、以及使用壽命的延長幾個方面有效地降低了產(chǎn)品的價格(比如用常規(guī)方法生產(chǎn)加工成本需要3.9萬元/根，而采用本實用新型僅需8000元/根)，其在國內(nèi)外石油鉆井行業(yè)具有非常廣泛的應(yīng)用前景。
以下結(jié)合附圖對本實用新型進(jìn)行詳細(xì)地說明。


圖1是本實用新型結(jié)構(gòu)主視示意圖圖2是
圖1俯視示意圖圖3是本實用新型模具外模示意圖圖4是本實用新型模具內(nèi)模示意圖圖5是本實用新型推板與內(nèi)模芯桿連接示意圖如
圖1、圖2所示，本實用新型包括一工作臺1，其上安裝有兩滑軌2，一水平滑臺3，其滑動地座落在滑軌2上。垂直工作臺4設(shè)置在工作臺1的一端，工作臺1的另一端設(shè)置有電機(jī)5帶動的水平傳動機(jī)構(gòu)。水平傳動機(jī)構(gòu)包括一級以上的齒輪減速器6，減速器6的輸出端是一副鏈輪傳動機(jī)構(gòu)。鏈輪傳動機(jī)構(gòu)的一個鏈輪7位于工作臺1的一端，另一個鏈輪8支承在靠近垂直工作臺4的一端，鏈條9套在兩鏈輪上位于兩滑軌2之間。水平滑臺3上設(shè)置有卡緊無縫鋼管10頭部的卡具11和一棘爪12，棘爪12可以插入鏈條9中，隨鏈條9一起水平向前或向后運動。
垂直工作臺3中心孔的一端具有一凸緣13，一電機(jī)14帶動的旋轉(zhuǎn)運動傳動機(jī)構(gòu)設(shè)置在垂直工作臺3附近，旋轉(zhuǎn)運動傳動機(jī)構(gòu)包括減速器15，減速器15的輸出端是三個斜齒輪16、17、18，末端的斜齒輪18通過軸承19支承在凸緣13上。斜齒輪18的中心孔內(nèi)固定一穿入垂直工作臺中心孔的模具外模20，模具外模20可以在旋轉(zhuǎn)運動傳動機(jī)構(gòu)的帶動下在垂直工作臺3中心孔內(nèi)轉(zhuǎn)動。模具內(nèi)模21設(shè)置在一內(nèi)模芯桿22的頭部，其形狀與模具外模20形狀對應(yīng)。內(nèi)模芯桿22的尾部固定一軸承內(nèi)圈23，一后蓋24內(nèi)設(shè)置一軸承外圈25，內(nèi)模芯桿22可以在后尾架26的支承孔內(nèi)移動，以穿設(shè)無縫鋼管10，當(dāng)內(nèi)模21插入外模20后，將后蓋24上的軸承外圈25套入內(nèi)模芯桿22上的軸承內(nèi)圈23，并將后蓋24通過連接件固定在后尾架26上。在后尾架26與垂直工作臺4之間設(shè)置一使兩者保持一定距離的支承件27，以防止在拉伸過程中后尾架26的移動。
如圖3、圖4所示，模具外模20的中心孔內(nèi)沿徑向具有若干凹凸棱28、29，凹凸棱28、29沿軸向呈收縮狀延伸，模具內(nèi)模21的形狀與外模20的形狀對應(yīng)，其外表面具有凸凹棱29、28。
如
圖1、圖5所示，在后尾架26上還設(shè)置有一內(nèi)模芯桿推進(jìn)裝置。該推進(jìn)裝置包括一氣缸30，氣缸30的活塞31頭部連接一推板32，推板32下部設(shè)置一可開合的孔33，以便通過連接件34將內(nèi)模芯桿22連接其內(nèi)。內(nèi)模芯桿22與推板32的連接可以是轉(zhuǎn)動連接，在內(nèi)模芯桿22上設(shè)置一塊狀或環(huán)狀定位塊35，以便推板32通過推動定位塊35推動內(nèi)模芯桿22向前移動，將套有無縫鋼管10的模具內(nèi)模21推擠入模具外模20。內(nèi)模芯桿22與推板32的連接也可以是固定連接，這樣可以不設(shè)置定位塊35，但將內(nèi)模21推入外模20后，必須松開連接件34，以使內(nèi)模芯桿22能夠轉(zhuǎn)動。
使用本實用新型制作馬達(dá)轉(zhuǎn)子的時候，首先將作為原材料的無縫鋼管10一端進(jìn)行墩頭整形，再將無縫鋼管10套在內(nèi)模芯桿22上，啟動氣缸30，通過推板32將內(nèi)模芯桿22頭部的內(nèi)模21和無縫鋼管10送入外模20，并將伸出內(nèi)外模21、20端部的無縫鋼管10頭部卡緊在水平滑臺3上設(shè)置的卡具11內(nèi)，再將后蓋24固定在后尾架26上。然后，啟動電機(jī)5帶動的水平傳動機(jī)構(gòu)，通過鏈條9拖動水平滑臺3帶動無縫鋼管10做水平拉伸運動；同時，啟動電機(jī)14帶動的旋轉(zhuǎn)運動傳動機(jī)構(gòu)，通過連接有模具外模20的斜齒輪18的轉(zhuǎn)動帶動無縫鋼管10做旋轉(zhuǎn)運動。由于無縫鋼管10頭部被卡緊拉伸不能轉(zhuǎn)動，因此模具內(nèi)外模21、20的拉伸和旋轉(zhuǎn)兩種運動的結(jié)合使無縫鋼管10被冷拔后，成為在徑向截面看，是沿周向均勻分布的若干凹凸棱；在軸向看，是多頭沿軸向呈螺旋上升狀的凸條。最后，將拉伸好的馬達(dá)轉(zhuǎn)子毛坯進(jìn)行定尺寸、鋸頭，以便進(jìn)行常規(guī)的鑲管套成為合格的馬達(dá)轉(zhuǎn)子產(chǎn)品。
本實用新型可以根據(jù)不同的尺寸形狀和螺旋頭數(shù)的要求，制作各種不同的模具，以生產(chǎn)各種不同規(guī)格的螺桿鉆具馬達(dá)轉(zhuǎn)子。至于螺旋曲線形成與水平拉伸和旋轉(zhuǎn)運動的關(guān)系可以通過常規(guī)計算并通過電機(jī)控制獲得，如果將數(shù)據(jù)輸入計算機(jī)，通過計算機(jī)控制電力拖動更方便。
本實用新型的水平和旋轉(zhuǎn)運動傳動機(jī)構(gòu)的部件組成、連接方式以及傳動方式是可以變化的，內(nèi)模芯桿的支承和推進(jìn)裝置，以及卡緊裝置的設(shè)置都是可以變化的，本實用新型的主要內(nèi)容是在具有冷拔拉伸運動的裝置中增設(shè)了旋轉(zhuǎn)運動裝置，同時對模具進(jìn)行設(shè)計，使圓形的無縫鋼管，通過模具的拉伸和模具的旋轉(zhuǎn)生產(chǎn)出現(xiàn)有各種銑床生產(chǎn)出的同類螺桿鉆具馬達(dá)轉(zhuǎn)子產(chǎn)品。因此整個裝置中的個別運動部件的組成、傳動形式和連接結(jié)構(gòu)的變化不應(yīng)排除在本實用新型的保護(hù)范圍之外。
權(quán)利要求1.一種螺桿鉆具馬達(dá)轉(zhuǎn)子的制作裝置，它包括一安裝有滑軌的工作臺；一安裝有卡具的水平滑臺，其滑動地安裝在所述滑軌上；一電機(jī)帶動的水平運動傳動機(jī)構(gòu)，其輸出端與所述水平滑臺連接；一垂直工作臺，其設(shè)置在所述工作臺一端；一模具外模，其設(shè)置在所述垂直工作臺上；一后尾架，其與所述垂直工作臺之間設(shè)置有保持兩者距離的支承件；一模具內(nèi)模，其設(shè)置在一內(nèi)模芯桿的頭部；其特征在于它還包括另一電機(jī)帶動的旋轉(zhuǎn)運動傳動機(jī)構(gòu)；所述模具外模沿徑向具有若干凹凸棱、且所述凹凸棱沿軸向呈收縮狀延伸，所述模具外模與所述旋轉(zhuǎn)運動傳動機(jī)構(gòu)的輸出端連接，轉(zhuǎn)動地安裝在所述垂直工作臺上；所述模具內(nèi)模與所述模具外模形狀相對應(yīng)，且通過所述內(nèi)模芯桿轉(zhuǎn)動地支承在所述后尾架上。
2.如權(quán)利要求1所述的螺桿鉆具馬達(dá)轉(zhuǎn)子的制作裝置，其特征在于在所述后尾架上設(shè)置有內(nèi)模向前推動裝置。
3.如權(quán)利要求2所述的螺桿鉆具馬達(dá)轉(zhuǎn)子的制作裝置，其特征在于所述內(nèi)模向前推動裝置為一氣缸，所述氣缸的活塞端部連接有一推板，所述推板上具有一可開合的孔，所述內(nèi)模芯桿轉(zhuǎn)動地連接在在所述孔中，在所述內(nèi)模芯桿與所述推板連接處前部設(shè)置一定位塊。
4.如權(quán)利要求1或2或3所述的螺桿鉆具馬達(dá)轉(zhuǎn)子的制作裝置，其特征在于所述旋轉(zhuǎn)運動傳動機(jī)構(gòu)的輸出端為斜齒輪，在所述斜齒輪內(nèi)套設(shè)所述模具外模、且轉(zhuǎn)動地安裝在所述垂直工作臺上。
5.如權(quán)利要求1或2或3所述的螺桿鉆具馬達(dá)轉(zhuǎn)子的制作裝置，其特征在于支承在所述后尾架上的內(nèi)模芯桿，其尾部套設(shè)一軸承的內(nèi)圈，另一套設(shè)有所述軸承外圈的后蓋與所述軸承內(nèi)圈配合，可拆卸地安裝在所述后尾架上。
6.如權(quán)利要4所述的螺桿鉆具馬達(dá)轉(zhuǎn)子的制作裝置，其特征在于支承在所述后尾架上的內(nèi)模芯桿，其尾部套設(shè)一軸承的內(nèi)圈，另一套設(shè)有所述軸承外圈的后蓋與所述軸承內(nèi)圈配合，可拆卸地安裝在所述后尾架上。
專利摘要本實用新型涉及一種螺桿鉆具馬達(dá)轉(zhuǎn)子的制作裝置,它包括:工作臺,水平滑臺,電機(jī)帶動的水平運動傳動機(jī)構(gòu),垂直工作臺,后尾架,其特征在于:它還包括另一電機(jī)帶動的旋轉(zhuǎn)運動傳動機(jī)構(gòu);模具內(nèi)外模沿徑向具有若干凹凸棱、且所述凹凸棱沿軸向呈收縮狀延伸,所述模具外模通過所述旋轉(zhuǎn)運動傳動機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動地安裝在所述垂直工作臺上;所述模具內(nèi)模通過內(nèi)模芯桿轉(zhuǎn)動地支承在所述后尾架上。采用本實用新型生產(chǎn)效率高、節(jié)省原材料,產(chǎn)品價格低,其在國內(nèi)外石油鉆井行業(yè)具有非常廣泛的應(yīng)用前景。
文檔編號B23P23/04GK2456879SQ0026772
公開日2001年10月31日 申請日期2000年12月26日 優(yōu)先權(quán)日2000年12月26日
發(fā)明者李天佐 申請人:李天佐