一種液壓驅動全金屬螺桿鉆具定子磨削裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種液壓驅動全金屬螺桿鉆具定子磨削裝置，主要由刀桿，中心架，驅動組件，磨削頭，噴管，扶正頭，支座，液壓軟管等組成。刀桿與中心架相連，內部加工有輸送液壓工作介質的通道；磨削頭安裝在驅動組件上，驅動組件固定在中心架上并由彎管相連，驅動組件由液壓系統提供動力，工作介質為磨削液，排出的磨削液由噴管引向磨削加工表面，可降低磨削熱，清除磨屑。扶正頭提高刀桿剛度，保證磨削裝置軸向進給精度。支座及支撐架支撐整個磨削裝置并帶動其沿機床導軌運動。使用本發(fā)明對螺桿鉆具定子內螺旋曲面進行磨削加工能夠明顯提高定子加工精度和表面質量，結構簡單，簡化鉆具生產工藝，增大轉子尺寸，提高鉆具工作壽命及工作性能。
【專利說明】一種液壓驅動全金屬螺桿鉆具定子磨削裝置

【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及螺桿鉆具加工領域，特別涉及一種液壓驅動全金屬螺桿鉆具定子磨削
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技術背景:
[0002]螺桿鉆具特別是等壁厚螺桿鉆具是以鉆井液為動力的一種鉆井工具，具有轉速高，鉆桿磨損小等優(yōu)點。其中馬達部分由定子和轉子組成，定子的性能關系到鉆具的壽命和效率，定子中橡膠襯套的使用一定程度提高了鉆具的使用壽命，但橡膠襯套又是定子的薄弱環(huán)節(jié)。螺桿鉆具工作時的功效是靠定子和轉子的過盈配合來保證的，螺桿鉆具工作時，隨著摩擦及地層溫度的升高，橡膠襯套溫度升高會增大工作扭矩，加速橡膠的老化，造成變形過大而影響嚙合精度，使得工作介質漏失，影響工作性能及工作壽命。橡膠層的澆注一般是在定子通過銑削等粗加工方式之后進行，但橡膠襯套的澆注工藝復雜，成本高，同時橡膠襯套的存在，使得與其配合的轉子直徑減小，一定程度限制了鉆具的工作效能。
[0003]如能改善鉆具定子的加工精度及表面質量，等壁厚螺桿鉆具的橡膠襯套便可去除，從而形成全金屬螺桿鉆具。全金屬螺桿鉆具定子使螺桿鉆具實現高性能、高可靠性，長時間穩(wěn)定、無故障的工作。銑削加工出的三維螺旋曲面表面質量和精度不高，不能達到全金屬螺桿鉆具定制的加工要求，還需要進一步精加工，而現在還沒有一種有效的鉆具定子內螺旋面精加工方式。因此，針對上述問題，有必要提供一種內螺旋面精加工裝置，為全金屬螺桿鉆具的生產提供條件。


【發(fā)明內容】

[0004]本發(fā)明的目的是針對目前等壁厚螺桿鉆具存在的問題，提出一種以磨削液為動力驅動磨削頭轉動的全金屬螺桿鉆具定子磨削裝置。該裝置能夠明顯提高定子內螺旋曲面的加工精度及表面質量，簡化鉆具生產工藝，提高鉆具工作效能。
[0005]為達到上述目的，本發(fā)明所采用的技術方案是:一種液壓驅動全金屬螺桿鉆具定子磨削裝置，主要由刀桿，密封圈，中心架，驅動組件，磨削頭，噴管，扶正頭，支座，端蓋，液壓軟管等組成。其特征在于，刀桿一端通過支座安裝在機床導軌上，刀桿內部加工有輸送液壓工作介質的通道，另一端通過錐螺紋與中心架相連并裝有密封圈；驅動組件通過螺釘固定在中心架上，磨削頭安裝在驅動組件上并由彎管相連接，噴管安裝在驅動組件另一端，并引向磨削加工表面，工作介質選用磨削液，磨削液產生的液壓力帶動磨削頭轉動，排出的磨削液引導到磨削表面起降溫及清除磨屑的作用；扶正頭安裝在堵頭上，堵頭通過螺紋與中心塊連接，端部有螺母緊固，扶正頭保證磨削裝置的剛度；支座及支撐架支撐整個磨削裝置，其上安裝有端蓋和液壓軟管，支座能夠帶動刀桿沿機床導軌運動。
[0006]驅動組件的外殼通過密封墊與中心架相連，葉輪與驅動軸相連，驅動軸通過軸承與中心架相連，驅動軸上銑有六方，用于拆裝需要維護或是更換不同尺寸的磨削頭。中心架可根據加工不同頭數的定子改變形狀，用于安裝不同數量的磨削頭。
[0007]本發(fā)明與現有技術相比，具有的有益效果是:1.在采用常用的加工方法后，采用本裝置進行加工，使得螺桿鉆具內螺旋面精度大幅提升，定子與轉子的接觸面更為精確，滿足理論線型的要求，提升鉆具工作效能；2.省去工藝復雜，成本高的橡膠襯套澆注，避免襯套的老化，變形造成工作阻力增大等問題；3.除去橡膠襯套使得定子空間增大，與其相配的轉子尺寸可以增大，提高鉆具工作穩(wěn)定性；4.采用切削液作為液壓工作介質為裝置提供動力的同時，通過引導排出的切屑液到加工表面，起到降溫，排屑的作用，經過過濾的磨削液可再次作為液壓工作介質，經濟環(huán)保。
[0008]本發(fā)明主要是解決現有技術的不足，提出在采用傳統的技術方式對螺桿鉆具進行粗加工后使用本裝置對內螺旋曲面進行磨削加工，結構簡單，適于定子內腔加工；去除工藝復雜的橡膠襯套，增大轉子尺寸，提高鉆具的工作穩(wěn)定性，滿足高溫井，地熱井鉆具的使用。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]圖1是本發(fā)明一種液壓驅動全金屬螺桿鉆具定子磨削裝置結構示意圖。
[0010]圖2是本發(fā)明磨削頭結構示意圖。
[0011]圖3是本發(fā)明驅動組件結構示意圖。
[0012]圖4是本發(fā)明磨削加工示意圖。
[0013]圖中:1.刀桿，2.密封圈，3.中心架，4.彎管，5.驅動組件，6.磨削頭，7.噴管，
8.堵頭，9.扶正頭，10.螺母，11.外殼，12.葉輪，13.驅動軸，14.軸承，15.密封墊，16.接頭，17.機床，18.定子，19.支座，20端蓋，21液壓軟管，22支撐架。

【具體實施方式】
[0014]下面結合附圖對本發(fā)明做進一步說明。
[0015]如圖1、2、3、4所示，一種液壓驅動全金屬螺桿鉆具定子磨削裝置，主要由刀桿1，密封圈2，中心架3，驅動組件5，磨削頭6，噴管7，扶正頭9，支座19，端蓋20，液壓軟管21等組成，其特征在于，刀桿I 一端通過支座19安裝在機床17上，另一端通過錐螺紋與中心架3相連且安裝有密封圈2 ;驅動組件5通過螺釘固定在中心架3上，磨削頭6安裝在驅動組件5上并由彎管4連通；扶正頭9安裝在堵頭8上，通過螺紋與中心塊3連接，端部有螺母10緊固；支座19和支撐架22支撐整個磨削裝置，其上安裝有端蓋20和液壓軟管21。
[0016]如圖1、2所示，刀桿I內部加工有輸送液壓工作介質的通道，中心架3的外型可根據安裝磨削頭6數量的不同而改變。
[0017]如圖1、2、3所示,磨削頭6與驅動軸13通過螺紋相連,驅動組件5的外殼11通過螺釘固定在中心架3上，密封墊15起密封作用；葉輪12與驅動軸13相連，驅動軸13通過軸承14與中心架3連接。彎管4與噴管7通過接頭16分別與驅動組件5連接。
[0018]如圖4所示，整個磨削裝置通過支座19安裝在機床17導軌上，定子18固定在機床17上并由機床主軸帶動定子18繞軸線旋轉，定子18和刀桿I由支撐架22保證剛度，支座19帶動刀桿I沿機床導軌做直線運動實現軸向進給。
[0019]工作原理是:所述刀桿I通過支座19安裝在機床17的導軌上，支座19帶動磨削裝置沿導軌軸向進給，支撐架22保證整個刀桿I的剛度。液壓軟管21與液壓泵相連，工作介質是磨削液，磨削液通過刀桿I內的通道為驅動組件5提供動力，在液壓力的作用下，葉輪12高速旋轉，帶動磨削頭6轉動，磨削頭6的外輪廓與定子18內螺旋面輪廓一致，定子18以一定的速度每轉一圈，刀桿I則移動一個導程的距離，從而對定子18內螺旋曲面進行磨削加工。支撐架22保證工件的剛度，扶正頭9保證磨削裝置的剛度，磨削頭6的轉速可以通過調節(jié)流量控制。經驅動組件5排出的磨削液通過噴管7引向磨削加工表面，降低磨削熱并帶走磨屑，經過過濾的磨削液可重新使用。
【權利要求】
1.一種液壓驅動全金屬螺桿鉆具定子磨削裝置，主要由刀桿(1)，密封圈(2)，中心架(3)，驅動組件(5)，磨削頭(6)，噴管(7)，扶正頭(9)，支座(19)，端蓋(20)，液壓軟管(21)等組成，其特征在于，所述刀桿(I) 一端通過支座(19)安裝在機床(17)上，另一端通過錐螺紋與中心架(3)連接且裝有密封圈(2);驅動組件(5)通過螺釘固定在中心架(3)上，磨削頭(6)安裝在驅動組件(5)上；彎管(4)連接中心架(3)和驅動組件(5)，噴管(7)安裝在驅動組件(5)另一端；所述扶正頭(9)安裝在堵頭⑶上，堵頭⑶通過螺紋與中心塊(3)連接；支撐架(22)支撐整個磨削裝置，其上安裝有端蓋(20)和液壓軟管(21)。
2.根據權利要求1所述的一種液壓驅動全金屬螺桿鉆具定子磨削裝置，其特征在于，刀桿(I)內部加工有用于輸送液壓工作介質的通道。
3.根據權利要求1所述的一種液壓驅動全金屬螺桿鉆具定子磨削裝置，其特征在于，驅動組件(5)的外殼(11)通過密封墊(15)與中心架(3)相連，葉輪(12)與驅動軸(13)相連，驅動軸(13)通過軸承(14)與中心架(3)相連。
【文檔編號】B24B19/00GK104339247SQ201410582054
【公開日】2015年2月11日 申請日期:2014年10月27日 優(yōu)先權日:2014年10月27日
【發(fā)明者】鄭華林, 張偉, 王良, 肖暉 申請人:西南石油大學