專(zhuān)利名稱(chēng)：自冷式雙層殼體螺桿鉆具馬達(dá)定子的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種螺桿鉆具馬達(dá)定子，尤其是涉及一種自冷式雙層殼體螺桿鉆 具馬達(dá)定子。
背景技術(shù)：
螺桿鉆具是石油鉆井廣泛使用的井下動(dòng)力鉆具，主要包括旁通閥總成、馬達(dá)總成、 萬(wàn)向軸總成和傳動(dòng)軸總成，且由上至下依次固定連接組成。馬達(dá)有轉(zhuǎn)子和定子組成；定子 由殼體和橡膠襯套組成，橡膠襯套的外壁與殼體內(nèi)孔粘接；橡膠襯套的內(nèi)孔為連續(xù)螺旋線(xiàn) 型，橫截面為徑向均布花瓣型，花瓣頭數(shù)為2個(gè)或2個(gè)以上，殼體上下兩端有與螺桿鉆具其 他部件連接的螺紋。目前，廣泛應(yīng)用的螺桿鉆具定子的殼體為等壁厚金屬圓管；橡膠襯套 外圓為圓柱型(見(jiàn)附圖1)，內(nèi)孔為連續(xù)螺旋線(xiàn)型，工作過(guò)程中在轉(zhuǎn)子的擠壓和高壓作用下， 橡膠襯套將發(fā)生變形，由于橡膠襯套壁厚不等，變形不均勻，工作狀態(tài)下的定子橡膠襯套的 橡膠機(jī)械性能減弱，影響馬達(dá)工作效率，降低定子使用壽命。新型的預(yù)輪廓式螺桿鉆具馬達(dá) 定子(中國(guó)實(shí)用新型專(zhuān)利，公開(kāi)號(hào)CN201219215)，在定子殼體內(nèi)孔預(yù)先加工一個(gè)與橡膠襯 套內(nèi)孔形狀相同或大致相同的定子殼體(見(jiàn)附圖2)，由于定子橡膠襯套的壁厚基本相同， 受力后變形均勻、橡膠的機(jī)械性能得到增強(qiáng)，提高螺桿鉆具馬達(dá)工作效率，延長(zhǎng)定子使用壽 命。但是，當(dāng)在深井鉆井作業(yè)時(shí)，地層溫度高，有時(shí)可高達(dá)180°C以上，井下周?chē)h(huán)境的熱量 通過(guò)定子殼體傳至橡膠襯套，橡膠在高溫條件下失效變形，導(dǎo)致螺桿鉆具馬達(dá)效率降低直 至損壞。

實(shí)用新型內(nèi)容為了克服在深井鉆井作業(yè)時(shí)地層溫度高，現(xiàn)有螺桿鉆具馬達(dá)定子的橡膠襯套在高 溫條件下失效變形，導(dǎo)致螺桿鉆具馬達(dá)損壞的不足，本實(shí)用新型提供一種自冷式雙層殼體 螺桿鉆具馬達(dá)定子。該自冷式雙層殼體螺桿鉆具馬達(dá)定子能夠延緩地層熱量的傳導(dǎo)，有效 延長(zhǎng)螺桿鉆具使用壽命。本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是自冷式雙層殼體螺桿鉆具馬達(dá) 定子的定子包括殼體和橡膠襯套，橡膠襯套粘接在與其外輪廓形狀相同的殼體內(nèi)。本實(shí)用新型的一項(xiàng)技術(shù)方案是，殼體的上端與上定位套固定連接，下端與下定位 套固定連接，殼體外圓小于上定位套、下定位套的外圓；與殼體固定連接的上定位套和下定 位套固定安裝在外殼體中部，殼體的外圓與外殼體內(nèi)孔之間有軸向液流通道；上定位套和 下定位套上有液流通孔將定子內(nèi)腔與軸向液流通道連通。本實(shí)用新型又一項(xiàng)技術(shù)方案是，殼體安裝在外殼體內(nèi)，殼體的上、下兩端與外殼體 固定連接，殼體中部外圓與外殼體內(nèi)孔之間有環(huán)空；殼體上有液流通孔將定子內(nèi)腔與軸向 液流通道連通。本實(shí)用新型各個(gè)技術(shù)方案中的殼體外表面有涂層，外殼體內(nèi)孔、外圓表面有涂層； 涂層的材料為復(fù)合硅酸鎂鋁隔熱涂料、稀土保溫涂料、涂覆型復(fù)合硅酸鹽隔熱涂料。外殼體的上端、下端有與螺桿鉆具其他部件連接的螺紋。本實(shí)用新型的有益效果是，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單合理，便于裝配，液流、涂層等可以有效減小 地層高溫對(duì)定子橡膠襯套的影響，延長(zhǎng)螺桿鉆具的使用壽命。

圖1是現(xiàn)有等壁厚金屬圓管螺桿鉆具馬達(dá)定子結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是現(xiàn)有預(yù)輪廓式螺桿鉆具馬達(dá)定子結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是本實(shí)用新型第一實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖。圖4是本實(shí)用新型第二實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1.外殼體，2.上定位套，3.螺紋，5.下定位套，6.內(nèi)凸臺(tái)，7.軸向液流通道， 8.液流通孔，9.涂層，11.殼體，12.橡膠襯套。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明。本實(shí)用新型自冷式雙層殼體螺桿鉆具馬達(dá)定子，主要包括定子、上定位套2、下定 位套5，定子由殼體11和橡膠襯套12組成，橡膠襯套12可以是等壁厚的(參見(jiàn)附圖2)，也 可以是不等壁厚的(參見(jiàn)附圖1)。橡膠襯套12粘接在與其外輪廓形狀相同或大致相同的 殼體11內(nèi)。外殼體1的上端、下端有與螺桿鉆具其他部件連接的螺紋3，通常是上端與旁通 閥的殼體連接，下端與萬(wàn)向軸殼體連接。本實(shí)用新型第一實(shí)施例(參見(jiàn)附圖3)，殼體11的上端與上定位套2固定連接，下 端與下定位套5固定連接，殼體11外圓小于上定位套2、下定位套5的外圓；與殼體11固 定連接的上定位套2和下定位套5固定安裝在外殼體1中部，殼體11的外圓與外殼體1內(nèi) 孔之間有軸向液流通道7 ；上定位套2和下定位套5上有液流通孔8將定子內(nèi)腔與軸向液 流通道7連通。本實(shí)用新型第二實(shí)施例(參見(jiàn)附圖4)，殼體11安裝在外殼體1內(nèi)，殼體11的上、 下兩端與外殼體1固定連接，通常采用螺紋連接或焊接方式。殼體11中部外圓與外殼體1 內(nèi)孔之間有環(huán)空13 ；殼體11上有液流通孔8將定子內(nèi)腔與軸向液流通道7連通。本實(shí)用新型實(shí)施例中的液流通孔8可以是軸向的，也可以是徑向的。鉆井作業(yè)時(shí)， 泥漿液可以依次通過(guò)液流通孔8、軸向液流通道7、液流通孔8從上至下流動(dòng)，使得定子得到 有效冷卻。上述實(shí)施例均可以實(shí)現(xiàn)降低地層高溫對(duì)定子橡膠襯套影響的目的，提高螺桿鉆具 在高溫地層中的使用壽命。為了保證本實(shí)用新型自冷式雙層殼體螺桿鉆具馬達(dá)定子在高溫下施工作業(yè)時(shí)，減 少地層溫度對(duì)橡膠襯套的不利影響，可以在定子殼體11外表面、外殼體1的內(nèi)、外表面噴涂 涂層9 ；涂層9多選用隔熱效果好的材質(zhì)，如復(fù)合硅酸鎂鋁隔熱涂料、稀土保溫涂料、涂覆 型復(fù)合硅酸鹽隔熱涂料等等；涂層9的厚度為0. 05 2mm，通常涂層9厚度為0. 2 Imm時(shí) 效果比較好。本實(shí)用新型自冷式雙層殼體螺桿鉆具馬達(dá)定子，定子殼體11通常與上定位套2、 下定位套5的內(nèi)孔固定連接，采用螺紋、定位銷(xiāo)、鍵(花鍵、平鍵)、焊接等連接方式均可，也可以采用偏心軸方式；上定位套2上端、下定位套5下端的內(nèi)孔中可以有內(nèi)凸臺(tái)6，將殼體 11軸向固定。上定位套2、殼體11、下定位套5固定連接后，再安裝在外殼體1內(nèi)孔上、下兩 端的連接螺紋3之間；可以采用螺紋連接、銷(xiāo)連接、鍵連接、焊接等方式固定連接，采用其中 一種或者其組合均可。 應(yīng)該注意的是，上述實(shí)施例是示例而非限制本發(fā)明，本領(lǐng)域技術(shù)人員將能夠設(shè)計(jì) 很多替代實(shí)施例而不脫離權(quán)利要求書(shū)的范圍。
權(quán)利要求一種自冷式雙層殼體螺桿鉆具馬達(dá)定子，定子包括殼體和橡膠襯套，橡膠襯套粘接在與其外輪廓形狀相同的殼體內(nèi)，其特征是所述殼體(11)的上端與上定位套(2)固定連接，下端與下定位套(5)固定連接，殼體(11)外圓小于上定位套(2)、下定位套(5)的外圓；與殼體(11)固定連接的上定位套(2)和下定位套(5)固定安裝在外殼體(1)中部，殼體(11)的外圓與外殼體(1)內(nèi)孔之間有軸向液流通道(7)；上定位套(2)和下定位套(5)上有液流通孔(8)將定子內(nèi)腔與軸向液流通道(7)連通。
2.一種自冷式雙層殼體螺桿鉆具馬達(dá)定子，定子包括殼體和橡膠襯套，橡膠襯套粘 接在與其外輪廓形狀相同的殼體內(nèi)，其特征是所述殼體(11)安裝在外殼體(1)內(nèi)，殼體 (11)的上、下兩端與外殼體⑴固定連接，殼體(11)中部外圓與外殼體⑴內(nèi)孔之間有環(huán) 空(13)；殼體(11)上有液流通孔⑶將定子內(nèi)腔與軸向液流通道(7)連通。
3.根據(jù)權(quán)利要求1、2任一所述自冷式雙層殼體螺桿鉆具馬達(dá)定子，其特征是所述殼 體(11)外表面有涂層(9)；所述外殼體⑴內(nèi)孔表面有涂層(9)；所述外殼體⑴外圓表面 有涂層(9)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述自冷式雙層殼體螺桿鉆具馬達(dá)定子，其特征是所述涂層(9) 的材料為復(fù)合硅酸鎂鋁隔熱涂料、稀土保溫涂料、涂覆型復(fù)合硅酸鹽隔熱涂料。
5.根據(jù)權(quán)利要求10所述自冷式雙層殼體螺桿鉆具馬達(dá)定子，其特征是所述涂層(9) 的厚度為0. 05 2mm。
6.根據(jù)權(quán)利要求1、2任一所述自冷式雙層殼體螺桿鉆具馬達(dá)定子，其特征是所述外 殼體(1)的上端、下端有與螺桿鉆具其他部件連接的螺紋(3)。
專(zhuān)利摘要一種自冷式雙層殼體螺桿鉆具馬達(dá)定子。為了克服在深井鉆井作業(yè)時(shí)地層溫度高，現(xiàn)有螺桿鉆具馬達(dá)定子橡膠襯套在高溫條件下變形失效快，導(dǎo)致馬達(dá)損壞的不足，本實(shí)用新型殼體(11)的上端與上定位套(2)固定連接，下端與下定位套(5)固定連接，殼體(11)外圓小于上定位套(2)、下定位套(5)的外圓；與殼體(11)固定連接的上定位套(2)和下定位套(5)固定安裝在外殼體(1)中部，殼體(11)的外圓與外殼體(1)內(nèi)孔之間有軸向液流通道(7)；上定位套(2)和下定位套(5)上有液流通孔(8)將定子內(nèi)腔與軸向液流通道(7)連通。其有益效果是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單合理，便于裝配，有效減小地層高溫對(duì)定子的影響，延長(zhǎng)螺桿鉆具的使用壽命。
文檔編號(hào)E21B4/04GK201742182SQ201020263918
公開(kāi)日2011年2月9日 申請(qǐng)日期2010年7月14日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月14日
發(fā)明者任憲可, 夏秀文, 李明謙, 李良君, 王春陽(yáng), 陸天明, 馬峰 申請(qǐng)人:中國(guó)石油集團(tuán)渤海石油裝備制造有限公司