螺杆泵定子或轉子軋制機的製作方法

2023-04-26 13:56:26 3

專利名稱：螺杆泵定子或轉子軋制機的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及ー種螺杆泵定子或轉子軋制機。
背景技術：
螺杆泵是依靠泵體與螺杆所形成的嚙合空間容積變化和移動來輸送液體或使之增壓的迴轉泵。其主要工作部件是偏心螺杆(即螺杆泵轉子)和固定在泵體上的襯套(即螺杆泵定子)。傳統的螺杆泵定子內部是由耐磨橡膠襯套製成的，內表面是雙螺旋面，其加工エ藝是現根據事先加工好的雙螺旋線實心鋼柱製成芯軸，然後按要求置於鋼質管型泵殼中，再向其中熱壓橡膠，經硫化後將芯軸旋出，橡膠定子工作過程中，在壓カ差的作用下，原油中的碳氫化合物和芳香族化合物會滲透到橡膠內層中去，與橡膠粘合劑發生作用，致使橡膠粘合劑過早失效，橡膠脫落，橡膠定子失效。傳統的螺杆泵轉子一般採用金屬實心圓 鋼，通過普通工具機或數控工具機加工成型，加工速度慢，同時加工量大，浪費原材料，導致螺杆加工周期長、加工成本高，並且其加工過程中，螺杆長度受到工具機長度的限制，並且該種機加工成型的螺杆一旦有局部小小的損壞，導致該轉子報廢，大大浪費了原材料。實心螺杆泵轉子自身重量大，工作過程中，在同樣的流量和壓カ下，轉子的振幅大、消耗的電能也多；同時轉子工作過程中產生的熱量大且不易散失。

實用新型內容本實用新型要解決的技術問題是提供一種可將鋼管軋製成符合要求的螺杆泵定子或轉子的軋制機。為解決上述技術問題，所提供的螺杆泵定子或轉子軋制機包括機架，其結構特點是機架自後往前依次安裝有送料裝置、鋼管加熱裝置和鋼管軋制裝置；鋼管軋制裝置包括固接在機架上的軋制架，軋制架上均勻環布有由軋制動力裝置驅動同方向轉動的三根軋制輥，三根軋制輥的外表面上分別布有螺紋狀軋制紋，三個軋制輥的中心軸線皆與穿過三軋制輥中間的待軋鋼管的中心軸線之間具有前進角；三根軋制輥中位於上方的軋制輥定義為第一軋輥，三根軋制輥中位於下方的兩軋制輥以軋制輥轉動方向的反方向依次定義為第二軋輥和第三軋輥，軋制輥的規格如下軋制輥的中徑Φ 1= (N/n) * Φ 2 ;第一軋輥上的軋制紋的螺紋起始端與第一軋輥後端的距離Ll=20_40毫米；第二軋輥上的軋制紋的螺紋起始端與第二軋輥後端的距離L2=L1+P* (n/3)；第三軋輥上的軋制紋的螺紋起始端與第三軋輥後端的距離L3=L1+P* (2n/3)；其中P為軋制後定子的螺距，Φ1為軋制輥的中徑，Φ2為軋制後定子的中徑，N為軋制紋的螺紋頭數，η為軋制後定子的螺紋頭數。所述軋制架上滑動連接有與軋制輥對應設置且由軋制油缸驅動的三個滑塊，滑塊的內伸端裝有斜ロ軸承座，所述軋制輥的輥軸轉動連接在斜ロ軸承座中。[0014]所述送料裝置包括安裝在機架前端的送料減速箱,送料減速箱內轉動連接有與動力裝置動カ連接的送料主動齒輪，送料主動齒輪內設有供鋼管穿過的送料通道，送料減速箱還均勻環布有皆與送料主動齒輪嚙合的三個送料從動齒輪，送料減速箱後方設有安裝在機架上的送料架，送料架上均勻環裝有三根分別與送料從動齒輪對應設置的送料輥，對應的送料棍與送料從動齒輪之間通過萬向節傳動連接，三個送料棍的中心軸線皆與穿過三送料輥中間的待軋鋼管的中心軸線之間具有前進角。所述送料架上滑動連接有與送料輥對應設置且由送料油缸驅動的三個滑動軸，滑動軸的內伸端裝有軸承座，送料輥的輥軸轉動連接在軸承座上，所述軋制輥前端連接有與PLC控制裝置電連接的接近開關，位於上方的送料油缸通過PLC自動控制。所述軋制動カ裝置包括安裝在機架後部的軋制減速箱，軋制減速箱內轉動連接有 由電機驅動的軋制主動齒輪，軋制主動齒輪內設有供鋼管穿過的輸料通道，軋制減速箱內還均勻環布有皆與軋制主動齒輪嚙合的三個軋制從動齒輪，三個軋制從動齒輪分別與三根軋制輥對應設置，對應的軋制輥與軋制從動齒輪之間通過萬向節傳動連接。所述軋制輥上裝有水冷卻裝置。所述水冷卻裝置包括密封連接在軋制輥端部的端罩，所述軋制輥內設有自其端部向內延伸的冷卻水流腔，端罩與軋制輥端部之間圍成的空腔為回水腔，端罩上連接有伸入冷卻水流腔的冷水進管，冷水進管的外表面與冷卻水流腔之間的空腔為與回水腔連通的回水通道，端罩上還裝有與回水腔連通的回水管。所述鋼管加熱裝置為中頻加熱爐，中頻加熱爐上設有供鋼管穿過的加熱通道。採用上述結構後，鋼管通過送料裝置向前輸送，經過鋼管加熱裝置後加熱至1000度左右，鋼管進入鋼管軋制通道，同方向轉動的三根軋制輥皆具有前進角的傾斜設置，保證了鋼管進入後進行軋制的同時驅動鋼管前迸；根據螺杆泵定子或轉子的設計要求，確定了軋制輥的中徑以及軋制輥上軋制紋的螺紋頭數，並進ー步確定了軋制輥上的軋制紋的起始端距離軋制輥後端的距離，選取第一軋輥上的軋制紋的螺紋起始端距離第一軋輥後端的距離LI的好處在於可以保證鋼管在軋制時能順利咬入並進行軋制，選取第二軋輥上的軋制紋的螺紋起始端距離第二軋輥後端的距離L2以及第三軋輥上的軋制紋的螺紋起始端距離第三軋輥後端的距離L3的好處在於保證鋼管能被順利軋制並且依次軋制，不會出現螺紋亂扣現象。通過軋制油缸可驅動軋制輥沿軋制架滑動，從而調整和保證鋼管軋制通道的大小，以保證生產出合格的螺杆泵定子或轉子；採用所述送料裝置使鋼管邊旋轉邊前進，使鋼管在中頻加熱爐中受熱更均勻；當鋼管進入三個軋制輥之間時，觸動軋制輥前端的接近開關，PLC自動控制上方的送料油缸啟動，使上方的送料油缸向上運動，鋼管進入三個軋制輥後，使用軋制輥驅動其前進，防止送料輥與軋制輥轉速不同造成鋼管前進速度不同，從而引起的鋼管軋制過程中亂扣的現象。綜上所述，本實用新型能將鋼管軋製成符合要求的螺杆泵定子或轉子，並且結構簡單、軋制效果好，勞動效率高、螺杆泵定子或轉子的生產成本低、使用壽命長。
以下結合附圖對本實用新型作進ー步的說明圖I為本實用新型的結構示意圖；[0024]圖2為沿圖I中A-A線剖視的示意圖；圖3為沿圖I中B-B線剖視的剖面圖；圖4為沿圖I中C-C線剖視的剖面圖；圖5為沿圖I中E-E線剖視的示意圖；圖6為沿圖4中F-F線剖視的示意圖；圖7為沿圖I中G向的三個送料輥排布的示意圖；圖8為三個軋制輥排布的示意圖；圖9為第一軋輥的結構示意


圖10為第二軋輥的結構示意圖；
圖11為第三軋輥的結構示意圖；
圖12為軋製成型後定子的結構示意圖；
圖13為軋製成型後轉子的結構示意圖。
具體實施方式
如圖I所示，該螺杆泵定子或轉子軋制機包括機架1，機架I自後往前依次安裝有送料裝置、鋼管加熱裝置和鋼管軋制裝置。如圖I、圖2和圖3所示，該送料裝置採用旋轉送料結構，其包括安裝在機架I前端的送料減速箱4，送料減速箱4內轉動連接有與動カ裝置動カ連接的送料主動齒輪5，動カ裝置包括安裝在機架I上的送料電機32及與送料電機32連接的變速箱31，變速箱31的動カ輸出軸通過聯軸器與送料減速箱4上的送料主動齒輪5連接，送料主動齒輪5內設有供鋼管穿過的送料通道6，相對應的，變速箱31的動カ輸出軸上也設有供鋼管穿過的通道，送料減速箱4還均勻環布有皆與送料主動齒輪5嚙合的三個送料從動齒輪7，送料減速箱4後方設有安裝在機架I上的送料架2，送料架2上均勻環裝有三根分別與送料從動齒輪7對應設置的送料輥3，對應的送料輥3與送料從動齒輪7之間通過萬向節傳動連接，三個送料輥的中心軸線皆與穿過三送料輥中間的待軋鋼管的中心軸線之間具有前進角，如圖2和圖7所示，當送料電機32驅動送料主動齒輪5逆時針旋轉時,送料從動齒輪7順時針轉動,從而帶動送料輥3順時針轉動，上方的送料輥3的中心軸線沿逆時針旋轉一定角度後會與待軋鋼管的中心軸線重合，該旋轉角度為驅動鋼管前進的前進角，同理，下方左側和右側的送料輥3皆採用上述方式設置；當送料電機32驅動送料主動齒輪5順時針旋轉時，送料從動齒輪7逆時針轉動，從而帶動送料輥3逆時針轉動，三個送料輥3的傾斜方向與圖7中所示的不同，上方的送料輥3的中心軸線沿逆時針旋轉一定角度後會與待軋鋼管的中心軸線重合，該旋轉角度為驅動鋼管前進的前進角。為實現鋼管勻速旋轉和平穩前迸，上述前進角最佳為3-7度。上述送料架2為正六邊形空心框架，送料架2上固接有與三根送料輥3對應設置的三個滑套，每ー滑套內滑動連接有滑動軸20，滑動軸20與安裝在送料架2上的送料油缸19動カ連接，滑動軸20的內伸端固接有軸承座21，上述送料輥3的輥軸轉動連接在軸承座21中，由於送料輥3傾斜設置，因而該軸承座21採用斜ロ軸承座。如圖I所示，鋼管加熱裝置為中頻加熱爐28，中頻加熱爐28上設有供鋼管穿過的加熱通道29，在中頻加熱爐28的前方和後方皆設有安裝在機架I上的鋼管託架34，鋼管託架34包括兩相對設置的立柱，兩立柱的上部裝有轉軸，轉軸上轉動連接有託輥。在變速箱31與送料架2之間的機架I上安裝有託架33，託架33的結構與鋼管託架34相同，在此不再贅述。如圖I、圖4和圖5所示，鋼管軋制裝置包括固接在機架I上的軋制架8，軋制架8為正六邊形框架，軋制架8的底邊為連接在機架I上的平直邊，軋制架8的頂邊也為平直邊，軋制架8上均勻環布有由軋制動力裝置驅動同方向轉動的三根軋制輥9，三根軋制輥9中上方的軋制輥9 (即第一軋輥91)安裝在軋制架8的頂邊上，第二軋輥92和第三軋輥93分別安裝在軋制架8的下方兩傾斜邊上，三根軋制輥9的外表面上分別布有螺紋狀軋制紋11，三個軋制輥的中心軸線皆與穿過三軋制輥中間的待軋鋼管的中心軸線之間具有前進角。上述軋制動力裝置包括安裝在機架I後部的軋制減速箱15、軋制變速箱35和軋制電機36，軋制變速箱35與軋制電機36動カ連接，軋制減速箱15內轉動連接有由軋制電機36驅動的軋制主動齒輪16，軋制變速箱35的動カ輸出軸通過聯軸器與軋制主動齒輪16連接，軋 制主動齒輪16內設有供鋼管穿過的輸料通道17，相應的，軋制變速箱35的動カ輸出軸上對應設有供鋼管穿過的通道，軋制減速箱15內還均勻環布有皆與軋制主動齒輪16嚙合的三個軋制從動齒輪18，三個軋制從動齒輪18分別與三根軋制輥9對應設置，對應的軋制輥9與軋制從動齒輪18之間通過萬向節傳動連接。如圖4、圖6、圖8、圖9、
圖10、
圖11和
圖12所示，由於三根軋制輥9的傾斜設置結構與三根送料輥3的傾斜設置結構相同，在此不再贅述，結合圖4、圖5和圖8所示當軋制電機36驅動軋制主動齒輪16逆時針轉動時，三根軋制輥9順時針轉動，三根軋制輥9中位於上方的一根軋制輥定義為第一軋輥91，三根軋制輥9中位於下方的兩軋制輥以軋制輥9轉動方向的反方向依次定義為第二軋輥92和第三軋輥93，即如圖8所示的狀態，當軋制棍9順時針方向轉動時,位於第一軋棍91下方的第二軋棍92、第三軋棍93按逆時針方向排列，反之亦然。軋制輥9的規格如下軋制輥9 的中徑 Φ 1= (N/n) * Φ 2 ;第一軋輥91上的軋制紋的螺紋起始端與第一軋輥91後端的距離Ll=20_40毫米；第二軋輥92上的軋制紋的螺紋起始端與第二軋輥92後端的距離L2=Ll+P*(n/3);第三軋輥93上的軋制紋的螺紋起始端與第三軋輥93後端的距離L3=L1+P*(2n/3)；其中P為軋制後定子的螺距，Φ I為軋制輥9的中徑，Φ 2為軋制後定子的中徑，N為軋制紋的螺紋頭數，η為軋制後定子的螺紋頭數，軋制紋11的螺距與軋制後定子的螺距相同。同理，根據設計要求螺杆泵轉子的螺紋頭數為η、螺距為P時，三個軋制輥9的設計參數適用於上述公式，下面以螺杆泵定子為例說明當需要軋制中徑為Φ 120mm且具有兩頭螺紋(即η為2)的螺杆泵定子吋，需採用軋制紋11的螺紋頭數為4、螺距為54mm的軋制輥9，軋制輥9的中徑為240mm吋，同時第一軋輥軋制紋的螺紋起始端距離第一軋輥91後端的距離Ll=20mm，第二軋輥92上的軋制紋的螺紋起始端距離第二軋輥92後端的距離L2=56mm，第三軋輥93上的軋制紋的螺紋起始端距離第三軋輥93後端的距離L3=92mm。軋制架8上固裝有與軋制輥9對應設置的三個滑套，每ー滑套上分別滑動連接有由軋制油缸13驅動的滑塊12，滑塊12的下端裝有斜ロ軸承座14，軋制輥9的輥軸轉動連接在斜ロ軸承座14中。軋制輥9前端連接有與PLC控制裝置電連接的接近開關30，位於上方的送料油缸19通過PLC自動控制，即當鋼管進入三個軋制輥9之間時，觸動軋制輥9前端的接近開關30，PLC自動控制上方的送料油缸19啟動，使上方的送料油缸19向上運動，鋼管進入三個軋制輥9後，使用軋制輥9驅動其前迸。軋制輥9上裝有水冷卻裝置，該水冷卻裝置包括密封連接在軋制輥9端部的端罩22，軋制輥9內設有自其端部向內延伸的冷卻水流腔23，端罩22與軋制輥9端部之間圍成的空腔為回水腔24，端罩22上連接有伸入冷卻水流腔23的冷水進管25，冷水進管25的外表面與冷卻水流腔23之間的空腔為與回水腔24連通的回水通道26，端罩22上還裝有與回水腔24連通的回水管27。水流自冷水進管25進入後流入冷卻水流腔23中從而為軋制棍9進行水冷，隨著水流的不斷湧入，水流會沿回水通道26流入至回水腔24，最後水流自回水管27排出。
權利要求1.一種螺杆泵定子或轉子軋制機，包括機架(I)，其特徵是 機架(I)自後往前依次安裝有送料裝置、鋼管加熱裝置和鋼管軋制裝置； 鋼管軋制裝置包括固接在機架(I)上的軋制架(8)，軋制架(8)上均勻環布有由軋制動力裝置驅動同方向轉動的三根軋制輥(9)，三根軋制輥(9)的外表面上分別布有螺紋狀軋制紋(11)，三個軋制輥的中心軸線皆與穿過三軋制輥中間的待軋鋼管的中心軸線之間具有前進角； 三根軋制輥(9)中位於上方的軋制輥定義為第一軋輥(91)，三根軋制輥(9)中位於下方的兩軋制輥以軋制輥(9)轉動方向的反方向依次定義為第二軋輥(92)和第三軋輥(93)，軋制輥(9)的規格如下 乳制棍(9)的中ィ5 Φ I = (N/η) * Φ 2 ； 第一軋輥(91)上的軋制紋的螺紋起始端與第一軋輥(91)後端的距離Ll=20-40毫米； 第二軋輥(92)上的軋制紋的螺紋起始端與第二軋輥(92)後端的距離L2=L1+P* (n/3)； 第三軋輥(93)上的軋制紋的螺紋起始端與第三軋輥(93)後端的距離L3=L1+P*(2n/3)； 其中P為軋制後定子或轉子的螺距，Φ I為軋制輥(9)的中徑，Φ2為軋制後定子的中徑，N為軋制紋的螺紋頭數，η為軋制後定子或轉子的螺紋頭數。
2.根據權利要求I所述的螺杆泵定子或轉子軋制機，其特徵是所述軋制架(8)上滑動連接有與軋制輥(9 )對應設置且由軋制油缸(13 )驅動的三個滑塊(12 )，滑塊(12 )的內伸端裝有斜ロ軸承座(14)，所述軋制輥(9)的輥軸轉動連接在斜ロ軸承座(14)中。
3.根據權利要求2所述的螺杆泵定子或轉子軋制機，其特徵是所述送料裝置包括安裝在機架(I)前端的送料減速箱(4)，送料減速箱(4)內轉動連接有與動カ裝置動カ連接的送料主動齒輪(5)，送料主動齒輪(5)內設有供鋼管穿過的送料通道(6)，送料減速箱(4)還均勻環布有皆與送料主動齒輪(5)嚙合的三個送料從動齒輪(7)，送料減速箱(4)後方設有安裝在機架(I)上的送料架(2 )，送料架(2 )上均勻環裝有三根分別與送料從動齒輪(7 )對應設置的送料輥(3)，對應的送料輥(3)與送料從動齒輪(7)之間通過萬向節傳動連接，三個送料輥(3)的中心軸線皆與穿過三送料輥(3)中間的待軋鋼管的中心軸線之間具有前進角。
4.根據權利要求3所述的螺杆泵定子或轉子軋制機，其特徵是所述送料架(2)上滑動連接有與三個送料輥(3 )對應設置且由送料油缸(19 )驅動的三個滑動軸(20 )，滑動軸(20 )的內伸端連接有軸承座(21 )，所述送料輥(3)的輥軸轉動連接在軸承座(21)中，所述軋制輥(9)前端連接有與PLC控制裝置電連接的接近開關(30)，位於上方的送料油缸(19)通過PLC自動控制。
5.根據權利要求1-4中任一項所述的螺杆泵定子或轉子軋制機，其特徵是所述軋制動カ裝置包括安裝在機架(I)後部的軋制減速箱(15)，軋制減速箱(15)內轉動連接有由電機驅動的軋制主動齒輪(16)，軋制主動齒輪(16)內設有供鋼管穿過的輸料通道(17)，軋制減速箱(15)內還均勻環布有皆與軋制主動齒輪(16)嚙合的三個軋制從動齒輪(18)，三個軋制從動齒輪(18)分別與三根軋制輥(9)對應設置，對應的軋制輥(9)與軋制從動齒輪(18)之間通過萬向節傳動連接。
6.根據權利要求I所述的螺杆泵定子或轉子軋制機，其特徵是所述軋制輥(9)上裝有水冷卻裝置。
7.根據權利要求6所述的螺杆泵定子或轉子軋制機，其特徵是所述水冷卻裝置包括密封連接在軋制輥(9 )端部的端罩(22 )，所述軋制輥(9 )內設有自其端部向內延伸的冷卻水流腔(23)，端罩(22)與軋制輥(9)端部之間圍成的空腔為回水腔(24)，端罩(22)上連接有伸入冷卻水流腔(23)的冷水進管(25)，冷水進管(25)的外表面與冷卻水流腔(23)之間的空腔為與回水腔(24)連通的回水通道(26)，端罩(22)上還裝有與回水腔(24)連通的回水管(27)。
8.根據權利要求I所述的螺杆泵定子或轉子軋制機，其特徵是所述鋼管加熱裝置為中頻加熱爐(28)，中頻加熱爐(28)上設有供鋼管穿過的加熱通道(29)。
專利摘要本實用新型公開了一種螺杆泵定子或轉子軋制機，其包括機架，機架自後往前依次安裝有送料裝置、鋼管加熱裝置和鋼管軋制裝置；鋼管軋制裝置包括固接在機架上的軋制架，軋制架上均勻環布有由軋制動力裝置驅動同方向轉動的三根軋制輥，三根軋制輥的外表面上分別布有螺紋狀軋制紋，三個軋制輥的中心軸線皆與穿過三軋制輥中間的待軋鋼管的中心軸線之間具有前進角。本實用新型能將鋼管軋製成符合要求的螺杆泵定子或轉子，並且結構簡單、軋制效果好，勞動效率高、螺杆泵定子的生產成本低、使用壽命長。
文檔編號B21H3/04GK202639172SQ20122028284
公開日2013年1月2日 申請日期2012年6月15日 優先權日2012年6月15日
發明者張健, 杜斌, 王劍波, 呂金南, 陳海成, 李靜軒 申請人:張健, 杜斌, 王劍波, 呂金南