一種內螺旋面加工設備的製作方法

2023-06-07 07:06:26

專利名稱：一種內螺旋面加工設備的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及螺杆鑽具定子殼體的一種內螺旋面加工設備，屬於石油機 械加工領域。
技術背景螺杆鑽具是國內外用於石油鑽井的專用產品之一，在國內的應用已有近二 十年的歷史，但困擾著產品質量的關鍵問題至今沒有解決，就是螺杆鑽具定子 殼體內襯橡膠的厚薄不均，如圖1所示，定子殼體內的空腔為圓柱面，而轉子 的橫截面為螺旋面，在定子殼體與轉子之間襯有橡膠層，由此造成橡膠層厚薄 不均，由於橡膠層厚薄不均，會造成以下缺陷1、在其收縮量的影響下直接造 成充膠後的線型與模具線型不一致，滿足不了理論線型的技術要求，當定子與 轉子裝配時無法實現理想的配合要求；2、在螺杆鑽具的工作中轉子的旋轉對定 子施加壓力，因橡膠厚度不等受壓後的屈服變形和摩擦係數都會產生不同的變 化，而這種不同的變化造成傳動不平穩，機械效率低等多種不良因素；3、為了 使定子內獲得螺旋狀的需要，在設計時必須增大定子殼體的內孔直徑，縮小轉 子直徑，用橡膠填充實現螺旋狀，這種方式不僅削弱定子和轉子的強度還會大 大降低螺杆鑽具的工作效率。為了獲得橡膠等厚均勻一致，又能獲得內螺旋狀，如圖2所示，就必須把 定子殼體內的圓柱面加工成內螺旋面，從而解決上述技術性難題，但是目前國 內沒有相關的加工設備能夠將定子殼體內的圓柱面加工成內螺旋面，因此，如 何解決定子殼體的內螺旋狀，使其內襯橡膠層厚薄均勻，是目前各個鑽具生產 廠家所面臨的重要問題。發明內容本實用新型所要解決的技術問題是克服上述技術中的不足，提供一種螺杆 鑽具定子殼體的內螺旋面加工設備，能夠將定子殼體的內腔加工成內螺旋狀， 使其內襯橡膠層厚薄均勻，有效改進螺杆鑽具的機械性能，增強螺杆鑽具的定 子和轉子的強度，提高螺杆鑽具的工作效率和使用壽命。為解決上述問題，本實用新型採用以下技術方案一種內螺旋面加工設備，包括床體，其特徵是所述床體上設有帶有刀頭 的刀杆，所述刀杆內設有傳動軸，所述傳動軸一端與刀頭連接，另一端與第一 動力傳動裝置連接，所述床體上設有渦輪，所述渦輪內具有通孔，所述工件穿過 通孔且與渦輪沿同一軸線轉動，所述工件與刀杆位於同一軸線上，所述渦輪與 第二動力傳動裝置連接。以下是本實用新型對上述技術方案的進一步改進所述床體上設有拖板和浮面導軌，所述拖板的兩側具有垂直於拖板平面的護板，所述拖板安裝在浮面導軌上。所述第一動力傳動裝置包括電機，所述傳動軸與電機傳動連接。 所述第二動力傳動裝置包括安裝在護板上的減速器和安裝在拖板的浮面上蝸杆，蝸杆與渦輪相嚙合，減速器與蝸杆之間設有齒輪軸，所述齒輪軸與減速器傳動連接，所述蝸杆上設有掛輪架，掛輪架上設有掛輪，掛輪可與安裝在齒輪軸上齒輪離合。所述渦輪和工件安裝在拖板的上部，所述床體上設有齒條，所述齒輪軸安 裝在護板上且與齒條嚙合。所述渦輪通過渦輪支架安裝在拖板上，所述渦輪上設有用來對工件進行夾 緊的工件夾緊套，所述拖板上設有工件支架，所述工件的兩端支撐在工件支架上。所述拖板的護板上設有快速行程控制裝置，所述快速行程控制裝置包括與 與齒條嚙合的快速移動齒輪軸，快速移動齒輪軸設置在護板上並與電機傳動連 接。所述拖板的護板上還設有手動裝置，所述手動裝置包括手動齒輪軸，手動 齒輪軸與齒條嚙合，所述手動齒輪軸上安裝有手輪，當機動不便時，可以扳動 手輪來控制拖板的移動。 有益效果本實用新型採用以上技術方案，加工工件時，先將加工工件固定到渦輪與 工件夾緊套內，同時，將刀杆通過刀杆支撐架固定在床體上，然後將傳動軸安 裝在刀杆的空腔內，並與安裝在刀杆端部的刀具連接，然後，手扳手輪讓拖板 移動使工件靠近刀具，啟動電機，所述電機驅動傳動軸帶動刀具轉動，同時啟 動減速器，使掛輪與齒輪軸掛合，掛輪帶動渦輪轉動，渦輪帶動工件進行轉動， 當工件與刀具接觸後，刀具對工件進行內螺旋面銑削，當刀具對工件的內螺旋 面加工完畢後，然後關閉電機，使刀具停止轉動，然後關閉減速器，使工件停 止轉動，將掛輪與齒輪軸脫離，同時，啟動快速行程控制裝置開關，使拖板和 工件向後移動，使工件與刀具脫離，打開工件夾緊套，將工件取下，本實用新 型將殼體內裝配轉子的空腔的內表面加工成螺旋面，增加了內襯橡膠的附著力， 保證了內襯橡膠的收縮量一致，滿足了理論線型的技術要求，在鑽具的工作中 轉子的旋轉對定子施加壓力，橡膠層受壓後的屈服變形和摩擦係數都會產生相 同的變化，使定子與轉子傳動平穩，有效改進鑽具的機械性能，增強鑽具的定 子和轉子的強度，提高鑽具的工作效率。
以下結合附圖和實施例對本實用新型作進一步的說明-
附圖1為原有的螺杆鑽具定子的結構示意圖；附圖2為改進後的螺杆鑽具定子的結構示意圖；附圖3為本實用新型實施例的結構示意圖。 '圖中各部分名稱l-床體、2-齒條、3-拖板、4-護板、5-掛輪架、6-減速器、 7-齒輪軸、8-掛輪、9-蝸杆、10-工件支架、11-工件、12-工件夾緊套、13-渦輪支 架、14-渦輪、15-刀杆、16-傳動軸、17-刀杆支撐架、18-電機、19-浮面導軌、 20-電機、21-手動齒輪軸、22-手輪、23-工件夾瓦、24-刀杆夾瓦、25-快速移動 齒輪軸、26-渦輪夾瓦。
具體實施方式
實施例，如圖3所示， 一種內螺旋面加工設備，包括床體l，床體l上設有 帶有刀具的刀杆15和刀杆支撐架17，刀杆支撐架17上設有刀杆夾瓦24，刀杆 15通過安裝在床體1上的刀杆夾瓦24支撐固定，刀杆15內設有傳動軸16，傳 動軸16端部與刀具連接，另一端與電機18傳動連接，床體1上設有拖板3和 浮面導軌19，拖板3的兩側具有垂直於拖板3平面的護板4，拖板3安裝在浮 面導軌19上，拖板3上設有渦輪14和渦輪支架13，渦輪14通過渦輪支架13 安裝在拖板3上，渦輪14內具有通孔，工件ll穿過通孔且與渦輪14沿同一軸 線轉動，渦輪支架13上設有用來對工件11進行夾緊的工件夾緊套12和渦輪夾 瓦.26，拖板3上設有工件支架10，工件支架10上設有工件夾瓦23，工件11的 兩端支撐在工件夾瓦23上，工件11與刀杆15位於同一軸線上，渦輪14與第 二動力傳動裝置連接，第二動力傳動裝置包括安裝在護板4上的減速器6和安 裝在拖板3的浮面上蝸杆9，蝸杆9與渦輪14相嚙合，減速器6與蝸杆9之間 設有齒輪軸7，齒輪軸7與減速器6傳動連接，蝸杆9上設有掛輪架5，掛輪架5上設有掛輪8，掛輪8可與安裝在齒輪軸7上齒輪離合，床體1上設有齒條2， 齒輪軸7安裝在護板23上且與齒條2嚙合。拖板3的護板4上設有快速行程控制裝置，快速行程控制裝置包括與與齒 條2嚙合的快速移動齒輪軸25，快速移動齒輪軸25與調速電機20傳動連接。拖板3的護板4上還設有手動裝置，手動裝置包括手動齒輪軸21，手動齒 輪軸21與齒條2嚙合，手動齒輪軸21上安裝有手輪22。
權利要求1、一種內螺旋面加工設備，包括床體(1)，其特徵是-所述床體(1)上設有帶有刀具的刀杆(15)，所述刀杆(15)內設有傳動軸(16)，所述傳動軸(16)端部與刀具連接，傳動軸(16)與第一動力傳動裝置連接；-所述床體(1)上設有渦輪(14)，所述渦輪(14)內具有通孔，所述工件(11)穿過通孔且與渦輪(14)沿同一軸線轉動，所述工件(11)與刀杆(15)位於同一軸線上，所述渦輪(14)與第二動力傳動裝置連接。
2、 根據權利要求1所述的一種內螺旋面加工設備，其特徵是所述床體(1) 上設有拖板(3)和浮面導軌(19)，所述拖板(3)的兩側具有垂直於拖板(3) 平面的護板(4)，所述拖板(3)安裝在浮面導軌(19)上。
3、 根據權利要求l所述的一種內螺旋面加工設備，其特徵是所述第一動 力傳動裝置包括電機(18)，所述傳動軸(16)與電機(18)傳動連接。
4、 根據權利要求l所述的一種內螺旋面加工設備，其特徵是所述第二動 力傳動裝置包括安裝在護板(4)上的減速器(6)和安裝在拖板(3)的浮面上 蝸杆(9)，蝸杆(9)與渦輪(14)相嚙合，減速器(6)與蝸杆(9)之間設有 齒輪軸(7)，所述齒輪軸(7)與減速器(6)傳動連接，所述蝸杆(9)上設有 掛輪架(5)，掛輪架(5)上設有掛輪(8)，掛輪(8)可與安裝在齒輪軸(7) 上齒輪離合。
5、 根據權利要求2、 3、 4其中之一所述的一種內螺旋面加工設備，其特徵 是所述渦輪(14)和工件(11)安裝在拖板(3)的上部，所述床體(1)上 設有齒條(2)，所述齒輪軸(7)安裝在護板(23)上且與齒條(2)嚙合。
6、 根據權利要求4或5所述的一種內螺旋面加工設備，其特徵是所述渦輪(14)通過渦輪支架(13)安裝在拖板(3)上，所述渦輪(14)上設有用來 對工件(11)進行夾緊的工件夾緊套(12)，所述拖板(3)上設有工件支架(10)， 所述工件(11)的兩端支撐在工件支架(10)上。
7、 根據權利要求6所述的一種內螺旋面加工設備，其特徵是所述拖板(3) 的護板(4)上設有快速行程控制裝置，所述快速行程控制裝置包括與與齒條(2) 嚙合的快速移動齒輪軸(25)，快速移動齒輪軸(25)與電機(20)傳動連接。
8、 根據權利要求7所述的一種內螺旋面加工設備，其特徵是所述拖板(3) 的護板(4)上還設有手動裝置，所述手動裝置包括手動齒輪軸(21)，手動齒 輪軸(21)與齒條(2)嚙合，所述手動齒輪軸(21)上安裝有手輪(22)。
專利摘要本實用新型公開了一種內螺旋面加工設備，包括床體，床體上設有帶有刀頭的刀杆，刀杆內設有傳動軸，傳動軸一端與刀頭連接，另一端與第一動力傳動裝置連接，床體上設有渦輪，渦輪內具有通孔，工件穿過通孔且與渦輪沿同一軸線轉動，工件與刀杆位於同一軸線上，渦輪與第二動力傳動裝置連接，本實用新型能夠將殼體內裝配轉子的空腔的內表面加工成螺旋面，增加了內襯橡膠的附著力，使定子與轉子傳動平穩，有效改進鑽具的機械性能，增強鑽具的定子和轉子的強度，提高鑽具的工作效率。
文檔編號B23C3/00GK201102095SQ20072002970
公開日2008年8月20日 申請日期2007年10月26日 優先權日2007年10月26日
發明者張春山, 郭太利 申請人:郭太利