專(zhuān)利名稱(chēng)：填充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：
填充式雙層殼體螺桿鉆具馬達(dá)定子所屬技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實(shí)用新型涉及一種螺桿鉆具馬達(dá)定子，尤其是涉及一種填充式雙層殼體螺桿 鉆具馬達(dá)定子。
背景技術(shù)：
[0002]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)附圖幻，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[0003]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快，導(dǎo)致馬達(dá)使用壽命短的不足，本實(shí)用新型提供一種填充式雙層 殼體螺桿鉆具馬達(dá)定子。該填充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。[0004]本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是填充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)。[0005]本實(shí)用新型的一個(gè)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)孔之間有環(huán)空。[0006]本實(shí)用新型另一技術(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。[0007]上述技術(shù)方案中，殼體的外圓與外殼體內(nèi)孔之間的環(huán)空內(nèi)安裝有隔熱填料；隔 熱填料為聚苯乙烯或/和氣凝膠或/和樹(shù)脂或/和超細(xì)玻璃棉或/和酚醛泡沫塑料或/和 高硅氧棉或/和液體。[0008]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、稀土保溫涂料或涂覆型復(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。[0009]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，隔熱層、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。[0010]
[0011]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。[0012]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。[0013]圖3是本實(shí)用新型第一實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖。[0014]圖4是本實(shí)用新型第二實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖。[0015]圖中1.外殼體，2.上定位套，3.螺紋，4.隔熱填料，5.下定位套，6.內(nèi)凸臺(tái)， 9.涂層，11.殼體，12.橡膠襯套。
具體實(shí)施方式
[0016]
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。[0017]本實(shí)用新型填充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。[0018]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，即外殼體1上、下兩端 的連接螺紋3之間，殼體11的外圓與外殼體1內(nèi)孔之間有環(huán)空；環(huán)空內(nèi)安裝有隔熱填料 4。[0019]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，殼體11中部外圓與外殼體1內(nèi)孔之間有環(huán)空；環(huán)空內(nèi) 安裝有隔熱填料4。[0020]上述實(shí)施例中的隔熱填料4可以有多種選擇，通常選用導(dǎo)熱性能差的材料，如 聚苯乙烯、氣凝膠、樹(shù)脂、超細(xì)玻璃棉、酚醛泡沫塑料、高硅氧棉、液體等。填充的隔 熱填料4可以是單一材料，也可以是上述材料中2種或2種以上的組合。[0021]本實(shí)用新型填充式雙層殼體螺桿鉆具馬達(dá)定子可以實(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。[0022]為了保證本實(shí)用新型填充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 涂料或涂覆型復(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。[0023]本實(shí)用新型填充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。[0024] 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1.一種填充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O)固 定連接，下端與下定位套( 固定連接，殼體(11)外圓小于上定位套O)、下定位套(5) 的外圓；與殼體(11)固定連接的上定位套( 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)孔之間有環(huán)空。
2.一種填充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(U)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。
3.根據(jù)權(quán)利要求1、2任一所述填充式雙層殼體螺桿鉆具馬達(dá)定子，其特征是所述 殼體(11)的外圓與外殼體⑴內(nèi)孔之間的環(huán)空內(nèi)安裝有隔熱填料G)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述填充式雙層殼體螺桿鉆具馬達(dá)定子，其特征是所述隔熱填 料(4)為聚苯乙烯或/和氣凝膠或/和樹(shù)脂或/和超細(xì)玻璃棉或/和酚醛泡沫塑料或/和 高硅氧棉或/和液體。
5.根據(jù)權(quán)利要求1、2任一所述填充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)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述填充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、稀土保溫涂料或涂覆型復(fù)合硅酸鹽隔熱涂料。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述填充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。
8.根據(jù)權(quán)利要求1、2任一所述填充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)利摘要一種填充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產(chǎn)生失效快，導(dǎo)致馬達(dá)使用壽命短的不足，本實(shí)用新型定子殼體(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)孔之間有環(huán)空，環(huán)空內(nèi)安裝有隔熱填料(4)。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)H02K1/12GK201813223SQ20102026390
公開(kāi)日2011年4月27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