一種液壓驅(qū)動(dòng)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(qū)動(dòng)全金屬螺桿鉆具定子磨削裝置，主要由刀桿，中心架，驅(qū)動(dòng)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(nèi)部加工有輸送液壓工作介質(zhì)的通道；磨削頭安裝在驅(qū)動(dòng)組件上，驅(qū)動(dòng)組件固定在中心架上并由彎管相連，驅(qū)動(dòng)組件由液壓系統(tǒng)提供動(dòng)力，工作介質(zhì)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(jìn)給精度。支座及支撐架支撐整個(gè)磨削裝置并帶動(dòng)其沿機(jī)床導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)。使用本發(fā)明對螺桿鉆具定子內(nèi)螺旋曲面進(jìn)行磨削加工能夠明顯提高定子加工精度和表面質(zhì)量，結(jié)構(gòu)簡單，簡化鉆具生產(chǎn)工藝，增大轉(zhuǎn)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(qū)動(dòng)全金屬螺桿鉆具定子磨削裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及螺桿鉆具加工領(lǐng)域，特別涉及一種液壓驅(qū)動(dòng)全金屬螺桿鉆具定子磨削
>J-U ρ?α裝直。
技術(shù)背景:
[0002]螺桿鉆具特別是等壁厚螺桿鉆具是以鉆井液為動(dòng)力的一種鉆井工具，具有轉(zhuǎn)速高，鉆桿磨損小等優(yōu)點(diǎn)。其中馬達(dá)部分由定子和轉(zhuǎn)子組成，定子的性能關(guān)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(shí)的功效是靠定子和轉(zhuǎn)子的過盈配合來保證的，螺桿鉆具工作時(shí)，隨著摩擦及地層溫度的升高，橡膠襯套溫度升高會(huì)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(zhì)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(jìn)行，但橡膠襯套的澆注工藝復(fù)雜，成本高，同時(shí)橡膠襯套的存在，使得與其配合的轉(zhuǎn)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(zhì)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(shí)現(xiàn)高性能、高可靠性，長時(shí)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(zhì)量和精度不高，不能達(dá)到全金屬螺桿鉆具定制的加工要求，還需要進(jìn)一步精加工，而現(xiàn)在還沒有一種有效的鉆具定子內(nèi)螺旋面精加工方式。因此，針對上述問題，有必要提供一種內(nèi)螺旋面精加工裝置，為全金屬螺桿鉆具的生產(chǎn)提供條件。


【發(fā)明內(nèi)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(dòng)力驅(qū)動(dòng)磨削頭轉(zhuǎn)動(dòng)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(nèi)螺旋曲面的加工精度及表面質(zhì)量，簡化鉆具生產(chǎn)工藝，提高鉆具工作效能。
[0005]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:一種液壓驅(qū)動(dòng)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(qū)動(dòng)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(jī)床導(dǎo)軌上，刀桿內(nèi)部加工有輸送液壓工作介質(zhì)的通道，另一端通過錐螺紋與中心架相連并裝有密封圈；驅(qū)動(dòng)組件通過螺釘固定在中心架上，磨削頭安裝在驅(qū)動(dòng)組件上并由彎管相連接，噴管安裝在驅(qū)動(dòng)組件另一端，并引向磨削加工表面，工作介質(zhì)選用磨削液，磨削液產(chǎn)生的液壓力帶動(dòng)磨削頭轉(zhuǎn)動(dòng)，排出的磨削液引導(dǎo)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(gè)磨削裝置，其上安裝有端蓋和液壓軟管，支座能夠帶動(dòng)刀桿沿機(jī)床導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)。
[0006]驅(qū)動(dòng)組件的外殼通過密封墊與中心架相連，葉輪與驅(qū)動(dòng)軸相連，驅(qū)動(dòng)軸通過軸承與中心架相連，驅(qū)動(dòng)軸上銑有六方，用于拆裝需要維護(hù)或是更換不同尺寸的磨削頭。中心架可根據(jù)加工不同頭數(shù)的定子改變形狀，用于安裝不同數(shù)量的磨削頭。
[0007]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)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(jìn)行加工，使得螺桿鉆具內(nèi)螺旋面精度大幅提升，定子與轉(zhuǎn)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(fù)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(zhuǎn)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(zhì)為裝置提供動(dòng)力的同時(shí)，通過引導(dǎo)排出的切屑液到加工表面，起到降溫，排屑的作用，經(jīng)過過濾的磨削液可再次作為液壓工作介質(zhì)，經(jīng)濟(jì)環(huán)保。
[0008]本發(fā)明主要是解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出在采用傳統(tǒng)的技術(shù)方式對螺桿鉆具進(jìn)行粗加工后使用本裝置對內(nèi)螺旋曲面進(jìn)行磨削加工，結(jié)構(gòu)簡單，適于定子內(nèi)腔加工；去除工藝復(fù)雜的橡膠襯套，增大轉(zhuǎn)子尺寸，提高鉆具的工作穩(wěn)定性，滿足高溫井，地?zé)峋@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(qū)動(dòng)全金屬螺桿鉆具定子磨削裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
[0010]圖2是本發(fā)明磨削頭結(jié)構(gòu)示意圖。
[0011]圖3是本發(fā)明驅(qū)動(dòng)組件結(jié)構(gòu)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(qū)動(dòng)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(qū)動(dòng)軸，14.軸承，15.密封墊，16.接頭，17.機(jī)床，18.定子，19.支座，20端蓋，21液壓軟管，22支撐架。

【具體實(shí)施方式】
[0014]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步說明。
[0015]如圖1、2、3、4所示，一種液壓驅(qū)動(dòng)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(qū)動(dòng)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(jī)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(qū)動(dòng)組件5通過螺釘固定在中心架3上，磨削頭6安裝在驅(qū)動(dòng)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(gè)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(nèi)部加工有輸送液壓工作介質(zhì)的通道，中心架3的外型可根據(jù)安裝磨削頭6數(shù)量的不同而改變。
[0017]如圖1、2、3所示,磨削頭6與驅(qū)動(dòng)軸13通過螺紋相連,驅(qū)動(dòng)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(qū)動(dòng)軸13相連，驅(qū)動(dòng)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(qū)動(dòng)組件5連接。
[0018]如圖4所示，整個(gè)磨削裝置通過支座19安裝在機(jī)床17導(dǎo)軌上，定子18固定在機(jī)床17上并由機(jī)床主軸帶動(dòng)定子18繞軸線旋轉(zhuǎn)，定子18和刀桿I由支撐架22保證剛度，支座19帶動(dòng)刀桿I沿機(jī)床導(dǎo)軌做直線運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)軸向進(jìn)給。
[0019]工作原理是:所述刀桿I通過支座19安裝在機(jī)床17的導(dǎo)軌上，支座19帶動(dòng)磨削裝置沿導(dǎo)軌軸向進(jìn)給，支撐架22保證整個(gè)刀桿I的剛度。液壓軟管21與液壓泵相連，工作介質(zhì)是磨削液，磨削液通過刀桿I內(nèi)的通道為驅(qū)動(dòng)組件5提供動(dòng)力，在液壓力的作用下，葉輪12高速旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)磨削頭6轉(zhuǎn)動(dòng)，磨削頭6的外輪廓與定子18內(nèi)螺旋面輪廓一致，定子18以一定的速度每轉(zhuǎn)一圈，刀桿I則移動(dòng)一個(gè)導(dǎo)程的距離，從而對定子18內(nèi)螺旋曲面進(jìn)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(zhuǎn)速可以通過調(diào)節(jié)流量控制。經(jīng)驅(qū)動(dòng)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(jīng)過過濾的磨削液可重新使用。
【權(quán)利要求】
1.一種液壓驅(qū)動(dòng)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(qū)動(dòng)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(jī)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(qū)動(dòng)組件(5)通過螺釘固定在中心架(3)上，磨削頭(6)安裝在驅(qū)動(dòng)組件(5)上；彎管(4)連接中心架(3)和驅(qū)動(dòng)組件(5)，噴管(7)安裝在驅(qū)動(dòng)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(gè)磨削裝置，其上安裝有端蓋(20)和液壓軟管(21)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種液壓驅(qū)動(dòng)全金屬螺桿鉆具定子磨削裝置，其特征在于，刀桿(I)內(nèi)部加工有用于輸送液壓工作介質(zhì)的通道。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種液壓驅(qū)動(dòng)全金屬螺桿鉆具定子磨削裝置，其特征在于，驅(qū)動(dòng)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(qū)動(dòng)軸(13)相連，驅(qū)動(dòng)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(quán)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(xué)