注射成型法生产油田螺旋泵定子的注射装置设计
[摘要]: 本文归纳了螺杆泵定子的橡胶材料、橡胶注射机、等壁厚螺杆泵定子等方面的研究,概括了关于未来油田螺杆泵定子橡胶材料的趋势、将来大型橡胶注射机的方向等方面的观点,总结了螺杆泵定子衬套橡胶材料、螺杆泵定子钢套、橡胶注射方法的研究成果,指出了等壁厚螺杆泵定子、螺杆旋转式注射法、螺杆泵定子钢套铣削成型的研究方向。
关键词:注射成型;螺旋泵定子;注射装置;研究现状;发展趋势。
- 前言
在新能源技术还没有完全成熟之前,石油是目前最为重要的资源,除去可能被新能源代替的作为燃料这一功能,石油在化工材料生产方面也是不可或缺的。中国是目前世界第六大产油国,并且积极在海外帮助其他国家开采石油,依旧每年需要进口大量石油,作为石油机械最为重要的螺杆泵实实在在地影响着开采石油的成本和效率,直接影响螺杆泵寿命的是螺杆泵定子橡胶衬套,橡胶衬套又受到注塑工艺的影响,所以研究螺杆泵定子的橡胶衬套的注射装置是十分有必要的。目前等壁厚定子橡胶衬套,螺杆旋转法橡胶注射装置是发展的趋势。
2、国内外研究概况
2.1 螺杆泵工作原理
单螺杆泵是一种转子式容积泵,主要功能部件由具有内螺旋面的定子和具有外螺旋面的转子组成[1]。运行时转子和定子之间保持共轭关系,转子和定子组成连续不断的互不连通的密封腔,随着转子的旋转运动,密封腔会出现周期性的变大变小过程,当密封腔变大时,液体被吸入泵内,当密封腔变小时,液体被压入下一个变大的密封腔内,如此循环,液体从入口处进入,沿着泵的轴向推移,从出口处排出[2]。
2.2 螺杆泵定子的组成
外圈的钢套和内层的橡胶[3-4]。钢套常见的内外双螺旋面的。螺杆泵中最为重要的是橡胶轴套,在螺杆泵工作过程中,转子和定子一般处于过盈配合,随着密封容积的周期性交替变化,橡胶轴套也会受到交变载荷的影响,在1997年的相关文献中提到了一种新型的橡胶材料[5]能够较好地应对这种情况。
2.3 螺杆泵定子的钢套的生产方法
①热轧。精度较低,生产效率高,成本低。冷却后钢管形状产生形变。
②机械加工。国外技术封锁,国内现有成型刀铣削内螺旋面,精度高,铣削效率高,成本较高,具有一般成型法铣削的缺点[6]。
在钢管成型后,一般用模芯轴线和钢管轴线共线,在两者之间注入橡胶→硫化→冷却出模。
2.4等壁厚螺杆泵定子的优缺点
优点是利于减少迟滞热的聚集,有效防止由于局部过热导致橡胶提前老化。橡胶抗变形能力强,运转过程中,转子和定子过盈量均匀,承压能力强,泵的溢流特性小,效率高。
缺点是对橡胶原料配比、硫化工艺要求更为严格。内螺旋面切削加工条件差,加工成本高[7-8]。
2.5生产定子的橡胶材料的发展
