专利名称：真空式双层壳体螺杆钻具马达定子的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种螺杆钻具马达定子，尤其是涉及一种真空式双层壳体螺杆钻 具马达定子。
背景技术：
螺杆钻具是石油钻井广泛使用的井下动力钻具，主要包括旁通阀总成、马达总成、 万向轴总成和传动轴总成，且由上至下依次固定连接组成。马达有转子和定子组成；定子 由壳体和橡胶衬套组成，橡胶衬套的外壁与壳体内孔粘接；橡胶衬套的内孔为连续螺旋线 型，横截面为径向均布花瓣型，花瓣头数为2个或2个以上，壳体上下两端有与螺杆钻具其 他部件连接的螺纹。目前，广泛应用的螺杆钻具定子的壳体为等壁厚金属圆管；橡胶衬套 外圆为圆柱型(见附图1)，内孔为连续螺旋线型，工作过程中在转子的挤压和高压作用下， 橡胶衬套将发生变形，由于橡胶衬套壁厚不等，变形不均勻，工作状态下的定子橡胶衬套的 橡胶机械性能减弱，影响马达工作效率，降低定子使用寿命。新型的预轮廓式螺杆钻具马达 定子(中国实用新型专利，公开号CN201219215)，在定子壳体内孔预先加工一个与橡胶衬 套内孔形状相同或大致相同的定子壳体(见附图2)，由于定子橡胶衬套的壁厚基本相同， 受力后变形均勻、橡胶的机械性能得到增强，提高螺杆钻具马达工作效率，延长定子使用寿 命。但是，当在深井钻井作业时，地层温度高，有时可高达180°C以上，井下周围环境的热量 通过定子壳体传至橡胶衬套，橡胶在高温条件下失效变形，导致螺杆钻具马达效率降低直 至损坏。
实用新型内容为了克服在深井钻井作业时地层温度高，现有螺杆钻具马达定子的橡胶衬套在高 温条件下失效变形快，导致螺杆钻具马达损坏的不足，本实用新型提供一种真空式双层壳 体螺杆钻具马达定子。该真空式双层壳体螺杆钻具马达定子能够延缓地层热量的传导，有 效延长螺杆钻具使用寿命。本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是真空式双层壳体螺杆钻具马达 定子的定子包括壳体和橡胶衬套，橡胶衬套粘接在与其外轮廓形状相同的壳体内。本实用新型的一个技术方案是，壳体的上端与上定位套固定连接，下端与下定位 套固定连接，壳体外圆小于上定位套、下定位套的外圆；与壳体固定连接的上定位套和下定 位套固定安装在外壳体中部，壳体的外圆与外壳体内孔之间有环空。本实用新型另一技术方案是，壳体安装在外壳体内，壳体的上、下两端与外壳体固 定连接，壳体中部外圆与外壳体内孔之间有环空。上述技术方案中，壳体的外圆与外壳体内孔之间的环空可以是密封空间，环空内 为真空或空气或其他气体。当环空内为真空时，壳体或/和外壳体或/和上定位套或/和 下定位套上有抽真空所用的孔。本实用新型各个技术方案中的壳体外表面有涂层，外壳体内孔、外圆表面有涂层；涂层的材料为复合硅酸镁铝隔热涂料、稀土保温涂料、涂覆型复合硅酸盐隔热涂料。外壳体 的上端、下端有与螺杆钻具其他部件连接的螺纹。本实用新型的有益效果是，结构简单合理，便于装配，真空、空气、涂层等可以有效 减小地层高温对定子橡胶衬套的影响，延长螺杆钻具的使用寿命。
图1是现有等壁厚金属圆管螺杆钻具马达定子结构示意图。图2是现有预轮廓式螺杆钻具马达定子结构示意图。图3是本实用新型第一实施例结构示意图。图4是本实用新型第二实施例结构示意图。图中1.外壳体，2.上定位套，3.螺纹，5.下定位套，6.内凸台，9.涂层，10.孔， 11.壳体，12.橡胶衬套，13.环空。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。本实用新型真空式双层壳体螺杆钻具马达定子，主要包括定子、上定位套2、下定 位套5，定子由壳体11和橡胶衬套12组成，橡胶衬套12可以是等壁厚的(参见附图2)，也 可以是不等壁厚的(参见附图1)。橡胶衬套12粘接在与其外轮廓形状相同或大致相同的 壳体11内。外壳体1的上端、下端有与螺杆钻具其他部件连接的螺纹3，通常是上端与旁通 阀的壳体连接，下端与万向轴壳体连接。本实用新型第一实施例(参见附图3)，壳体11的上端与上定位套2固定连接，下 端与下定位套5固定连接，壳体11外圆小于上定位套2、下定位套5的外圆；与壳体11固定 连接的上定位套2和下定位套5固定安装在外壳体1中部，即外壳体1上、下两端的连接螺 纹3之间，壳体11的外圆与外壳体1内孔之间有环空13 ；环空13为密封空间，环空13内 为真空，也可充满空气或其他气体。本实用新型又一实施例(参见附图4)，壳体11安装在外壳体1内，壳体11的上、 下两端与外壳体1固定连接，壳体11中部外圆与外壳体1内孔之间有环空13 ；环空13为 密封空间，环空13内为真空，也可充满空气或其他气体。上述实施例中，当壳体11外圆与外壳体1内孔之间的环空13为真空时，壳体11 或/和外壳体1或/和上定位套2或/和下定位套5上有抽真空所用的孔10。孔10可以 是轴向的，也可以是径向的，抽完真空后将孔10封闭即可；同时，上定位套2、下定位套5与 壳体11、外壳体1固定连接时要做好密封，可采用橡胶密封圈或其它密封方式。上述实施例均可以实现降低地层高温对定子橡胶衬套影响的目的，提高螺杆钻具 在高温地层中的使用寿命。为了保证本实用新型真空式双层壳体螺杆钻具马达定子在高温下施工作业时，减 少地层温度对橡胶衬套的不利影响，可以在定子壳体11外表面、外壳体1的内、外表面喷涂 涂层9 ；涂层9多选用隔热效果好的材质，如复合硅酸镁铝隔热涂料、稀土保温涂料、涂覆 型复合硅酸盐隔热涂料等等；涂层9的厚度为0. 05 2mm，通常涂层9厚度为0. 2 Imm时 效果比较好。[0022]本实用新型真空式双层壳体螺杆钻具马达定子，定子壳体11通常与上定位套2、 下定位套5的内孔固定连接，采用螺纹、定位销、键(花键、平键)、焊接等连接方式均可，也 可以采用偏心轴方式；上定位套2上端、下定位套5下端的内孔中可以有内凸台6，将壳体 11轴向固定。上定位套2、壳体11、下定位套5固定连接后，再安装在外壳体1内孔上、下两 端的连接螺纹3之间；可以采用螺纹连接、销连接、键连接、焊接等方式固定连接，采用其中 一种或者其组合均可。应该注意的是，上述实施例是示例而非限制本发明，本领域技术人员将能够设计 很多替代实施例而不脱离权利要求书的范围。
权利要求一种真空式双层壳体螺杆钻具马达定子，定子包括壳体和橡胶衬套，橡胶衬套粘接在与其外轮廓形状相同的壳体内，其特征是所述壳体(11)的上端与上定位套(2)固定连接，下端与下定位套(5)固定连接，壳体(11)外圆小于上定位套(2)、下定位套(5)的外圆；与壳体(11)固定连接的上定位套(2)和下定位套(5)固定安装在外壳体(1)中部，壳体(11)的外圆与外壳体(1)内孔之间有环空(13)。
2.一种真空式双层壳体螺杆钻具马达定子，定子包括壳体和橡胶衬套，橡胶衬套粘 接在与其外轮廓形状相同的壳体内，其特征是所述壳体(11)安装在外壳体(1)内，壳体 (11)的上、下两端与外壳体(1)固定连接，壳体(11)中部外圆与外壳体(1)内孔之间有环 空(13)。
3.根据权利要求1、2任一所述真空式双层壳体螺杆钻具马达定子，其特征是所述环 空(13)为密封空间，环空(13)内为真空或空气或其他气体。
4.根据权利要求3所述真空式双层壳体螺杆钻具马达定子，其特征是所述环空(13) 为真空时，壳体(11)或/和外壳体(1)或/和上定位套(2)或/和下定位套(5)上有抽真 空所用的孔(10)。
5.根据权利要求1、2任一所述真空式双层壳体螺杆钻具马达定子，其特征是所述壳 体(11)外表面有涂层(9)；所述外壳体⑴内孔表面有涂层(9)；所述外壳体⑴外圆表面 有涂层(9)。
6.根据权利要求5所述真空式双层壳体螺杆钻具马达定子，其特征是所述涂层(9) 的材料为复合硅酸镁铝隔热涂料、稀土保温涂料、涂覆型复合硅酸盐隔热涂料。
7.根据权利要求6所述真空式双层壳体螺杆钻具马达定子，其特征是所述涂层(9) 的厚度为0. 05 2mm。
8.根据权利要求1、2任一所述真空式双层壳体螺杆钻具马达定子，其特征是所述外 壳体(1)的上端、下端有与螺杆钻具其他部件连接的螺纹(3)。
专利摘要一种真空式双层壳体螺杆钻具马达定子。为了克服在深井钻井作业时地层温度高，现有螺杆钻具马达定子橡胶衬套在高温条件下老化失效快，导致螺杆钻具马达损坏的不足，本实用新型壳体(11)的上端与上定位套(2)固定连接，下端与下定位套(5)固定连接，壳体(11)外圆小于上定位套(2)、下定位套(5)的外圆；与壳体(11)固定连接的上定位套(2)和下定位套(5)固定安装在外壳体(1)中部，壳体(11)的外圆与外壳体(1)内孔之间有环空(13)；环空(13)为密封空间，环空(13)内为真空或空气或其他气体。其有益效果是结构简单合理，便于装配，有效减小地层高温对定子的影响，延长螺杆钻具的使用寿命。
文档编号H02K1/12GK201742176SQ201020263910
公开日2011年2月9日 申请日期2010年7月14日 优先权日2010年7月14日
发明者任宪可, 夏秀文, 李明谦, 李良君, 王春阳, 陆天明, 马峰 申请人:中国石油集团渤海石油装备制造有限公司