Способ изготовления статора одновинтового насоса


 


Владельцы патента RU 2500513:

Открытое акционерное общество Научно-производственное объединение "Искра" (RU)

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано при изготовлении одновинтовых насосов. Способ изготовления статора одновинтового насоса включает запрессовку эластомера в полость между обоймой, на внутреннюю поверхность которой нанесен склеивающий состав, и установленным по оси обоймы знаком, на наружную винтовую поверхность которого нанесен антиадгезив, вулканизацию эластомера под действием температуры и давления и выдавливание знака с последующей механической обработкой поверхностей вулканизованного эластомера. Прогревают эластомер под воздействием температуры 110-130°C в течение 5-10 минут, производят запрессовку прогретого эластомера в обойму и нагружают запрессованный эластомер давлением 100-120 кгс/см2. Продолжают нагрев эластомера до температуры 148-154°C, выдерживают при этой температуре в течение 37-43 минут, охлаждают эластомер до температуры 110-130°C, сбрасывают давление, выдавливают знак и производят механическую обработку поверхностей эластомера. Обеспечивается повышение качества изготовления статора одновинтового насоса за счет технологического процесса с оптимальными параметрами. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано при изготовлении одновинтовых насосов.

В настоящее время известны конструкции одновинтовых насосов различного назначения (см., например, Д.Ф. Балденко и др. Одновинтовые насосы. - М.: ООО «ИРЦ Газпром», 2005, стр.34-49, 107).

Одной из основных проблем в создании одновинтовых насосов является качественное изготовление статора.

Известны способы изготовления статора одновинтового насоса, включающие запрессовку эластомера в полость между обоймой и установленным по ее оси знаком, вулканизацию эластомера под действием температуры и давления и выдавливание знака (патенты РФ №2078998, №2219055).

После выдавливания знака производят механическую обработку поверхностей вулканизованного эластомера.

Подготовку поверхностей обоймы и знака перед запрессовкой эластомера осуществляют пескоструем.

Такая подготовка поверхностей обоймы и знака не учитывает особенности технологического процесса изготовлении статора, заключающиеся в необходимости обеспечения прочного скрепления эластомера с обоймой при одновременном обеспечении возможности извлечения знака из заготовки статора после запрессовки эластомера, без чрезмерных усилий и существенных нарушений целостности эластомера.

Известен также способ изготовления статора одновинтового насоса, включающий запрессовку эластомера в полость между обоймой и установленным по ее оси знаком, вулканизацию эластомера под действием температуры и давления и выдавливание знака с последующей механической обработкой поверхностей вулканизованного эластомера (патент РФ №2215188), являющийся ближайшим аналогом предлагаемого изобретения.

При применении способа на внутреннюю поверхность обоймы наносят клей для более прочного скрепления с эластомером после его запрессовки, что необходимо для обеспечения работоспособности одновинтовых насосов, статор которых в процессе эксплуатации подвергается значительным нагрузкам, а на формующую винтовую поверхность знака, соответствующую конфигурации проточного тракта статора, наносят антиадгезионную смазку для облегчения извлечения знака из заготовки статора после запрессовки и вулканизации эластомера.

Известный способ, по сравнению с приведенными выше способами, позволяет повысить прочность скрепления эластомера с обоймой и облегчить процесс извлечения знака из заготовки статора после запрессовки эластомера.

Однако практическое применение известного способа показало, что в ряде случаев прочность скрепления эластомера с обоймой может быть недостаточной, а усилия, необходимые для извлечения знака из заготовки статора после запрессовки эластомера, могут быть значительными.

При этом возможны отслоения эластомера от поверхности обоймы и частичное нарушение целостности эластомера после извлечения знака, что не позволяет получить высокое качество изготовления статора.

Установлено, что, как прочность клеевой пленки, обеспечивающей скрепление эластомера с обоймой, так и состояние антиадгезионной смазки, облегчающей извлечение знака из заготовки статора, во многом зависят от условий запрессовки эластомера и режима проведения вулканизации.

В известном способе режим вулканизации эластомера недостаточно полно регламентирован, а значения параметров операций не оптимальны, с точки зрения одновременного наилучшего воздействия на клеевую пленку и на антиадгезионную смазку, что приводит к снижению качества изготовления статора.

Низкое качество изготовления статора недопустимо для одновинтовых насосов, работающих в тяжелых условиях нагружения и в агрессивных средах.

Технической задачей данного изобретения является улучшение качества изготовления статора одновинтового насоса за счет разработки технологического процесса с оптимальными параметрами, позволяющими в процессе изготовления статора наилучшим образом воздействовать на клеевую пленку и на антиадгезионную смазку для обеспечения их эксплуатационных свойств, предназначенных, соответственно, для повышения прочности скрепления эластомера с обоймой и для снижения усилий, необходимых для извлечения знака.

Технический результат достигается тем, что в способе изготовления статора одновинтового насоса, включающем запрессовку эластомера в полость между обоймой, на внутреннюю поверхность которой нанесен склеивающий состав, и установленным по оси обоймы знаком, на наружную винтовую поверхность которого нанесен антиадгезив, вулканизацию эластомера под действием температуры и давления и выдавливание знака с последующей механической обработкой поверхностей вулканизованного эластомера, прогревают эластомер под воздействием температуры 110-130°C в течение 5-10 минут, производят запрессовку прогретого эластомера в обойму, нагружают запрессованный эластомер давлением 100-120 кгс/см2 и продолжают нагрев эластомера до температуры 148-154°C, выдерживают при этой температуре в течение 37-43 минут, охлаждают эластомер до температуры 110-130°C, сбрасывают давление, выдавливают знак и производят механическую обработку поверхностей эластомера.

В качестве склеивающего состава применяют клей марки Хемосил 211 или марки Хемосил 411.

В качестве антиадгезива применяют смазку Циатим 221.

Механическую обработку производят не ранее чем через 6 часов после окончания вулканизации эластомера.

Прогрев эластомера под воздействием температуры 110-130°C в течение 5-10 минут позволяет наиболее полно использовать свойство текучести эластомера для уменьшения необходимых для запрессовки усилий, и тем самым облегчить процесс заполнения эластомера в полость между обоймой и знаком.

Нагружение запрессованного эластомера давлением 100-120 кгс/см2 позволяет максимально полно заполнить эластомером полость между обоймой и знаком, обеспечить требуемую плотность эластомера и его прочное скрепление с обоймой.

Эмпирически определено, что оптимальным для проведения качественной вулканизации является нагрев эластомера до температуры 148-154°C и выдержка при этой температуре в течение 37-43 минут.

Охлаждение эластомера до температуры 110-130°C и сбрасывание давления являются оптимальными условиями для облегчения процесса выдавливания знака из заготовки статора, что позволяет предотвратить механические повреждения и существенные нарушения целостности поверхности запрессованного эластомера.

Эксперименты, связанные с опробованием различных составов, показали, что наилучшим для создания прочной клеевой пленки, обеспечивающей надежное скрепление эластомера с обоймой, является применение клея марки Хемосил 211 или марки Хемосил 411, а качественным антиадгезивом, облегчающим извлечение знака из заготовки статора, является смазка Циатим 221.

Механическая обработка поверхностей эластомера после выдавливания знака позволяет устранить возможные нарушения целостности поверхности запрессованного эластомера, в частности на его торцах, при этом проведение механической обработки эластомера не ранее чем через 6 часов после окончания его вулканизации позволяет осуществить выдержку, необходимую перед механической обработкой для полного завершения формирования структуры эластомера в процессе его усадки при охлаждении.

При предложенной технологической схеме изготовления статора учитываются особенности, связанные с необходимостью разработки режима вулканизации эластомера, при котором не разрушалась бы антиадгезионая смазка на винтовой поверхности знака, сохранялась и упрочнялась бы в процессе вулканизации клеевая пленка на внутренней поверхности обоймы статора, обеспечивающая прочное скрепление эластомера со статором.

В результате многочисленных опытов, при проведении которых использовались известные операции, вводились новые операции, а так же варьировались параметры основных операций технологического процесса изготовления статора, и особенно параметры процесса вулканизации эластомера (давление, температура, время выдержки и т.д.), разработана совокупность расположенных в строго определенной последовательности операций с оптимальными значениями параметров, позволяющая получить требуемое качество изготовления статора.

Сущность способа поясняется рисунком.

На фиг. приведена схема пресс-формы для изготовления статора одновинтового насоса.

Способ изготовления статора одновинтового насоса заключается в следующем.

Изготавливают металлическую обойму 1 и металлический знак 2 с наружной винтовой поверхностью, соответствующий конфигурации проточного тракта обкладки 3 статора.

Производят подготовку внутренней поверхности обоймы 1 и наружной поверхности знака 2.

При этом производят дробеструйную обработку внутренней поверхности обоймы 1 и обезжиривают хлопчатобумажной салфеткой, смоченной в бензине - растворителе для резиновой промышленности (нефрас С2-80/120, ТУ 38.401-67-108).

Сушат при температуре 15-35°C в течение 15-25 минут.

Затем на высушенную обезжиренную внутреннюю поверхность обоймы 1 наносят слои клея марки Хемосил 211 или Хемосил 411, при этом время между окончанием дробеструйной обработки и нанесением первого слоя клея не должно превышать 12 часов.

Обезжиривают наружную винтовую поверхность знака 2 хлопчатобумажной салфеткой, смоченной в бензине - растворителе (нефрас С2-80/120, ТУ 38.401-67-108).

Осуществляют сушку обезжиренной поверхности в течение не менее 15 минут.

Затем на высушенную обезжиренную наружную винтовую поверхность наносят с помощью хлопчатобумажной салфетки антиадгезионную смазку Циатим 221.

Устанавливают обойму 1 и знак 2 в матрицу 4 пресс-формы, размещая знак 2 по оси обоймы 1.

Помещают навеску эластомера 5 в загрузочную камеру 6, нагревают пресс-форму до температуры 110-130°C, прогревают эластомер под воздействием этой температуры в течение 5-10 минут и производят запрессовку медленным подцавливанием прогретого эластомера 5 через литниковую систему пресс-формы в полость между обоймой 1 и знаком 2.

Запрессовку производят при перемещении пуансона 7, устанавливаемого в загрузочную камеру 6, заполненную эластомером 5, при этом выполняют две-три подпрессовки.

После заполнения эластомером 5 полости между обоймой 1 и знаком 2 производят вулканизацию эластомера под действием температуры и давления, при этом нагружают запрессованный эластомер давлением 100 -120 кгс/см и продолжают нагрев эластомера 5 до температуры 148-154°C, выдерживают при этой температуре в течение 37-43 минут.

После чего охлаждают эластомер 5 до температуры 110-130°C, сбрасывают давление, разбирают пресс-форму и извлекают из нее обойму 1 с обкладкой 3 статора и знаком 2.

Помещают обойму 1 в специальное приспособление, в котором из обкладки 3 статора выдавливают знак 2, придавая ему вращательно-поступательное движение под действием осевого усилия.

Затем производят механическую обработку поверхностей эластомера и определение геометрических параметров статора.

На предприятии предлагаемым способом изготавливаются статоры одновинтовых насосов, используемых для перекачки агрессивных сред.

Предлагаемое изобретение позволяет повысить качество изготовления статора одновинтового насоса за счет разработки технологического процесса с оптимальными параметрами.

1. Способ изготовления статора одновинтового насоса, включающий запрессовку эластомера в полость между обоймой, на внутреннюю поверхность которой нанесен склеивающий состав, и установленным по оси обоймы знаком, на наружную винтовую поверхность которого нанесен антиадгезив, вулканизацию эластомера под действием температуры и давления и выдавливание знака с последующей механической обработкой поверхностей вулканизованного эластомера, отличающийся тем, что прогревают эластомер под воздействием температуры 110-130°C в течение 5-10 мин, производят запрессовку прогретого эластомера в обойму, нагружают запрессованный эластомер давлением 100-120 кгс/см2 и продолжают нагрев эластомера до температуры 148-154°C, выдерживают при этой температуре в течение 37-43 мин, охлаждают эластомер до температуры 110-130°C, сбрасывают давление, выдавливают знак и производят механическую обработку поверхностей эластомера.

2. Способ изготовления статора одновинтового насоса по п.1, отличающийся тем, что в качестве склеивающего состава применяют клей марки Хемосил 211 или марки Хемосил 411.

3. Способ изготовления статора одновинтового насоса по п.1, отличающийся тем, что в качестве антиадгезива применяют смазку Циатим 221.

4. Способ изготовления статора одновинтового насоса по п.1, отличающийся тем, что механическую обработку производят не ранее чем через 6 ч после окончания вулканизации эластомера.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано при изготовлении одновинтовых насосов. Способ изготовления статора одновинтового насоса включает запрессовку эластомера в обойму с установленным в ней винтовым знаком, вулканизацию эластомера и выдавливание знака.

Изобретение относится к обработке металлов давлением, а именно к круговому деформированию круглой детали. .

Изобретение относится к области двигателестроения, точнее к осевым турбинам и компрессорам газотурбинных двигателей, а конкретно к способу изготовления биметаллических блисков с охлаждаемыми лопатками, в том числе высокотемпературных газотурбинных двигателей большого ресурса.

Изобретение относится к области соединения разнородных металлов или сплавов металлов с различными физико-химическими характеристиками, в частности соединения металлов или сплавов металлов с разной растворимостью в них водорода.

Изобретение относится к машиностроению, а именно к области механической обработки заготовок резанием, и может быть использовано для обработки тех поверхностей заготовок деталей, которые на последующих операциях технологического процесса будут использованы в качестве технологических баз.

Изобретение относится к области обработки материалов и может быть использовано для получения отверстий. .

Изобретение относится к машиностроению, а именно к области механической обработки заготовок, и может быть использовано для обработки тех поверхностей заготовок деталей, которые на последующих операциях технологического процесса будут использованы в качестве технологических баз.

Изобретение относится к широкому спектру областей современной техники, промышленная реализация объектов которой связана с использованием микро- и/или нанометрической технологии.

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к изготовлению замков секций бурильной колонны, каждый из которых состоит из корпуса, втулки, четырех малых и двух больших вкладышей.

Изобретение относится к сварке, а именно к изготовлению листовых сварных заготовок для получения из них методами холодной штамповки корпусных деталей, в том числе деталей кузова автомобиля. Получают из листа, ленты или полосы составные части листовой заготовки требуемых по условиям прочности и штампуемости сортамента и марок стали в виде фигур, свариваемых по прямым линиям. Собирают и выполняют их сварку, располагая сварные швы по линиям проекции вдоль свариваемых сторон составных частей на стороны заготовки и выбирая наименьшую длину швов. Заготовки изготавливают размерами с припуском на механическую обработку подлежащих сварке кромок. Данный способ дает уменьшение массы идущего в отход материала при раскрое листов, лент или полос, позволяет использовать менее сложное и дорогостоящее оборудование при сварке без потери качества заготовок за счет вывода усиленных зон заготовок из зон сварки, а также позволяет снизить трудоемкость изготовления деталей кузова за счет снижения мощности используемых штампов. 3 з.п. ф-лы, 18 ил.

Изобретение относится к листовым заготовкам для изготовления методами холодной штамповки из них корпусных деталей, в частности деталей кузовов автомобилей. Заготовка состоит из сваренных частей из требуемых по условиям прочности и штампуемости сортамента и марок стали из листа, ленты или полосы. Составные части заготовки выполнены в виде фигур, свариваемых по прямым линиям. Сварные швы расположены по линиям проекции вдоль свариваемых сторон составных частей на стороны заготовки с наименьшей длинной швов. Заготовки изготовлены размерами с припуском на механическую обработку подлежащих сварке кромок. Для повышения рациональности раскроя составные части выполняют в виде фигур, образуемых прямыми линиями с угловыми точками и имеющих правильную геометрическую форму (прямоугольник, трапеция, параллелограмм, прямоугольный треугольник) с учетом формы листа, ленты или полосы. В результате получают заготовки высокой прочности под последующую штамповку. 3 з.п. ф-лы, 18 ил.

Изобретение относится к изготовлению цилиндрической детали с отверстием неограниченной длины и малой площади поперечного сечения. Цилиндрическую деталь получают из скрученной ленты. На ленте предварительно выполняют по меньшей мере одну выемку, которая образует будущее отверстие цилиндрической детали. В результате обеспечивается возможность получения детали с отверстием неограниченной длины при сохранении компактности детали. 3 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к изготовлению цилиндрической детали с отверстием неограниченной длины и малой площади поперечного сечения. Цилиндрическую деталь получают из двух наложенных друг на друга и скрученных лент. При этом на одной из лент предварительно выполнена сквозная выемка, соответствующая будущему отверстию цилиндрической детали. В результате обеспечивается возможность получения детали с отверстием неограниченной длины при сохранении компактности детали. 5 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к изготовлению дросселирующих участков, прежде всего в канале для перепуска жидкости из полости, управляющей срабатыванием клапанного элемента топливной форсунки. Сначала в детали (10) выполняют канал (14), в котором путем штамповки формируют профиль дросселирующего участка (32). Затем перед дросселирующим участком (32) формируют острокромочный переход (44). Далее путем электроэрозионной обработки дросселирующему участку (32) придают заданный диаметр (54). При этом сохраняют полученную при штамповке выходную часть (38) дросселирующего участка. В результате обеспечивается возможность изготовления дросселирующих отверстий с точкой возникновения кавитации, расположенной у входа в дроссель, в топливных форсунках любых топливных систем дизельных двигателей. 9 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при производстве длинномерных насосных штанг, которые являются составным элементом колонны штанг глубинного насоса, используемого при добыче нефти. Пруток подвергают механической обработке и правке-полировке. На концах прутка накатывают резьбу, а перед резьбой высаживают утолщение. На утолщение каждого конца прутка устанавливают упорное кольцо и закрепляют. На резьбу навинчивают с натягом резьбовые головки. На одной резьбовой головке выполняют внешнюю и внутреннюю резьбу. На другой резьбовой головке выполняют только внутреннюю резьбу. На боковых поверхностях резьбовых головок предусмотрены лыски. Используют упорное кольцо с коническим отверстием. Установку упорного кольца могут производить под прессом в нагретом или холодном состоянии. В результате обеспечивается повышение надежности насосной штанги и снижение трудоемкости ее изготовления. 5 з.п.ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к области общего и специального тяжелого машиностроения и может использоваться во всех областях промышленного производства для обеспечения обработки посадочных поверхностей под подшипники в корпусах редукторов. Предлагаемый способ позволяет повысить точность расположения обработанных посадочных поверхностей под подшипники, а именно перпендикулярность и пересечение осей, и, как следствие, продлить срок службы зубчатой пары зацепления, выполняя механическую обработку с двух сторон, повернув угловую головку на 180°. 3 ил.

Изобретение относится к получению в детали длинномерных отверстий. Осуществляют деление детали на элементы детали, выполняют на элементах детали выемки, соответствующие частям будущего отверстия, и соединяют элементы детали между собой с получением отверстия. При этом деление детали производят на три части, в части, смежной с другими частями, выполняют продольные отверстия и на этой части или на смежных частях выполняют соединительные выемки, образующие вместе с продольными отверстиями единое длинномерное отверстие. В результате расширяются функциональные возможности и упрощается технология изготовления детали с длинномерными отверстиями. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано для создания высокоточного технологического оборудования. Способ изготовления координатного устройства включает сборку станины из опор и поперечных балок, размещение на опорах параллельных направляющих и установку на направляющих портала, содержащего несущую балку и рабочую головку, при этом каждая из опор имеет выдвижные опорные винты, посредством которых опоры выставляют горизонтально, производят фрезеровку верхней поверхности каждой из опор вдоль ее продольной оси, выравнивают поверхности опор между собой в горизонтальной плоскости, а затем посредством поперечных балок и винтов производят крепление опор между собой. Кроме этого, возможно осуществление фиксации поперечных балок относительно опор шпильками. Изобретение позволяет упростить изготовление и сборку устройства, а также повысить точность работы готового устройства за счет предотвращения возникновения остаточных напряжений в его конструкции. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к области производства роторов. Установка содержит множество обрабатывающих секций 2000 и множество перемещающих устройств 3000. Обрабатывающие секции 2000 включают в себя сварочную обрабатывающую секцию 100 для выполнения сварки и сопутствующих процессов, таких как тестирование, укладывание, подготовка к сварке. Обрабатывающие секции 2000 также содержат секцию 200 механической обработки ротора и его частей, например обточку, фрезеровку и сверление. Перемещающие устройства 3000 включают в себя узел 500 палеты и поворотный узел 600, расположенные в сварочной обрабатывающей секции 100 для перемещения, поворота и транспортирования ротора вдоль нее. Перемещающие устройства 3000 дополнительно включают в себя транспортировочно-установочную станцию 700 для транспортирования ротора вдоль обрабатывающих секций 2000. Устройства 3000 содержат челночный механизм 710 для обрабатываемого ротора и его частей и сервопривод 720. Использование изобретения позволит упростить технологический процесс производства роторов и снизить его трудоемкость. 2 н. и 13 з.п. ф-лы, 15 ил.
Наверх