ISSN 1995-2732 (Print), 2412-9003 (Online)
УДК 621.9.04
DOI: 10.18503/1995-2732-2024-22-3-81-91
Аннотация
В статье проводится анализ существующих методов изготовления внутренних циклоидальных винтовых отверстий. Задача является актуальной, так как внутренние циклоидальные винтовые поверхности встречаются в деталях объёмных одновинтовых машин, которые все чаще применяются в различных отраслях промышленности. Область применения одновинтовых машин зависит от типа применяемой винтовой пары, содержащей металлический ротор и полимерную обойму. Именно свойства материала, а значит, и способ получения винтовой обоймы определяет эксплуатационные характеристики одновинтовой машины, поэтому данные о технологических возможностях тех или иных методов получения циклоидальных винтовых отверстий могут быть полезны не только технологам, но и конструкторам, занимающимся разработкой новых, прогрессивных машин. В качестве материалов для изучения методов формообразования внутренних циклоидальных винтовых поверхностей послужили открытые информационные источники, а также опыт производителей одновинтовых машин. Методы исследования, применяющиеся в статье, – сбор, изучение и сравнительный анализ информации. Среди разнообразия методов получения внутренних сложнопрофильных поверхностей были представлены только те, что, по мнению автора, могут быть промышленно применены для формообразования внутренних циклоидальных винтовых поверхностей. Были проанализированы технологические возможности различных методов и сведены в таблицу применимости того или иного метода. Исследование показало, что существующие подходы изготовления внутренних циклоидальных винтовых поверхностей не перекрывают всех потребностей современной промышленности к обеспечению качества и габаритных характеристик существующих одновинтовых машин. В частности, на данный момент не существует метода формообразования высокоточной мелкоразмерной внутренней циклоидальной винтовой поверхности из доступных химически стойких материалов. В статье приводятся предпосылки, способствующие разработке уникального метода, который позволит изготавливать поверхности такого рода с применением современных и доступных химически стойких материалов.
Ключевые слова
циклоидальная винтовая поверхность, формообразование, технология изготовления, точность, одновинтовой насос, героторная пара, технологические возможности
Для цитирования
Альбов М.А., Акулиничев П.Д., Гончаров А.А. Современные методы получения внутренних циклоидальных винтовых поверхностей // Вестник Магнитогорского государственного технического университета им. Г.И. Носова. 2024. Т. 22. №3. С. 81-91. https://doi.org/10.18503/1995-2732-2024-22-3-81-91
1. Балденко Д.Ф., Коротаев Ю.А. Современное состояние и перспективы развития отечественных винтовых забойных двигателей // Бурение и нефть. 2012. №3. С. 3-7.
2. Балденко Д.Ф., Балденко Ф.Д. Одновинтовые гидравлические машины в нефтегазовой промышленности: области применения и перспективы развития // Булатовские чтения. 2020. Т. 6. С. 48-53.
3. Балденко Д.Ф., Балденко Ф.Д. История создания в России одновинтовых гидравлических машин // Бурение и нефть. 2021. №12. С. 4-10.
4. Балденко Д.Ф., Балденко Ф.Д. Одновинтовые насосы в нефтяной промышленности – вчера, сегодня, завтра // Бурение и нефть. 2023. №7-8. С. 60-67.
5. Исхаков Р.Р. Проблемы эффективности подачи химических реагентов // Молодежный вестник Уфимского государственного авиационного технического университета. 2017. №1(16). С. 42-43.
6. Numerical modeling on friction and wear behaviors of all-metal progressive cavity pump / Gang Cao, JiaNing Zhang, Yanbao Guo, Chuang Liu, Marembo Micheal, ChengSi Lv, Hao Yu, HengAn Wu // Journal of Petroleum Science and Engineering. 2022, vol. 213, 110443. DOI: 10.1016/j.petrol.2022.110443
7. Пат. 2325557 Российская Федерация, МПК F04C 2/107. Способ изготовления статора одновинтового насоса / А.В. Алтынов, М.В. Алтынова, А.Н. Карпов, О. А. Карпов, В. Г. Тамурка; заявитель и патентообладатель ФГУП «Центральное научно-конструкторское бюро» (ФГУП «ЦНКБ»). № 2006141379/06; заявл. 23.11.2006; опубл. 27.05.2008.
8. Пат. 2500513 Российская Федерация, МПК B23P 15/00. Способ изготовления статора одновинтового насоса / А.Г. Мелехин, А.М. Минченков, В.Б. Шатров; заявитель и патентообладатель АО «Научно-производственное объединение "Искра"». № 2012145128/02; заявл. 23.10.2012; опубл. 10.12.2013.
9. Гончаров А.А., Васильев А.С., Гемба И.Н. Современные методы обработки винтовых поверхностей роторов винтовых насосов // Вестник Рыбинской государственной авиационной технологической академии им. П.А. Соловьева. 2017. №1(40). С. 202-208.
10. Современные методы финишной обработки циклоидальных винтовых поверхностей / П.Д. Акулиничев, М.А. Альбов, И.О. Зенин, И.Н. Гемба // Справочник. Инженерный журнал. 2021. №9(294). С. 3-11. DOI: 10.14489/hb.2021.09.pp.003-011
11. Cовременные методы отделочно-упрочняющей обработки циклоидальных винтовых поверхностей / П.Д. Акулиничев, М.А. Альбов, А.А. Гончаров, И.О. Зенин // Справочник. Инженерный журнал. 2022. №11(308). С. 16-23. DOI: 10.14489/ hb.2022.11.pp.016-023
12. Patent 5150518 USA, IPC B23B5/46; B23C3/32; (IPC1-7): B23P15/10. Process for manufacturing inner and outer parts for a rotary pston machinein which the inner and outer parts have parallel axes / Erwin Fuchs; Assignee: Weingartner, Maschinenbau Gesellschaft M. B. H. (Kirchham, AT); filing date: 22.03.199; publication date: 29.09.1992.
13. Пат. № 270988 Российская Федерация, МПК B23H 3/04, B23H 9/00. Электродный блок для электрохимической обработки винтового зубчатого профиля в отверстии трубчатой заготовки / Д.Н. Хайруллин, И.А. Мочалин, С.В. Мезенцев; заявитель и патентообладатель ООО «Фирма "Радиус-Сервис"». №2019106450; заявл. 06.03.2019; опубл. 23.12.2019.
14. Производитель конических одновинтовых компрессоров Vert Technologies: [Электронный ресурс]. URL: https://vertrotors.wordpress.com/. (Дата обращения: 14.09.23).
15. Patent 20160158852 USA, IPC B23C3/32. Method and device for producing a cavity in a stator of a progressive cavity pump / Ralf Daunheimer; Assignee: Ralf Daunheimer; filing date: 17.07.2014; publication date: 09.06.2016.
16. Пат. 2038459 Российская Федерация, МПК E21B 4/02. Способ изготовления трубчатой оболочки ротора винтового забойного двигателя / А.М. Кочнев, А.Н. Вшивков, В.Б. Голдобин, В.В. Хохлов; заявитель и патентообладатель Пермский филиал Всероссийского научно-исследовательского института буровой техники. № 5055938/03; заявл. 23.06.1992; опубл. 27.06.1995.
17. Исследование процесса прессования медных труб и полых профилей на бутылочных иглах / В.Г. Белов, Т.Н. Боровик, К.В. Королев // Информатика и технологии. Инновационные технологии в промышленности и информатике: сборник докладов Рос. науч.-техн. конф. с междунар. участием. М.: Изд-во МИРЭА Российский технологический университет, 2019. Т. 1. С. 314-319.
18. Порошковая металлургия в Беларуси и в мире: тенденции развития и взаимное влияние / П.А. Витязь, А.Ф. Ильющенко, В.В. Савич // Актуальные проблемы порошкового материаловедения: материалы междунар. науч.-техн. конф. Пермь: Изд-во Пермского нац. исслед. политехн. ун-та, 2018. С. 11-20.
19. Пархимович А.Б., Краснова А.В., Воейко О.А. Современное состояние и перспективы технологий аддитивного производства // Вестник молодёжной науки России. 2019. №3. С.10.