基于螺杆钻具转子镀铬工艺的研究与应用

王芳层

(山东华宇工学院 机械工程学院，山东 德州 253034)

螺杆钻具是一种以钻井液为动力、把液体压力能转为机械能的容积式井下动力钻具。当泥浆泵泵出的泥浆流经旁通阀进入马达，在马达的进出口形成一定的压力差，推动转子绕定子的轴线旋转，并将转速和扭矩通过万向轴和传动轴传递给钻头，从而实现钻井作业。一般螺杆钻具使用时间是400 h，转子作为螺杆钻具的核心零部件，也需要能够使用400 h，如果转子达不到400 h的使用时间，就需要中途更换转子，造成钻井时间延误，钻井成本增加。转子在工作过程中，由于直接与泥浆接触，且与定子形成啮合转动，极易产生腐蚀磨损，因此转子的表面一般需要进行镀铬，通过镀铬提高转子的使用寿命，延长螺杆钻具的使用寿命。

目前常用的钻井液有油基泥浆、水基泥浆和盐水泥浆。针对油基泥浆和水基泥浆，转子表面需要镀铬处理；针对盐水泥浆，转子表面需要喷涂处理。国内钻井大部分使用的是油基泥浆和水基泥浆，故转子镀铬应用更多。

1 背景描述

1.1 转子结构特点

转子作为螺杆钻具的核心部件，其加工的好坏往往直接影响螺杆钻具的使用效果。由于转子是一种螺旋结构，大径处和小径处镀铬厚度不一样，且整个表面是复杂曲面结构，长度介于1.5～7 m，直径小的长度稍短，直径大的长度长。其一般用高端数控机床加工，转子的螺旋线性可得到保证。容易出现加工问题的是镀铬阶段，如抛光后粗糙度不达标，镀铬后的厚度不合格，镀铬后出现针孔、电击伤、脱皮等，因为镀铬一根转子需要较长时间，镀铬后的修复则需要更多的时间[1]。……