Установка для электрохимической обработки винтового зубчатого профиля внутренней поверхности в отверстии трубчатой заготовки

Изобретение относится к установке для электрохимической обработки винтового зубчатого профиля внутренней поверхности в отверстии трубчатой заготовки. Установка содержит раму, первое и второе устройства для удерживания заготовки, электрод, включающий множество винтовых зубьев по окружности с канавками между ними, расположенных между передним и задним его краями, и оправку для установки на ней электрода, приводную штангу с центральным каналом, скрепленную с оправкой и электродом. Со стороны дальнего от привода вращения приводной штанги края трубчатой заготовки она содержит множество входных радиальных опор, выполненных с увеличенным посадочным отверстием для скользящего приема края трубчатой заготовки по сравнению с максимальным отверстием радиальной опоры в упомянутом первом устройстве для удерживания трубчатой заготовки. Со стороны ближнего от привода вращения приводной штанги края трубчатой заготовки она содержит множество выходных радиальных опор, выполненных с увеличенным посадочным отверстием для скользящего приема края трубчатой заготовки по сравнению с максимальным отверстием радиальной опоры в упомянутом втором устройстве для удерживания трубчатой заготовки. В результате расширяются технологические возможности. 3 з.п. ф-лы, 14 ил.

 

Изобретение относится к области нефтяного машиностроения, в частности к оборудованию для электрохимической обработки винтового зубчатого профиля внутренней поверхности трубчатой заготовки для изготовления статоров с равномерной толщиной обкладки из эластомера, применяемых в винтовых героторных гидравлических двигателях для бурения нефтяных скважин.

Статоры с равномерной толщиной обкладки из эластомера (R-Wall) повышают ресурс и надежность винтовых героторных гидравлических двигателей, используются для увеличения крутящего момента на выходном валу в режиме максимальной мощности, допустимой осевой нагрузки за счет увеличения перепада давления в режиме максимальной мощности, обеспечения равномерного натяга во всех фазах контакта зубьев обкладки и ротора, улучшения уплотнения по контактным линиям в зоне полюсов зацепления, снижения контактных нагрузок в зоне максимальных скоростей скольжения, а также за счет синхронизации работы многозаходных, многошаговых, перемещающихся по потоку текучей среды винтовых камер между зубьями ротора и обкладки статора (RU 2321767, RU 2321768, RU 2300617, RU 2361997, RU 2373364).

Основные преимущества статоров с равномерной толщиной обкладки из эластомера (R-Wall):

- повышается нагрузочная способность статора, снижаются гистерезисные потери в обкладке, повышаются энергетические характеристики и тормозной момент двигательной секции, что исключает вероятность торможения двигателя при изменении нагрузки и повышает управляемость бурения;

- снижается количество вырабатываемого и сохраняемого тепла, натяг в соединении ротор-обкладка статора меньше зависит от температуры и деструкции ("разбухания") эластомера, обеспечиваются высокие энергетические характеристики в увеличенном интервале глубины скважины, температуры и буровых растворов на нефтяной основе;

- улучшенные энергетические характеристики двигателя позволяют эффективно использовать его с долотами PDC (Polycrystalline Diamond Compakt) с поликристаллическими алмазами;

- за счет меньшей толщины эластомера при отрыве кусков обкладки не происходит закупорки промывочных отверстий долота, вследствие этого требуемый интервал скважины может быть добурен до конца, повышается наработка на отказ (Журнал "Бурение и нефть", 11/2014, стр. 56÷59).

Известна установка для электрохимического фрезерования необработанной внутренней поверхности осевого отверстия трубчатой заготовки, содержащая устройство для удерживания заготовки, электрод, включающий множество смежных зубьев по окружности с канавками между ними, простирающихся между аксиально противоположными передним и задним его краями, устройство для перемещения электрода по оси через отверстие заготовки между ближним и дальним краями заготовки, устройство для подключения заготовки и электрода в роли анода и катода соответственно, устройство для направления жидкого электролита через отверстие для обволакивания электрода и электрохимической обработки необработанного отверстия и формирования винтового отверстия за задним краем электрода, и устройство для уплотнения заднего края электрода к заготовке для герметизации от потока электролита, чтобы изолировать электролит в необработанном отверстии при прохождении электрода через заготовку (US 6413407 В1, 02.07.2002).

В известной установке уплотнительное устройство для герметизации потока электролита прикреплено к заднему краю электрода для перемещения за ним в винтовом отверстии, включает устройство для направления жидкости за задним краем электрода с уплотнительным устройством, предназначенным для отделения жидкости от электролита, при этом уплотнительное устройство включает заднюю направляющую, прикрепленную к заднему краю электрода, и множество смежных направляющих зубьев по окружности с канавками между ними, направляющие зубья для уплотнения винтового отверстия больше зубьев электрода, а также включает наружную направляющую, присоединенную к ближнему краю заготовки, и множество смежных внутренних зубьев по окружности с канавками между зубьями, при этом эти внутренние зубья дополняются зубьями задней направляющей для герметизации от потока электролита и жидкости между ними, зубья электрода и направляющая расположены спирально по окружности для электрохимической обработки спиральных зубьев, а зубья наружной направляющей аналогичным образом расположены по спирали для вращения в винтовом отверстии при перемещении электрода вдоль оси через заготовку.

В известной установке электрод является полым в передней части для направления электролита через него, включает винтовую заднюю направляющую, присоединенную к заднему краю электрода и подогнанную по размеру для герметизации винтового отверстия во время электрохимической обработки, и винтовую переднюю направляющую, прикрепленную к переднему краю электрода и подогнанную по размеру для подвижного зацепления необработанного отверстия, передняя и задняя направляющие поддерживают винтовой электрод аксиально между ними для центрирования внутри заготовки и обеспечения равномерного зазора между зубьями электрода и внутренней поверхностью заготовки.

Недостатками известной установки для электрохимического фрезерования необработанной внутренней поверхности осевого отверстия трубчатой заготовки являются недостаточная производительность при больших съемах металла, высокий расход электроэнергии, низкая точность процесса обработки, а также недостаточная эффективность защиты приводной штанги и электрода от коротких замыканий и механических повреждений.

Недостатки известной установки объясняются тем, что процесс электрохимической обработки в ней предназначен для достижения гладкого винтового зубчатого профиля внутренней поверхности в необработанном отверстии трубчатой заготовки.

Чтобы избежать ухудшения шероховатости обработанной поверхности при дальнейшем воздействии электролита после создания канала нужных размеров, задняя внутренняя направляющая, присоединенная к заднему краю электрода, образует уплотнение за электродом, при этом вода или другая жидкость прокачивается под давлением за задней направляющей электрода, чтобы обеспечить промывку оставшегося электролита.

Для достижения гладкой поверхности винтового зубчатого профиля в осевом отверстии трубчатой заготовки, увеличено время окончательной обработки внутренней стенки трубчатой заготовки в отдельной камере под действием электролита, вследствие этого в указанной отдельной камере имеются неизолированные поверхности, через которые протекают значительные токи, шунтирующие рабочий ток в межэлектродном промежутке, что не позволяет уменьшить расход электроэнергии и увеличить производительность обработки, изображено на фиг. 2, 3, 5.

Недостатки известной установки объясняются также тем, что площадь поперечного сечения, которую удаляют во время обработки, достаточно велика, постоянный ток составляет 30000 ампер при напряжении 25 вольт, при этом поток электролита 30, прокачиваемого против направления движения электрода 20, подающегося в межэлектродный промежуток и проходящего далее через отверстия 36 электрода 20, не обеспечивает улучшения охлаждения приводной штанги 24, что увеличивает вероятность разрушения и пробоя электрической изоляции и возникновения неизолированных поверхностей, через которые протекают значительные токи, шунтирующие рабочий ток в межэлектродном промежутке, вследствие этого не обеспечивается возможность уменьшения расхода электроэнергии и увеличения производительности обработки, изображено на фиг. 2, 5.

Недостатком известной установки является также недостаточная эффективность защиты приводной штанги от коротких замыканий и механических повреждений, что объясняется тем, что приводная штанга (длиной до 5500 мм) с закрепленным на ней электродом вдвигается в отверстие трубчатой заготовки, расположенной перед электродом, при этом из-за трения устройства уплотнения заднего края электродного модуля в винтовом отверстии заготовки происходит деформация (потеря устойчивости) приводной штанги, разрушение электрической изоляции и возникновение неизолированных поверхностей, через которые протекают значительные токи, шунтирующие рабочий ток в межэлектродном промежутке, вследствие этого не обеспечивается возможность уменьшения расхода электроэнергии и увеличения производительности обработки.

Недостатком известной установки является также то, что гладкий винтовой зубчатый профиль внутренней поверхности в отверстии трубчатой заготовки не обеспечивает требуемую адгезионную прочность привулканизованной затем обкладки из эластомера к профилю внутренней поверхности трубчатой заготовки, изображено на фиг. 2, 12.

Вследствие этого не обеспечиваются свойства эластомера в конструкции, например, усталостная выносливость при знакопеременном изгибе с вращением (ГОСТ 10952-75), остаточная деформация и усталостная выносливость при многократном сжатии (ГОСТ 20418-75), температурный предел хрупкости (ГОСТ 7912-74), истирание при скольжении (ГОСТ 426-77).

Недостатком известной установки является также высокая стоимость обслуживания и ремонта, а также недостаточный ресурс, сложность и высокая стоимость изготовления множества винтовых уплотнительных устройств каждого типа (числа зубьев) и размера (контурного диаметра), включающих заднюю направляющую, прикрепленную к заднему краю электрода, и множество смежных направляющих зубьев по окружности с канавками между ними, при этом направляющие зубья больше зубьев электрода для уплотнения винтового отверстия, а также включающих наружную направляющую, присоединенную к ближнему краю заготовки, и множество смежных внутренних зубьев по окружности с канавками между собой, при этом эти внутренние зубья дополняются зубьями задней направляющей для герметизации от потока электролита и жидкости между ними.

Известна установка для электрохимической обработки геликоидального зубчатого профиля внутренней поверхности трубчатой детали для изготовления статора винтового двигателя или насоса, включающая электрод зубчатой формы, приводную штангу для продвижения электрода вдоль прямолинейной траектории и одновременного вращения электрода вокруг своей оси параллельно прямолинейной траектории таким образом, чтобы электрод мог электрохимическим методом обрабатывать геликоидальный зубчатый профиль внутренней поверхности трубчатой детали, а устройство для создания траектории потока и направления электролита в первоначальном пространстве между электродом и деталью выполнено таким образом, чтобы электропитание обеспечивало электрический ток через электролит на первоначальном пространстве между электродом и деталью, где траектория потока также включает в себя зону за электродом, в то время как электрод движется вдоль прямолинейной траектории, и электролит может использоваться для создания шероховатости на внутренней поверхности детали после обработки электродом, при этом электрод удерживается внутри детали в течение продолжительного времени для достижения шероховатости внутренней поверхности детали (US 7192260 В2, 20.03.2007).

Известная установка включает электрод для формирования винтовых зубьев в трубчатой детали, приводную штангу для продвижения электрода вдоль прямолинейной траектории и одновременного вращения электрода вокруг своей оси параллельно прямолинейной траектории, электропитание, соединенное с электродом и имеющее соединение с трубчатой деталью, расположенной вдоль прямолинейной траектории и установленной таким образом, что электрод может проходить в осевом положении внутри трубчатой детали, посредством чего электропитание может обеспечивать электрический ток через электрод (катод) и деталь (анод), при этом траектория потока для направления электролита между электродом и деталью включает зону, обозначенную между частью приводной штанги и деталью за электродом, и включает электрический проводник, соединенный с электропитанием и воздействующий на зону, где электрический ток установлен через электролит внутри зоны, между проводником и деталью, при этом содержит зону значительного размера в направлении прямолинейной траектории, причем электрический ток, проведенный в зону, может травить, и тем самым увеличивать шероховатость окончательно обработанной внутренней поверхности детали после обработки электродом, а электрод удерживается внутри трубчатой детали в течение продолжительного времени, достаточного для достижения шероховатости внутренней поверхности детали.

В известной установке приводная штанга соединена с электродом при помощи инструментального конуса, наружная поверхность которого имеет форму усеченного конуса и соединяется с внутренней поверхностью в форме усеченного конуса в приводной штанге и электроде, при этом пространство определяется уплотнением на приводной штанге, контактирующим с винтовыми каналами детали.

В известной установке часть приводной штанги покрыта изолирующей муфтой, а электрический проводник воздействует на зону между частью приводной штанги и деталью, которая является частью приводной штанги, не покрытой изолирующей муфтой.

В известной установке содержится, по меньшей мере, один канал для прохождения электролита мимо направляющей, созданный на наружной поверхности приводной штанги, между приводной штангой и деталью, при этом задняя направляющая образована для создания зоны, где электролит проходит между задней направляющей и приводной штангой для отвода тепла от электрода и передачи на соединение приводной штанги, при этом задняя направляющая содержит множество каналов для прохождения электролита между задней направляющей и приводной штангой с целью отвода тепла от электрода и передачи на соединение приводной штанги.

Отличием упомянутого изобретения от описанного выше в патенте US 6413407 В1, является то, что для достижения шероховатости поверхности внутренней стенки трубы статора, увеличено время окончательной обработки внутренней стенки трубы под действием электролита, и тогда электрический ток может продолжать травление внутренней обработанной поверхности, посредством этого достигается шероховатость поверхности, что обеспечивает требуемую адгезионную прочность привулканизованной затем обкладки из эластомера к профилю внутренней поверхности трубчатой заготовки.

Электролит вводится через канал 42 в камеру на входе (приближенную к месту крепления) 44, изображено на фиг. 7.

Во время электрохимической обработки детали 46 электролит проходит по длине приводной штанги 48 между приводной штангой и обработанной частью 47 детали 46, и через канавки 49 в стенке центрального отверстия направляющей детали 50, где проходит приводная штанга, изображено на фиг. 10.

Предпочтительное расположение канавок - параллельно друг другу с интервалами по окружности центрального отверстия задней направляющей детали 50, изображено на фиг. 9.

Поток электролита через эти канавки обеспечивает охлаждение зоны контакта электрода и приводной штанги, при этом электролит проходит затем через электрод 52 в направлении от входа к выходу, т.е. по направлению движения электрода мимо передней направляющей 80 и ниже длины необработанного отверстия 56 детали 46, в камеру, где электролит выпускается и отправляется на повторное использование, изображено на фиг. 9.

Камера 44 имеет внутренний диаметр в соответствии с размером обработанного профиля детали, чтобы удержать вес электрода, перед тем как задняя направляющая входит в деталь, изображено на фиг. 7.

Задняя направляющая 50 направляет поток электролита и удерживает вес электрода, установленного на приводной штанге 48, но она не выполняет функции уплотнения, при этом электролит остается в положении за электродом во время процесса обработки, изображено на фиг. 10.

Изолирующая трубка 60 приводной штанги смещена в положение 62, чтобы открыть кольцевую площадь 64 приводной штанги достаточной длины, тогда электрический ток между направляющим стержнем и деталью будет оказывать травление окончательно обработанной внутренней стенки трубчатой детали.

Недостатками известной установки для электрохимической обработки геликоидального зубчатого профиля внутренней поверхности трубчатой детали являются высокий расход электроэнергии, недостаточная производительность при больших съемах металла, низкая точность процесса обработки, а также недостаточная эффективность защиты приводной штанги и электрода от коротких замыканий и механических повреждений, неполная возможность улучшения охлаждения и сохранение формы и размеров электрода со сложным трехмерным профилем.

Недостаточная эффективность защиты приводной штанги от коротких замыканий и механических повреждений объясняется тем, что приводная штанга с закрепленным на ней электродом вдвигается в отверстие трубчатой заготовки, расположенной перед электродом, при этом из-за трения уплотнительных элементов 86, 92 относительно геликоидального зубчатого профиля внутренней поверхности трубчатой детали происходит деформация (потеря устойчивости) приводной штанги и возникновение неизолированных поверхностей, через которые протекают значительные токи, шунтирующие рабочий ток в межэлектродном промежутке, вследствие этого не обеспечивается возможность уменьшения расхода постоянного тока и увеличения производительности обработки, изображено на фиг. 11.

Неполная возможность снижения расхода постоянного тока через дополнительную камеру для травления внутренней обработанной поверхности при воздействии электролита после создания канала нужных размеров объясняется также тем, что как указано выше "в известной установке часть приводной штанги покрыта изолирующей муфтой, а электрический проводник воздействует на зону между частью приводной штанги и деталью, которая является частью приводной штанги, не покрытой изолирующей муфтой".

Вследствие этого при электрохимической обработке геликоидального зубчатого профиля внутренней поверхности трубчатой детали имеются значительные неизолированные поверхности, через которые протекают значительные токи, шунтирующие рабочий ток в межэлектродном промежутке, что не позволяет уменьшить расход постоянного тока и увеличить производительность обработки, изображено на фиг. 7, 10, 11.

Недостатки известной установки объясняются также тем, что площадь поперечного сечения, которую удаляют во время обработки, достаточно велика, постоянный ток составляет 30000 ампер при напряжении 20 вольт, при этом передача электрического тока с таким высоким значением между электродом и приводной штангой, не обеспечивает надежной защиты от коротких замыканий электрода и обрабатываемой детали, а поток электролита 30, прокачиваемого в межэлектродный промежуток и проходящего через каналы 49 электрода 52 или через каналы 91 электрода 88, не обеспечивает улучшения охлаждения приводной штанги 48, а также электрода 52 или 88 со сложным трехмерным профилем, что приводит к пробою и разрушению электрической изоляции и возникновению неизолированных поверхностей, через которые протекают значительные токи, шунтирующие рабочий ток в межэлектродном промежутке, вследствие этого не обеспечивается возможность уменьшения расхода постоянного тока и увеличения производительности обработки, изображено на фиг. 7, 10, 11.

Недостатком известной установки является также высокая стоимость обслуживания и ремонта, а также недостаточный ресурс, сложность и высокая стоимость изготовления множества винтовых уплотнительных устройств каждого типа (числа зубьев) и размера (контурного диаметра), включающих заднюю направляющую, прикрепленную к заднему краю электрода, и множество смежных направляющих зубьев по окружности с канавками между ними, при этом направляющие зубья больше зубьев электрода для уплотнения винтового отверстия, а также включающих наружную направляющую, присоединенную к ближнему краю заготовки, и множество смежных внутренних зубьев по окружности с канавками между собой.

Наиболее близкой к заявляемому изобретению является установка для электрохимической обработки винтового зубчатого профиля внутренней поверхности трубчатой заготовки, содержащая раму, устройства для удерживания заготовки, электрод, выполненный с винтовыми зубьями по окружности с канавками между ними, расположенными между передним и задним его краями, оправку для установки в ней упомянутого электрода, приводную штангу с центральным каналом, скрепленную с оправкой и электродом, для продвижения электрода вдоль прямолинейной траектории и одновременного вращения электрода вокруг своей оси параллельно прямолинейной траектории, привод вращения приводной штанги и скрепленного с ней электрода вокруг оси приводной штанги, привод продольного перемещения приводной штанги и скрепленного с ней электрода по прямолинейной траектории вдоль внутренней поверхности трубчатой заготовки, первую камеру для электролита, присоединенную к ближнему от привода вращения приводной штанги краю трубчатой заготовки, и вторую камеру для электролита, присоединенную к дальнему от привода вращения приводной штанги краю трубчатой заготовки, источник электрического тока, устройство для подключения трубчатой заготовки и упомянутого электрода в виде анода и катода соответственно, при этом приводная штанга снабжена экраном из диэлектрического материала, охватывающим ее наружную поверхность, и является проводником тока к электроду, при этом установка содержит устройства для направления потока электролита через внутреннюю полость трубчатой заготовки для удаления участков металла с внутренней поверхности трубчатой заготовки и формирования винтового зубчатого профиля за задним краем электрода, при этом установка содержит дренажную камеру, имеющую собственную радиальную опору для трубчатой заготовки, которая скреплена с рамой и расположена со стороны ближнего от привода вращения приводной штанги края трубчатой заготовки, упомянутый электрод скреплен с краем приводной штанги таким образом, что передний край электрода направлен в сторону приводной штанги, а также содержит уплотнительный модуль с наружным поясом для центрирования электрода в отверстии трубчатой заготовки, размещенный на оправке между передним краем электрода и направленным к нему краем приводной штанги, при этом наружная поверхность электрода расположена соосно относительно наружного пояса уплотнительного модуля, причем приводная штанга выполнена с возможностью расположения уплотнительного модуля внутри трубчатой заготовки в начале электрохимической обработки на ее краю в трубчатой заготовке, присоединяемом ко второй камере для электролита, а в конце электрохимической обработки - с возможностью его расположения на краю трубчатой заготовки, устанавливаемом в собственной радиальной опоре дренажной камеры (RU 2578895 С2, 27.03.2016).

Недостатками известной установки является неполная возможность электрохимической обработки винтового зубчатого профиля внутренней поверхности в отверстиях крупных трубчатых заготовок в габаритах от 172 до 300 мм, необходимых для изготовления и поставок самых мощных винтовых героторных гидравлических двигателей для буровых компаний в России и за рубежом, а также неполная возможность снижения расхода электроэнергии, улучшения теплоотвода, создания дополнительной турбулентности, повышения эффективности уноса и очистки металлического шлама из межэлектродных промежутков потоком электролита для предотвращения коротких замыканий, а также неполная возможность повышения эффективности уноса и очистки металлического шлама из камер для электролита, присоединенных к дальнему от привода вращения краю трубчатых заготовок (с которого начинается электрохимическая обработка), вследствие этого - неполная возможность снижения стоимости обслуживания и ремонта.

В настоящее время по технологии R-Wall изготавливаются статоры с длиной до 5500 мм в габаритах 98÷172 мм. Ведутся постоянные работы по внедрению новой номенклатуры статоров. Суммарная наработка на двигательные секции R-Wall на апрель 2017 г. составила 65 230 часов.

Максимальная наработка статора R-Wall без "перезаливки" эластомера составляет: для габарита 172 мм - 902 часа, для габарита 106 мм - 609 часов, для габарита 95 мм - 672 часа. (Журнал "Бурение и нефть", 06/2017, https://burneft.ru/archive/issues/2017-06/56).

Известен график отработок двигателей компании «Радиус-Сервис», входящей в состав Шлюмберже, которые работали с долотами StingBlade (рис. 6). Данные представлены для габарита 172 мм, интервал бурения достигал 2000 м. Анализируя его, легко можно заметить, что 200 часов не представляют проблемы даже для стандартных двигателей компании «Радиус-Сервис». Журнал "Бурение и нефть", №4, 2018 г, Гумич Д.П. и др., "Бурение в один рейс...".

Технический результат, который обеспечивается изобретением, заключается в расширении возможности необходимых для изготовления и поставки самых мощных винтовых героторных гидравлических двигателей для бурения нефтяных скважин, в которых трубчатый корпус статора выполнен с равномерной толщиной обкладки из эластомера (R-Wall), для буровых компаний в России и за рубежом, повышении производительности электрохимической обработки, снижении расхода электроэнергии, стоимости обслуживания и ремонта путем улучшения теплоотвода, создания дополнительной турбулентности, повышения эффективности уноса и очистки металлического шлама из межэлектродных промежутков потоком электролита для предотвращения коротких замыканий, а также повышения эффективности уноса и очистки потока электролита с металлическим шламом из камеры для электролита, присоединенной к дальнему от привода вращения краю трубчатой заготовки.

Сущность технического решения заключается в том, что в установке для электрохимической обработки винтового зубчатого профиля внутренней поверхности в отверстии трубчатой заготовки, содержащей раму, первое и второе устройства для удерживания заготовки, электрод, включающий множество винтовых зубьев по окружности с канавками между ними, расположенных между передним и задним его краями, оправку для установки на ней электрода, приводную штангу с центральным каналом, скрепленную с оправкой и электродом, для продвижения электрода вдоль прямолинейной траектории и одновременного вращения электрода вокруг своей оси параллельно прямолинейной траектории, привод вращения приводной штанги и скрепленного с ней электрода вокруг оси приводной штанги, привод продольного перемещения приводной штанги и скрепленного с ней электрода вдоль прямолинейной траектории внутри отверстия трубчатой заготовки, первую камеру для электролита, присоединенную к ближнему от привода вращения приводной штанги краю трубчатой заготовки, и вторую камеру для электролита, присоединенную к дальнему от привода вращения приводной штанги краю трубчатой заготовки, источник электрического тока, устройство для подключения трубчатой заготовки и электрода в виде анода и катода, соответственно, через поток электролита в межэлектродном промежутке, при этом приводная штанга снабжена экраном из диэлектрического материала, охватывающим ее наружную поверхность, и является проводником тока к электроду, а также содержащей устройства для направления потока электролита через внутреннюю полость трубчатой заготовки для удаления участков металла с внутренней поверхности трубчатой заготовки и формирования винтового зубчатого профиля за задним краем электрода, при этом электрод, имеющий множество винтовых зубьев по окружности, расположенных между передним и задним его краями, скреплен с краем приводной штанги таким образом, что передний край электрода направлен в сторону приводной штанги, а также содержит уплотнительный модуль с наружным поясом для центрирования электрода в отверстии трубчатой заготовки, размещенный на оправке между передним краем электрода и направленным к нему краем приводной штанги, при этом наружная поверхность электрода расположена соосно относительно наружного пояса уплотнительного модуля, а также содержащей дренажную камеру, имеющую собственную радиальную опору для трубчатой заготовки, дренажная камера скреплена с рамой и расположена со стороны ближнего от привода вращения приводной штанги края трубчатой заготовки, при этом в начале электрохимической обработки приводная штанга расположена внутри трубчатой заготовки, упомянутый уплотнительный модуль, размещенный на оправке между передним краем электрода и краем приводной штанги, расположен в отверстии на краю трубчатой заготовки, присоединенной к дальнему от привода вращения приводной штанги второй камере для электролита, а в конце электрохимической обработки упомянутый уплотнительный модуль, размещенный на оправке между передним краем электрода и краем приводной штанги, расположен в отверстии на краю трубчатой заготовки, присоединенной к собственной радиальной опоре дренажной камеры, расположенной со стороны ближнего от привода вращения приводной штанги края трубчатой заготовки, согласно изобретению со стороны дальнего от привода вращения приводной штанги края трубчатой заготовки она содержит множество входных радиальных опор, выполненных, каждая, с увеличенным посадочным отверстием для скользящего приема края трубчатой заготовки по сравнению с максимальным отверстием радиальной опоры в упомянутом первом устройстве для удерживания трубчатой заготовки, при этом каждая из упомянутых входных радиальных опор выполнена с возможностью образования дополнительной камеры для электролита, сообщающейся со второй камерой для электролита в первом устройстве для удерживания трубчатой заготовки, а упомянутая дополнительная камера для электролита снабжена собственным выходным устройством для потока электролита с металлическим шламом, причем каждая из входных радиальных опор выполнена с возможностью поочередного скрепления с первым устройством для удерживания трубчатой заготовки, при этом со стороны ближнего от привода вращения приводной штанги края трубчатой заготовки она содержит множество выходных радиальных опор, выполненных, каждая, с увеличенным посадочным отверстием для скользящего приема края трубчатой заготовки по сравнению с максимальным отверстием радиальной опоры в упомянутом втором устройстве для удерживания трубчатой заготовки, а каждая из упомянутых выходных радиальных опор выполнена с возможностью образования дополнительной передней камеры для электролита, сообщающейся с дренажной камерой во втором устройстве для удерживания трубчатой заготовки, причем каждая из выходных радиальных опор выполнена с возможностью поочередного скрепления со вторым устройством для удерживания трубчатой заготовки.

Диаметр Д посадочного отверстия в каждой из множества входных и выходных радиальных опор для скользящего приема соответствующего края трубчатой заготовки, и максимальный диаметр Д1mах отверстия радиальной опоры в первом и втором устройствах для удерживания трубчатой заготовки, связаны соотношением: Д=(1,15÷1,85)Д1max.

В первом устройстве для удерживания трубчатой заготовки, дополнительная камера для электролита, сообщающаяся со второй камерой для электролита и снабженная собственным выходным устройством для потока электролита с металлическим шламом, выполнена с внутренним диаметром, обеспечивающим возможность скользящего приема соответствующего электрода в начале электрохимической обработки.

Во втором устройстве для удерживания трубчатой заготовки, дополнительная передняя камера для электролита, сообщающаяся с дренажной камерой, выполнена с внутренним диаметром, обеспечивающим возможность скользящего приема размещенного на оправке между передним краем электрода и краем приводной штанги соответствующего уплотнительного модуля с наружным поясом для центрирования соответствующего электрода в отверстии трубчатой заготовки в конце электрохимической обработки.

Выполнение установки для электрохимической обработки винтового зубчатого профиля внутренней поверхности в отверстии трубчатой заготовки таким образом, что со стороны дальнего от привода вращения приводной штанги края трубчатой заготовки она содержит множество входных радиальных опор, выполненных, каждая, с увеличенным посадочным отверстием для скользящего приема края трубчатой заготовки по сравнению с максимальным отверстием радиальной опоры в упомянутом первом устройстве для удерживания трубчатой заготовки, при этом каждая из упомянутых входных радиальных опор выполнена с возможностью образования дополнительной камеры для электролита, сообщающейся со второй камерой для электролита в первом устройстве для удерживания трубчатой заготовки, а упомянутая дополнительная камера для электролита снабжена собственным выходным устройством для потока электролита с металлическим шламом, причем каждая из входных радиальных опор выполнена с возможностью поочередного скрепления с первым устройством для удерживания трубчатой заготовки, при этом со стороны ближнего от привода вращения приводной штанги края трубчатой заготовки она содержит множество выходных радиальных опор, выполненных, каждая, с увеличенным посадочным отверстием для скользящего приема края трубчатой заготовки по сравнению с максимальным отверстием радиальной опоры в упомянутом втором устройстве для удерживания трубчатой заготовки, а каждая из упомянутых выходных радиальных опор выполнена с возможностью образования дополнительной передней камеры для электролита, сообщающейся с дренажной камерой во втором устройстве для удерживания трубчатой заготовки, причем каждая из выходных радиальных опор выполнена с возможностью поочередного скрепления со вторым устройством для удерживания трубчатой заготовки, обеспечивает расширение возможности электрохимической обработки винтового зубчатого профиля внутренней поверхности в отверстиях крупных трубчатых заготовок в габаритах от 172 до 300 мм, длиной до 7000 мм, необходимых для изготовления и поставки самых мощных винтовых героторных гидравлических двигателей для бурения нефтяных скважин, в которых трубчатый корпус статора выполнен с равномерной толщиной обкладки из эластомера (R-Wall), для буровых компаний в России и за рубежом, повышение производительности электрохимической обработки, снижение расхода электроэнергии, стоимости обслуживания и ремонта путем улучшения теплоотвода, создания дополнительной турбулентности, повышения эффективности уноса и очистки металлического шлама из межэлектродных промежутков потоком электролита для предотвращения коротких замыканий, а также повышения эффективности уноса и очистки потока электролита с металлическим шламом из камеры для электролита, присоединенной к дальнему от привода вращения краю трубчатой заготовки.

Выполнение установки для электрохимической обработки винтового зубчатого профиля внутренней поверхности в отверстии трубчатой заготовки таким образом, что диаметр Д посадочного отверстия в каждой из множества входных и выходных радиальных опор для скользящего приема соответствующего края трубчатой заготовки, и максимальный диаметр Д1mах отверстия радиальной опоры в первом и втором устройствах для удерживания трубчатой заготовки, связаны соотношением:

Д=(1,15÷1,85)Д1 max, расширяет возможность электрохимической обработки винтового зубчатого профиля внутренней поверхности в отверстиях крупных трубчатых заготовок в габаритах от 172 до 300 мм, длиной до 7000 мм, необходимых для изготовления и поставок самых мощных винтовых героторных гидравлических двигателей для бурения нефтяных скважин, в которых трубчатый корпус статора выполнен с равномерной толщиной обкладки из эластомера (R-Wall), для буровых компаний в России и за рубежом, повышает производительность электрохимической обработки, снижает расход электроэнергии, стоимость обслуживания и ремонта путем улучшения теплоотвода, создания дополнительной турбулентности, повышения эффективности уноса и очистки металлического шлама из межэлектродных промежутков потоком электролита для предотвращения коротких замыканий, а также повышения эффективности уноса и очистки потока электролита с металлическим шламом из камеры для электролита, присоединенной к дальнему от привода вращения краю трубчатой заготовки.

Масса металлического шлама при электрохимической обработке винтового зубчатого профиля внутренней поверхности в отверстии трубчатой заготовки, предназначенной для изготовления статора с равномерной толщиной обкладки из эластомера (R-Wall), например, диаметром 275 мм и длиной 7000 мм, составляет 280 кг.

Выполнение установки для электрохимической обработки винтового зубчатого профиля внутренней поверхности в отверстии трубчатой заготовки таким образом, что в первом устройстве для удерживания трубчатой заготовки, дополнительная камера для электролита, сообщающаяся со второй камерой для электролита и снабженная собственным выходным устройством для потока электролита с металлическим шламом, выполнена с внутренним диаметром, обеспечивающим возможность скользящего приема соответствующего электрода в начале электрохимической обработки, повышает точность центрирования электрода в начале электрохимической обработки, повышает эффективность уноса и очистки металлического шлама из межэлектродных промежутков потоком электролита для предотвращения коротких замыканий, а также повышает эффективность уноса и очистки потока электролита с металлическим шламом из камеры для электролита, присоединенной к дальнему от привода вращения краю трубчатой заготовки.

Выполнение установки для электрохимической обработки винтового зубчатого профиля внутренней поверхности в отверстии трубчатой заготовки таким образом, что во втором устройстве для удерживания трубчатой заготовки, дополнительная передняя камера для электролита, сообщающаяся с дренажной камерой, выполнена с внутренним диаметром, обеспечивающим возможность скользящего приема размещенного на оправке между передним краем электрода и краем приводной штанги соответствующего уплотнительного модуля с наружным поясом для центрирования соответствующего электрода в отверстии трубчатой заготовки в конце электрохимической обработки, повышает точность центрирования электрода при завершении электрохимической обработки, исключает обработку винтового зубчатого профиля внутренней поверхности на выходной части трубчатой заготовки, где далее предусмотрена механическая обработка пояса для резьбы и нарезка резьбы на выходной части трубчатой заготовки, что уменьшает время обработки статора для двигателя, а также обеспечивает снижение расхода электроэнергии за счет уменьшения неизолированных поверхностей и предотвращения протекания токов, шунтирующих рабочий ток в межэлектродном промежутке.

Ниже изображена установка для электрохимической обработки винтового зубчатого профиля внутренней поверхности в отверстии трубчатой заготовки диаметром 275 мм и длиной 7000 мм, предназначенной для изготовления статора с равномерной толщиной обкладки из эластомера (R-Wall).

На фиг. 1 - изометрическое изображение установки для электрохимической обработки винтового зубчатого профиля внутренней поверхности в отверстии трубчатой заготовки.

На фиг. 2 изображен общий вид установки для электрохимической обработки винтового зубчатого профиля внутренней поверхности в отверстии трубчатой заготовки.

На фиг. 3 изображен вид сверху на установку для электрохимической обработки винтового зубчатого профиля внутренней поверхности в отверстии трубчатой заготовки.

На фиг. 4 - элемент А на фиг. 2 приводной штанги, расположенной внутри трубчатой заготовки, и электрода, расположенного внутри модуля задней радиальной опоры с посадочным отверстием для края трубчатой заготовки, и дополнительной камеры с выходным устройством для потока электролита с металлическим шламом, перед началом электрохимической обработки.

На фиг. 5 - элемент Б на фиг. 2 приводной штанги, скрепленной с электродом и уплотнительным модулем, электрод расположен в отверстии трубчатой заготовки, а уплотнительный модуль - внутри модуля передней радиальной опоры, в конце электрохимической обработки.

На фиг. 6 изображен разрез Г-Г на фиг. 4 люнет, перемещаемый вдоль рамы, регулируемый, скрепленный с рамой.

На фиг. 7 изображен блок привода штанги с подвижным кабельным каналом, вид сзади.

На фиг. 8 изображен блок привода штанги с подвижным кабельным каналом, вид спереди.

На фиг. 9 изображен элемент В на фиг. 2 модуля привода штанги с редуктором, модуля подвода постоянного тока (токосъемника) к вращающейся приводной штанге и модуля подвода электролита в приводную штангу.

На фиг. 10 - изометрическое изображение уплотнительного модуля и электрода, закрепленных на оправке, показана часть приводной штанги, снабженной экраном из диэлектрического материала, вид со стороны переднего края электрода.

На фиг. 11 изображено поперечное сечение электрода с вкладышами в форме двутаврового профиля, установленными в канавках между зубьями.

На фиг. 12 - изометрическое изображение уплотнительного модуля и электрода, закрепленных на оправке, вид со стороны заднего края электрода, снабженного защитным модулем из диэлектрического материала.

На фиг. 13 - изометрическое изображение трубчатой заготовки после электрохимической обработки винтового зубчатого профиля внутренней поверхности в ее отверстии.

На фиг. 14 изображено поперечное сечение героторного винтового гидравлического двигателя, в котором статор (R-Wall) выполнен с равномерной толщиной обкладки из эластомера.

Установка для электрохимической обработки винтового зубчатого профиля внутренней поверхности в отверстии трубчатой заготовки содержит раму 1, первое устройство 2 и второе устройство 3 для удерживания заготовки 4, электрод 5, включающий множество винтовых зубьев 6 по окружности с канавками 7 между ними, расположенных между передним краем 8 электрода 5 и задним краем 9 электрода 5, оправку 10 для установки на ней электрода 5, приводную штангу 11 (из медного сплава, длиной 7000 мм) с центральным каналом 12, скрепленную с оправкой 10 и электродом 5, для продвижения электрода 5 вдоль прямолинейной траектории и одновременного вращения электрода 5 вокруг своей оси 13 параллельно прямолинейной траектории, привод 14 вращения приводной штанги 11 и скрепленного с ней электрода 5 вокруг оси 15 приводной штанги 11, привод 16 продольного перемещения суппорта 17, приводной штанги 11 и скрепленного с ней электрода 5 вдоль прямолинейной траектории внутри отверстия 18 трубчатой заготовки 4, изображено на фиг. 1, 2, 3, 4, 5, 9, 10, 11.

Установка для электрохимической обработки винтового зубчатого профиля внутренней поверхности в отверстии трубчатой заготовки содержит первую камеру 19 для электролита 20, присоединенную к ближнему от привода 14 вращения приводной штанги 11 краю 21 трубчатой заготовки 4, и вторую камеру 22 для электролита 20, присоединенную к дальнему от привода 14 вращения приводной штанги 11 краю 23 трубчатой заготовки 4, источник электрического тока 24, например, выпрямитель "KRAFT 12000/24", шкафы электрооборудования 25, поз.26 - блок управления с электрическими выходными сигналами параметров установки, соединенный с компьютером, устройство 27 (токосъемник) для подключения неподвижной трубчатой заготовки 4 в виде анода, устройство 28 (токосъемник) для подключения вращающейся приводной штанги 11 и электрода 5 в виде катода, через поток электролита 20 в межэлектродном промежутке 29, при этом поз. 30 -межэлектродный зазор в межэлектродном промежутке 29, поз. 31 - экран из диэлектрического материала, плотно охватывающий наружную поверхность 32 приводной штанги 11, которая является проводником тока к электроду 5, изображено на фиг. 1, 2, 4, 5, 9, 11.

Установка для электрохимической обработки винтового зубчатого профиля внутренней поверхности в отверстии 18 трубчатой заготовки 4 содержит устройство 33 (входной коллектор) для направления потока электролита 20 в первую камеру 19 для электролита 20, далее через центральный канал 12 приводной штанги 11, во внутреннюю полость 18 отверстия трубчатой заготовки 4 для удаления участков металла с внутренней поверхности отверстия 18 трубчатой заготовки 4 и формирования винтового зубчатого профиля 34 за задним краем 35 электрода 5, изображено на фиг. 1, 4, 5, 9, 11.

Гидравлическая система указанной установки для электрохимической обработки содержит бак рабочий поз. 36 с электролитом 20, бак промежуточный поз. 37 с электролитом 20, бак промывки поз. 38 с электролитом 20, насосы поз. 39, 40, модули фильтров 41, а также содержит арматуру (теплообменники, фильтры, вентили, затворы дисковые, датчики давления, температуры, расхода, рукава высокого давления и сливные) и устройства для регулирования параметров электролита, управляемых выходными сигналами блока управления 26, изображено на фиг. 1.

Электрод 5, имеющий множество винтовых зубьев 6 по окружности, расположенных между передним краем 8 и задним краем 9, скреплен с краем 42 приводной штанги И таким образом, что передний край 8 электрода 5 направлен в сторону приводной штанги 11, а также содержит уплотнительный модуль 43 с наружным поясом 44 для центрирования электрода 5 в отверстии 18 трубчатой заготовки 4, размещенный на оправке 10 между передним краем 8 электрода 5 и направленным к нему краем 42 приводной штанги 11, при этом наружная поверхность 45 винтовых зубьев 6 электрода 5 со сложным трехмерным профилем расположена соосно относительно наружного пояса 44 уплотнительного модуля 43, изображено на фиг. 4, 5, 11.

Установка для электрохимической обработки винтового зубчатого профиля внутренней поверхности 34 в отверстии 18 трубчатой заготовки 4 содержит дренажную камеру 46, имеющую собственную радиальную опору 47 для трубчатой заготовки 4, дренажная камера 46 скреплена с устройством 3 для удерживания заготовки 4, а также с рамой 1 и расположена со стороны ближнего от привода 14 вращения края 42 приводной штанги 11 и края 21 трубчатой заготовки 4, при этом трубчатая заготовка 4 удерживается в роликах 48 скрепленного с рамой 1 регулируемого люнета 49, изображено на фиг. 1, 2, 3, 5, 9.

Дальний от привода вращения 14 край 23 трубчатой заготовки 4 удерживается в роликах 50 скрепленного с рамой 1 и перемещаемого на раме 1 вдоль отверстия 18 трубчатой заготовки 4 (в зависимости от длины обрабатываемой заготовки 4), люнета 51, изображено на фиг. 1, 2, 3, 4, 6, 9.

В начале электрохимической обработки приводная штанга 11 расположена внутри трубчатой заготовки 4, уплотнительный модуль 43 с наружным поясом 44 для центрирования электрода 5 в отверстии 18 трубчатой заготовки 4, размещенный на оправке 10 между передним краем 8 электрода 5 и краем 42 приводной штанги 11, расположен в отверстии 18 на краю 23 трубчатой заготовки 4, присоединенной к дальнему от привода 14 вращения приводной штанги 11 второй камере 22 для электролита 20, образованной в первом устройстве 2 для удерживания заготовки 4, скрепленном с рамой 1, изображено на фиг. 1, 2, 3, 4, 9.

В конце электрохимической обработки упомянутый уплотнительный модуль 43 с наружным поясом 44 для центрирования электрода 5 в отверстии 18 трубчатой заготовки 4, размещенный на оправке 10 между передним краем 8 электрода 5 и краем 42 приводной штанги 11, расположен в отверстии 18 на краю 21 трубчатой заготовки 4, присоединенной к собственной радиальной опоре 47 дренажной камеры 46, образованной во втором устройстве 3 для удерживания заготовки 4, скрепленном с рамой 1, расположенной со стороны ближнего от привода 14 вращения приводной штанги 11 края 21 трубчатой заготовки 4, изображено на фиг. 1, 2, 3, 5, 9.

Установка для электрохимической обработки винтового зубчатого профиля внутренней поверхности 34 в отверстии 18 трубчатой заготовки 4 со стороны дальнего от привода 14 вращения приводной штанги 11 края 23 трубчатой заготовки 4 содержит множество входных радиальных опор 52, выполненных, каждая, с увеличенным посадочным отверстием 53, Д для скользящего приема края 23 трубчатой заготовки 4 по сравнению с максимальным отверстием 47, Д1mах радиальной опоры в первом устройстве 2 для удерживания трубчатой заготовки 4, скрепленном с рамой 1, при этом каждая из упомянутых входных радиальных опор 52 выполнена с возможностью образования дополнительной камеры 54 для электролита 20, присоединенной к дальнему от привода 14 вращения приводной штанги 11 краю 23 трубчатой заготовки 4, сообщающейся со второй камерой 22 для электролита 20 в первом устройстве 2 для удерживания трубчатой заготовки 4, а дополнительная камера 54 для электролита 20 снабжена собственным выходным устройством 55 для потока электролита 20 с металлическим шламом 56, изображено на фиг. 1, 2, 3, 4, 5, 9.

Каждая из входных радиальных опор 52 выполнена с возможностью поочередного скрепления с первым устройством 2 для удерживания трубчатой заготовки 4, при помощи крепежных элементов 57, 58, изображено на фиг. 1, 2, 3, 4.

Установка для электрохимической обработки винтового зубчатого профиля внутренней поверхности 34 в отверстии 18 трубчатой заготовки 4 со стороны ближнего от привода 14 вращения приводной штанги 11 края 21 трубчатой заготовки 4 содержит множество выходных радиальных опор 59 во втором устройстве 3 для удерживания трубчатой заготовки 4, выполненных, каждый, с увеличенным посадочным отверстием 53, Д, (одинаковым с посадочным отверстием 53, Д модуля 52 в первом устройстве 2 для удерживания трубчатой заготовки 4), для скользящего приема края 21 трубчатой заготовки 4, по сравнению с максимальным отверстием 47, Д1mах радиальной опоры для удерживания трубчатой заготовки 4, скрепленном с рамой 1, а каждая из выходных радиальных опор 59 выполнена с возможностью образования дополнительной передней камеры 60 для электролита 20, сообщающейся с дренажной камерой 46 во втором устройстве 3 для удерживания трубчатой заготовки 4, скрепленном с рамой 1, изображено на фиг. 1, 2, 3, 5, 9.

Дренажная камера 46 во втором устройстве 3 для удерживания трубчатой заготовки 4, скрепленном с рамой, сообщающаяся с дополнительной передней камерой 60 для электролита 20, образованной в упомянутой выходной радиальной опоре 59, снабжена выходным устройством 61 для электролита 20, изображено на фиг. 1, 2, 3, 5, 9.

Каждая из выходных радиальных опор 59 выполнена с возможностью поочередного скрепления со вторым устройством 3 для удерживания трубчатой заготовки 4, скрепленном с рамой 1, при помощи крепежных элементов 62, 63, изображено на фиг. 1, 2, 3, 5.

Диаметр Д посадочного отверстия 53 в каждой из множества входных и выходных радиальных опор, соответственно, 52 и 59, для скользящего приема соответствующего края трубчатой заготовки, 23 и 21, и максимальный диаметр Д1mах отверстия 47 радиальной опоры, соответственно, 52 и 59 в первом и втором устройствах, соответственно, 2 и 3 для удерживания трубчатой заготовки 4, связаны соотношением: Д=(1,15÷1,85)Д1 max, изображено на фиг. 1, 2, 3, 4, 5.

В первом устройстве 2 для удерживания трубчатой заготовки 4, скрепленном с рамой 1, дополнительная камера 54 для электролита 20, снабженная собственным выходным устройством 55 для потока электролита 20 с металлическим шламом 56, присоединенная к дальнему от привода 14 вращения приводной штанги 11 краю 23 трубчатой заготовки 4 и сообщающаяся со второй камерой 22 для электролита 20, выполнена с внутренним диаметром 64, обеспечивающим возможность скользящего приема электрода 5 (соответствующего диаметра, по наружной поверхности 45 винтовых зубьев 6) в начале электрохимической обработки, изображено на фиг. 1, 2, 3, 4, 9.

Во втором устройстве 3 для удерживания трубчатой заготовки 4, скрепленном с рамой 1, дополнительная передняя камера 60 для электролита 20, сообщающаяся с дренажной камерой 46, выполнена с внутренним диаметром 65, обеспечивающим возможность скользящего приема размещенного на оправке 10 между передним краем 8 электрода 5 и краем 42 приводной штанги 11 уплотнительного модуля 43 с наружным поясом 44 (соответствующего диаметра) для центрирования электрода 5 (соответствующего диаметра, по наружной поверхности 45 винтовых зубьев 6) в отверстии 18 трубчатой заготовки 4 в конце электрохимической обработки, изображено на фиг. 1, 2, 3, 5, 9.

Электрод 5 содержит внутри каждого винтового зуба 6 камеру 66 для электролита 20, входной канал 67 в каждой камере 66 внутри винтового зуба 6 расположен со стороны переднего края 8 электрода 5, в стенке (на поверхности 45) каждого винтового зуба 6 выполнено множество щелевых каналов 68 для подачи электролита 20 в межэлектродный промежуток 29, а также содержит калибрующий диск 69, плотно контактирующий с задним торцом 9 электрода 5, и защитный модуль 70, состоящий из экрана 71 и кожуха 72, выполненных из диэлектрического материала, скрепленных при помощи резьбы 73 на шайбе 74, экран 71 плотно контактирует с торцом 35 калибрующего диска 69, а калибрующий диск 69 плотно контактирует с задним краем (торцом) 9 электрода 5 за счет крепления винтов 75 и затяжки резьбы 76 гайки 77 с оправкой 10, изображено на фиг. 4, 5, 10, 11, 12.

В канавках 7 между винтовыми зубьями 6 установлены вкладыши 78 из диэлектрического материала, число вкладышей 78 равно числу винтовых зубьев 6 электрода 5, в поперечном сечении каждый вкладыш 78 выполнен в форме двутаврового профиля, а ребро 79 двутаврового профиля расположено в радиальной плоскости 80 относительно центральной продольной оси 13 электрода 5, изображено на фиг. 4, 5, 10, 11, 12.

Каждый вкладыш 78 образует с калибрующим диском 69 две смежные дополнительные камеры 81 и 82 для электролита 20, разделенные ребром 79 двутаврового профиля, входной канал 83 и 84 в каждой дополнительной камере, соответственно 81 и 82 расположен со стороны переднего края 8 электрода 5, а каждый торец 85 и 86 полки 87 двутаврового профиля, расположенной на максимальном радиальном удалении 88 от центральной продольной оси 13 электрода 5, образует с наружной поверхностью 45 винтовых зубьев 6 электрода 5 со сложным трехмерным профилем винтовой щелевой канал, соответственно 89 и 90 для подачи электролита 20 в межэлектродный промежуток 29 из указанной дополнительной камеры, соответственно 81 и 82, изображено на фиг. 4, 5, 10, 11, 12.

На оправке 10 между передней частью 8 электрода 5 и торцом 91 оправки 10 установлен центратор 92 из диэлектрического материала, имеющий круглую боковую поверхность 93, подогнанную по размеру для подвижного зацепления необработанного отверстия 18 трубчатой заготовки 4, два торца 94 и 95, чередующиеся выступы 96 и пазы 97 на круглой боковой поверхности 93, выполненные с возможностью направления электролита 20 через пазы 97 в камеры 66 внутри каждого винтового зуба 6 электрода 5, а через смежные пазы 97 - во входные каналы 83 и 84, образованные вкладышами 78 из диэлектрического материала, установленными в пазах 7 между зубьями 6 электрода 5, в смежные дополнительные камеры 81 и 82, разделенные, каждая, ребром 79 двутаврового профиля, а далее через винтовые щелевые каналы, соответственно 89 и 90, в межэлектродный промежуток 29, изображено на фиг. 4, 5, 10, 11, 12.

Центратор 92 из диэлектрического материала, расположенный на оправке 10 между передней частью 8 электрода 5 и торцом 91 оправки 10, снабжен втулкой 98 из токопроводящего материала, с возможностью плотного контакта электрода 5 с торцом 91 оправки 10, упорным диском 99 и торцом 42 приводной штанги 11, при этом поз.100 - шпонка для фиксации углового положения центратора 92 с втулкой 98 и электрода 5 относительно оправки 10, изображено на фиг. 4.

На наружной поверхности 44 уплотнительного модуля 43 для центрирования электрода 5 в отверстии 18 трубчатой заготовки 4 выполнены кольцевые канавки 101, в каждой из которых размещен уплотнитель 102 из эластомера, при этом в оправке 10 и уплотнительном модуле 43 выполнены наклонные отверстия 103 для подачи электролита 20 в камеры 66 внутри каждого винтового зуба 6 электрода 5, а также сквозь чередующиеся пазы 97 на круглой боковой поверхности 93 центратора 92 во входные каналы 83 и 84, образованные вкладышами 78 из диэлектрического материала, установленными в пазах 7 между зубьями 6 электрода 5, в смежные дополнительные камеры 81 и 82 для электролита 20, разделенные ребром 79 двутаврового профиля, где каждый торец 85 и 86 полки 87 двутаврового профиля вкладыша 78 образует с наружной поверхностью 45 винтовых зубьев 6 электрода 5 винтовой щелевой канал, соответственно 89 и 90 для подачи электролита 20 в межэлектродный промежуток 29 из дополнительной камеры, соответственно 81 и 82, изображено на фиг. 4, 5, 10, 11, 12.

Вторая камера 22 для электролита 20, присоединенная к дальнему от привода 14 вращения приводной штанги 11 краю 23 трубчатой заготовки 4, снабжена устройством 104 для поддержания избыточного давления электролита 20 в межэлектродном промежутке 29, преимущественно поворотным дисковым затвором 105, при этом поз.106 - выходной коллектор для подсоединения гибкого сливного рукава 107, расположенного за задним краем электрода 5, снабженного защитным модулем 70, изображено на фиг. 1, 2, 4.

Кроме того, на фиг. 13 изображен трубчатый остов статора 108 из стали 40ХН2МА с винтовым зубчатым профилем 34 внутренней поверхности трубчатой заготовки.

На фиг. 14 изображено поперечное сечение одного из винтовых героторных гидравлических двигателей, в котором статор 109 выполнен с равномерной толщиной 110 обкладки 111 из эластомера (R-Wall), поз. 112-ротор гидравлического двигателя.

Кроме того, на фиг. 4 и 5 изображено поз. 113 - центрирующее кольцо (из диэлектрического материала), установленное на краю приводной штанги 11, поз. 114 - резьбовая шпилька для крепления оправки 10 с установленными на ней уплотнительным модулем 43, центратором 92, шпонкой 100 и шайбой 74 при помощи гайки 77, поз. 115 - кольцо для фиксации углового положения оправки 10 и электрода 5, поз. 116, 117 - шпонки для фиксации углового положения оправки 10 и электрода 5 при помощи кольца 115, поз. 118 - гайка с фиксатором для крепления оправки 10 к приводной штанге 11.

Отдельно собирают электрод 5 (из медного сплава): с заднего края 9 электрода 5 в канавки 7 между винтовыми зубьями 6 устанавливают вкладыши 78 (из диэлектрического материала), калибрующий диск 69 (из медного сплава) и экран 71 (из диэлектрического материала), закрепляют калибрующий диск 69 и экран 71 винтами 75, изображено на фиг. 4, 5, 10, 11, 12.

В установке для электрохимической обработки винтового зубчатого профиля внутренней поверхности 34 в отверстии 18 трубчатой заготовки 4 со стороны дальнего от привода 14 вращения приводной штанги 11 края 23 трубчатой заготовки 4 в первое устройство 2 для удерживания трубчатой заготовки 4 монтируют входную радиальную опору 52, выполненную с увеличенным посадочным отверстием 53, Д, равным 275 мм, для скользящего приема края 23 трубчатой заготовки 4, при этом входную радиальную опору 52 скрепляют с первым устройством 2 для удерживания трубчатой заготовки 4 при помощи крепежных элементов 57, изображено на фиг. 4.

В установке для электрохимической обработки винтового зубчатого профиля внутренней поверхности 34 в отверстии 18 трубчатой заготовки 4 со стороны ближнего от привода 14 вращения приводной штанги 11 края 21 трубчатой заготовки 4 во второе устройство 3 для удерживания трубчатой заготовки 4 монтируют выходную радиальную опору 59, выполненную с увеличенным посадочным отверстием 53, Д, также равным 275 мм, для скользящего приема края 21 трубчатой заготовки 4, при этом выходную радиальную опору 59 скрепляют со вторым устройством 3 для удерживания трубчатой заготовки 4 при помощи крепежных элементов 63, изображено на фиг. 5.

Устанавливают кран-балкой трубчатую заготовку 4 в люнеты 49, 51: край 21 трубчатой заготовки 4 устанавливают на ролики 48 регулируемого люнета 49, а край 23 трубчатой заготовки 4 устанавливают на ролики 50, перемещаемого на раме 1 в продольном направлении, вдоль отверстия 18 трубчатой заготовки 4, люнета 51, закрепляют люнеты 49 и 51 на раме 1, изображено на фиг. 1, 2, 3, 5, 6.

При помощи люнета 51 производят центрирование наружного диаметра на краю 23 заготовки 4 относительно посадочного отверстия 53, Д входной радиальной опоры 52 для скользящего приема края 23 трубчатой заготовки 4 в первом устройстве 2 для удерживания трубчатой заготовки 4, затем входную радиальную опору 52 для скользящего приема края 23 трубчатой заготовки 4 в первом устройстве 2 для удерживания трубчатой заготовки 4 отводят обратно от края 23 заготовки 4 для возможности установки оправки 10 с уплотнительным модулем 43, центратором 92, шпонкой 100 и шайбой 74, скрепленных при помощи гайки 77, для возможности скрепления со штангой 11 при помощи шпильки 114, ввернутой в край штанги 11, изображено на фиг. 4, 10, 11, 12,

При помощи люнета 49 производят центрирование наружного диаметра на краю 21 заготовки 4 относительно посадочного отверстия 53, Д выходной радиальной опоры 59 для скользящего приема края 21 трубчатой заготовки 4 во втором устройстве 3 для удерживания трубчатой заготовки 4, изображено на фиг. 5.

Устанавливают приводную штангу 11, снабженную экраном 31 из диэлектрического материала, плотно охватывающим наружную поверхность 32 приводной штанги 11, а также с установленным центрирующим кольцом 113 из диэлектрического материала и закрепленной на торце приводной штанги 11 резьбовой шпилькой 114 на собственные люнеты, скрепляют болтами фланец приводной штанги 11 с приводом 14 вращения приводной штанги 11, установленном на суппорте 17, соединенном с приводом 16 продольного перемещения суппорта 17.

Включают привод 16 продольного перемещения суппорта 17 и вдвигают приводную штангу 11, снабженную экраном 31 из диэлектрического материала, плотно охватывающий наружную поверхность 32 приводной штанги 11, а также с установленным центрирующим кольцом 113 из диэлектрического материала и закрепленной на торце приводной штанги 11 резьбовой шпилькой 114 в отверстие 18 трубчатой заготовки 4, установленной в люнетах 50, 51 до положения, чтобы торец центрирующего кольца 113 совпадал с краем 23 трубчатой заготовки 4.

Устанавливают центрирующее кольцо 115 на шпонку 116, устанавливают шпонку 117, при этом кольцо 99 устанавливают внутрь оправки 10, с уплотнительным модулем 43 для центрирования электрода 5 в отверстии 18 трубчатой заготовки 4 и уплотнителем 102 из эластомера, размещенным в кольцевых канавках 101, фиксируют угловое положение оправки 10 по шпонке 117.

На оправку 10 устанавливают шпонку 100 для фиксации углового положения центратора 92 с втулкой 98 и электрода 5 относительно оправки 10, устанавливают центратор 92 из диэлектрического материала, снабженный втулкой 98 из токопроводящего материала, и электрод 5 с вкладышами 78 (из диэлектрического материала), калибрующим диском 69 и экраном 71.

Отворачивают кожух 72, затягивают гайку 118 для крепления оправки 10 к приводной штанге 11, затягивают гайку 77 для крепления электрода 5 с вкладышами 78, калибрующим диском 69 и экраном 71, а также с центратором 92 и втулкой 98, после этого заворачивают кожух 72.

Перемещают вдоль направляющей рамы на второй край 23 трубчатой заготовки 4 с выступающим электродом 5 (из медного сплава), калибрующим диском 69 (из медного сплава), экраном 71 (из диэлектрического материала) и кожухом в дополнительную камеру 54 для электролита 20, снабженную собственным выходным устройством 55 для потока электролита 20 с металлическим шламом 56, сообщающуюся с второй камерой 22 для электролита 20, снабженной устройством 86 для поддержания избыточного давления электролита 20 в межэлектродном промежутке 29, преимущественно поворотным дисковым затвором 87, скрепляют откидными болтами 58 с первым устройством 2 для удерживания заготовки 4, первое устройство 2 для удерживания заготовки 4 скрепляют с рамой 1, присоединяют выходной коллектор 88 с гибким сливным рукавом 89, изображено на фиг. 1, 2, 4.

В начале электрохимической обработки приводная штанга 11 с экраном 31 из диэлектрического материала, плотно охватывающим наружную поверхность 32 приводной штанги 11, которая является проводником тока к электроду 5, расположена внутри отверстия 18 трубчатой заготовки 4, электрод 5, скрепленный с приводной штангой 11, расположен в дополнительной камере 54 для электролита 20, снабженной собственным выходным устройством 55 для потока электролита 20 с металлическим шламом 56, сообщающейся с второй камерой 22 для электролита 20, уплотнительный модуль 43, размещенный на оправке 10 между передним краем 8 электрода 5 и краем 91 оправки 10, расположен в отверстии 18 на краю 23 трубчатой заготовки 4, присоединенной к дальнему от привода вращения 14 приводной штанги 11 второй камере 22 для электролита 20, изображено на фиг. 1, 2, 4.

Присоединяют источник электрического тока 24, например, выпрямитель "KRAFT 12000/24", шкафы электрооборудования 25 с токосъемником 27 для подключения неподвижной трубчатой заготовки 4 в виде анода, и с токосъемником 28 для подключения вращающейся приводной штанги 11 и электрода 5 в виде катода, через поток электролита 20 в межэлектродном промежутке 29, а также соединяют блок управления 26 с электрическими выходными сигналами параметров установки с компьютером, изображено на фиг. 1, 2.

Включают блок управления 26, соединенный с компьютером, автоматически включаются насосы 39, 40, электрооборудование 25, источник электрического тока - выпрямитель 24 "KRAFT 12000/24", привод 16 продольного перемещения суппорта 17, приводной штанги 11 и скрепленного с ней электрода 5 вдоль прямолинейной траектории внутри отверстия 18 трубчатой заготовки 4, привод 14 вращения приводной штанги 11 и скрепленного с ней электрода 5 вокруг оси 15 приводной штанги 11, при этом сила технологического тока составляет, например, 12000 А, напряжение - 24 В.

При помощи привода 16 продольного перемещения суппорта 17, приводной штанги 11 и скрепленного с ней электрода 5 вдоль прямолинейной траектории внутри отверстия 18 трубчатой заготовки 4, и привода 14 вращения приводной штанги 11 и скрепленного с ней электрода 5 вокруг оси 15 приводной штанги 11, электрод 5, имеющий множество винтовых зубьев 6 по окружности, расположенных между передним краем 8 и задним краем 9, скрепленный с краем 42 приводной штанги 11 таким образом, что передний край 8 электрода 5 направлен в сторону приводной штанги 11, а также содержащий уплотнительный модуль 43 с наружным поясом 44 для центрирования электрода 5 в отверстии 18 трубчатой заготовки 4, размещенный на оправке 10 между передним краем 8 электрода 5 и направленным к нему краем 42 приводной штанги 11, совершает продольное и вращательное движение, и образует винтовой зубчатый профиль внутренней поверхности 34 в отверстии 18 трубчатой заготовки 4.

Электрохимическую обработку винтового зубчатого профиля 34 внутренней поверхности в отверстии 18 трубчатой заготовки 4 для изготовления статора 108 с равномерной толщиной обкладки 111 из эластомера осуществляют при подключении источника постоянного электрического тока 24, например, выпрямителя "KRAFT 12000/24" при помощи токосъемника 27 к неподвижной трубчатой заготовке 4 в виде анода, и токосъемника 28 для подключения вращающейся приводной штанги 11, снабженной экраном 31 из диэлектрического материала, которая является проводником тока к электроду 5, в виде катода, через поток электролита 20 в межэлектродном промежутке 29, образуемом между внутренней поверхностью 34 обрабатываемой заготовки 4 и наружной поверхностью 45 электрода 5.

Электролит 20 в процессе электрохимической обработки циркулирует по гидравлической схеме: бак рабочий 36 с электролитом 20, бак промежуточный 37 с электролитом 20, бак промывки 38 с электролитом 20, насосы 39, 40, модули фильтров 41, а также арматура (теплообменники, фильтры, вентили, затворы дисковые, датчики давления, температуры, расхода, рукав высокого давления и гибкий рукав сливной) и устройства для регулирования параметров электролита, управляемых выходными сигналами блока управления 26, при этом максимальное давление электролита в системе 4,0 МПа.

В электрохимическом процессе используют электролит 20 на основе хлорида натрия на водной основе (Na Cl), при осуществлении указанного процесса вода разлагается, а ионы ОН соединяются с ионами железа, образуя FOH, который выпадает в осадок и подвергается фильтрованию в модуле фильтров 41, при этом концентрация электролита 18÷20%, температура электролита 40С°, водородный показатель электролита 7÷9 рН, максимально допустимое количество продуктов анодного растворения в электролите 50 г/л.

Скорость рабочей подачи электрода, (бесступенчатое регулирование) составляет 20÷35 мм/мин, частота вращения штанги (бесступенчатое регулирование) составляет 0÷0,45 об/мин.

По истечении времени заданного технологического процесса отключают блок управления 26, соединенный с компьютером, насосы 39, 40, электрооборудование 25, источник электрического тока - выпрямитель 24 "KRAFT 12000/24", привод 16 продольного перемещения суппорта 17, приводной штанги 11 и скрепленного с ней электрода 5 вдоль прямолинейной траектории внутри отверстия 18 трубчатой заготовки 4, привод 14 вращения приводной штанги 11 и скрепленного с ней электрода 5 вокруг оси 15 приводной штанги 11.

Отключают устройство 27 (токосъемник) для подключения неподвижной трубчатой заготовки 4 в виде анода, и устройство 28 (токосъемник) для подключения вращающейся приводной штанги 11 и электрода 5 в виде катода.

Для этого отводят две полумуфты устройства 27 (токосъемника) с колодками от неподвижной трубчатой заготовки 4.

Включают управление реверсом привода 14 вращения приводной штанги 11 и скрепленного с ней электрода 5 вокруг оси 15 приводной штанги 11, синхронизированное с приводом 16 продольного перемещения суппорта 17, приводной штанги 11 и скрепленного с ней электрода 5 вдоль прямолинейной траектории внутри отверстия 18 трубчатой заготовки 4.

Приводную штангу 11 с экраном 31 из диэлектрического материала, электродом 5, уплотнительным модулем 43, размещенным на оправке 10 между передним краем 8 электрода 5 и краем 42 приводной штанги 11, перемещают в положение, которое она занимала в начале электрохимической обработки: в дополнительной камере 54 для электролита 20, снабженной собственным выходным устройством 55 для потока электролита 20 с металлическим шламом 56, сообщающейся с второй камерой 22 для электролита 20.

Отсоединяют откидные болты 58 дополнительной камеры 54 для электролита 20, сообщающейся с второй камерой 22 для электролита 20, в первом устройстве 2 для удерживания заготовки 4, первое устройство 2 для удерживания заготовки 4 отсоединяют от рамы 1 и отводят вдоль продольного перемещения суппорта 17 от края 23 заготовки 4, отворачивают кожух 72, отворачивают гайку 118 крепления оправки 10 к приводной штанге 11, снимают оправку 10 с электродом 5, вкладышами 78, калибрующим диском 69 и экраном 71, а также с центратором 92 и втулкой 98, снимают кольца 99, 115, центратор 113, шпонки 116 и 117 и размещают их в технологическом месте хранения.

Включают привод 16 продольного перемещения суппорта 17, вытягивают приводную штангу 11 из трубчатой заготовки 4 и устанавливают ее на собственных люнетах, отсоединяют приводную штангу 11 с экраном 31 из диэлектрического материала от привода 14 вращения приводной штанги 11.

Устанавливают технологические заглушки, производят промывку винтового зубчатого профиля внутренней поверхности 34 трубчатой заготовки 4 специальным раствором.

Использование установки для электрохимической обработки винтового зубчатого профиля внутренней поверхности 34 в отверстии 18 трубчатой заготовки 4 таким образом, что со стороны дальнего от привода 14 вращения приводной штанги 11 края 23 трубчатой заготовки 4 она содержит множество входных радиальных опор 52, выполненных, каждая, с увеличенным посадочным отверстием 53, Д для скользящего приема края 23 трубчатой заготовки 4 по сравнению с максимальным отверстием 47, Д1mах радиальной опоры в первом устройстве 2 для удерживания трубчатой заготовки 4, скрепленном с рамой 1, при этом каждая из упомянутых входных радиальных опор 52 выполнена с возможностью образования дополнительной камеры 54 для электролита 20, присоединенной к дальнему от привода 14 вращения приводной штанги 11 краю 23 трубчатой заготовки 4, сообщающейся со второй камерой 22 для электролита 20 в первом устройстве 2 для удерживания трубчатой заготовки 4, а дополнительная камера 54 для электролита 20 снабжена собственным выходным устройством 55 для потока электролита 20 с металлическим шламом 56, а также использование установки таким образом, что со стороны ближнего от привода 14 вращения приводной штанги 11 края 21 трубчатой заготовки 4 она содержит множество выходных радиальных опор 59 во втором устройстве 3 для удерживания трубчатой заготовки 4, выполненных, каждый, с увеличенным посадочным отверстием 53, Д, (одинаковым с посадочным отверстием 53, Д модуля 52 в первом устройстве 2 для удерживания трубчатой заготовки 4), для скользящего приема края 21 трубчатой заготовки 4, по сравнению с максимальным отверстием 47, Д1mах радиальной опоры для удерживания трубчатой заготовки 4, скрепленном с рамой 1, а каждая из выходных радиальных опор 59 выполнена с возможностью образования дополнительной передней камеры 60 для электролита 20, сообщающейся с дренажной камерой 46 во втором устройстве 3 для удерживания трубчатой заготовки 4, скрепленном с рамой 1, обеспечивает расширение возможности электрохимической обработки винтового зубчатого профиля внутренней поверхности в отверстиях крупных трубчатых заготовок в габаритах от 172 до 300 мм, длиной до 7000 мм, необходимых для изготовления и поставки самых мощных винтовых героторных гидравлических двигателей для бурения нефтяных скважин, в которых трубчатый корпус статора выполнен с равномерной толщиной обкладки из эластомера (R-Wall), для буровых компаний в России и за рубежом, обеспечивает повышение производительности электрохимической обработки, снижение расхода электроэнергии, стоимости обслуживания и ремонта путем улучшения теплоотвода, создания дополнительной турбулентности, повышения эффективности уноса и очистки металлического шлама из межэлектродных промежутков потоком электролита для предотвращения коротких замыканий, а также повышения эффективности уноса и очистки потока электролита с металлическим шламом из камеры для электролита, присоединенной к дальнему от привода вращения краю трубчатой заготовки.

1. Установка для электрохимической обработки винтового зубчатого профиля внутренней поверхности в отверстии трубчатой заготовки, содержащая раму, первое и второе устройства для удерживания заготовки, электрод, включающий множество винтовых зубьев по окружности с канавками между ними, расположенных между передним и задним его краями, оправку для установки на ней электрода, приводную штангу с центральным каналом, скрепленную с оправкой и электродом, для продвижения электрода вдоль прямолинейной траектории и одновременного вращения электрода вокруг своей оси параллельно прямолинейной траектории, привод вращения приводной штанги и скрепленного с ней электрода вокруг оси приводной штанги, привод продольного перемещения приводной штанги и скрепленного с ней электрода вдоль прямолинейной траектории внутри отверстия трубчатой заготовки, первую камеру для электролита, присоединенную к ближнему от привода вращения приводной штанги краю трубчатой заготовки, и вторую камеру для электролита, присоединенную к дальнему от привода вращения приводной штанги краю трубчатой заготовки, источник электрического тока, устройство для подключения трубчатой заготовки и электрода в виде анода и катода соответственно через поток электролита в межэлектродном промежутке, причем приводная штанга снабжена экраном из диэлектрического материала, охватывающим ее наружную поверхность, и является проводником тока к электроду устройства для направления потока электролита через внутреннюю полость трубчатой заготовки для удаления участков металла с внутренней поверхности трубчатой заготовки и формирования винтового зубчатого профиля за задним краем электрода, причем электрод скреплен с краем приводной штанги таким образом, что его передний край направлен в сторону приводной штанги, уплотнительный модуль с наружным поясом для центрирования электрода в отверстии трубчатой заготовки, размещенный на оправке между передним краем электрода и направленным к нему краем приводной штанги, причем наружная поверхность электрода расположена соосно относительно наружного пояса уплотнительного модуля, дренажную камеру, имеющую собственную радиальную опору для трубчатой заготовки, причем дренажная камера скреплена с рамой и расположена со стороны ближнего от привода вращения приводной штанги края трубчатой заготовки, при этом в начале электрохимической обработки приводная штанга расположена внутри трубчатой заготовки, упомянутый уплотнительный модуль, размещенный на оправке между передним краем электрода и краем приводной штанги, расположен в отверстии на краю трубчатой заготовки, присоединенной к дальнему от привода вращения приводной штанги второй камере для электролита, а в конце электрохимической обработки упомянутый уплотнительный модуль, размещенный на оправке между передним краем электрода и краем приводной штанги, расположен в отверстии на краю трубчатой заготовки, присоединенной к собственной радиальной опоре дренажной камеры, расположенной со стороны ближнего от привода вращения приводной штанги края трубчатой заготовки, отличающаяся тем, что со стороны дальнего от привода вращения приводной штанги края трубчатой заготовки она содержит множество входных радиальных опор, каждая из которых выполнена с увеличенным посадочным отверстием для скользящего приема края трубчатой заготовки по сравнению с максимальным отверстием радиальной опоры в упомянутом первом устройстве для удерживания трубчатой заготовки, при этом каждая из упомянутых входных радиальных опор выполнена с возможностью образования дополнительной камеры для электролита, сообщающейся со второй камерой для электролита в первом устройстве для удерживания трубчатой заготовки, а упомянутая дополнительная камера для электролита снабжена собственным выходным устройством для потока электролита с металлическим шламом, причем каждая из входных радиальных опор выполнена с возможностью поочередного скрепления с первым устройством для удерживания трубчатой заготовки, при этом со стороны ближнего от привода вращения приводной штанги края трубчатой заготовки она содержит множество выходных радиальных опор, выполненных каждая с увеличенным посадочным отверстием для скользящего приема края трубчатой заготовки по сравнению с максимальным отверстием радиальной опоры в упомянутом втором устройстве для удерживания трубчатой заготовки, а каждая из упомянутых выходных радиальных опор выполнена с возможностью образования дополнительной передней камеры для электролита, сообщающейся с дренажной камерой во втором устройстве для удерживания трубчатой заготовки, причем каждая из выходных радиальных опор выполнена с возможностью поочередного скрепления со вторым устройством для удерживания трубчатой заготовки.

2. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что диаметр Д посадочного отверстия в каждой из множества входных и выходных радиальных опор для скользящего приема соответствующего края трубчатой заготовки и максимальный диаметр Д1mах отверстия радиальной опоры в первом и втором устройствах для удерживания трубчатой заготовки связаны соотношением:

Д=(1,15÷1,85)Д1max.

3. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что в первом устройстве для удерживания трубчатой заготовки дополнительная камера для электролита, сообщающаяся со второй камерой для электролита и снабженная собственным выходным устройством для потока электролита с металлическим шламом, выполнена с внутренним диаметром, обеспечивающим возможность скользящего приема соответствующего электрода в начале электрохимической обработки.

4. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что во втором устройстве для удерживания трубчатой заготовки дополнительная передняя камера для электролита, сообщающаяся с дренажной камерой, выполнена с внутренним диаметром, обеспечивающим возможность скользящего приема размещенного на оправке между передним краем электрода и краем приводной штанги соответствующего уплотнительного модуля с наружным поясом для центрирования соответствующего электрода в отверстии трубчатой заготовки в конце электрохимической обработки.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано для обработки каналов, в частности внутренних поверхностей стволов артиллерийских орудий путем электрополирования.

Изобретение относится к оборудованию для электрохимической обработки винтового зубчатого профиля в отверстии трубчатой заготовки для изготовления статоров с равномерной толщиной обкладки из эластомера, применяемых в винтовых героторных гидравлических двигателях для бурения нефтяных скважин.

Изобретение относится к электроэрозионной обработке поверхности металлов и сплавов, используемой для повышения твердости, жаропрочности и коррозионной стойкости деталей машин.

Изобретение относится к области электрофизической и электрохимической обработки, в частности к электроэрозионному легированию (ЭЭЛ) поверхностей стальных деталей, и может быть применено для обработки поверхностей термообработанных стальных деталей для повышения их твердости, износостойкости, предотвращения схватывания при трении и для улучшения сопротивления атмосферной коррозии.

Изобретение относится к области машино- и приборостроения, а именно к технологии формирования локальных покрытий системы Ti-Zr-(Ti,Zr)xOy на изделиях из титановых сплавов, и может быть использовано для защиты деталей, работающих в условиях повышенных температур, агрессивных сред и абразивного воздействия.

Изобретение относится к области электроискровой обработки и может быть использовано для электроискрового легирования поверхностей токопроводящих материалов, в частности лопаток паровых турбин.

Изобретение относится к электрохимической обработке винтов различного профиля. Устройство содержит переднюю и заднюю опоры со сферическими центрами, установленные через диэлектрические прокладки в передней и задней опорах станка, суппорт, инструментальный самоцентрирующий люнет с электрическим приводом, насос для прокачки электролита и источник питания, подключенный положительным полюсом к винту, а отрицательным полюсом к электрод-инструменту.

Изобретение относится к области машиностроения и направлено на получение в охлаждаемых деталях углублений на боковых и донной части паза для устранения запирания потока охладителя в пазе и перегрева двигателя.

Настоящее изобретение относится к электрохимической обработке вытянутых деталей. Электрохимический способ производства вытянутых изделий включает обеспечение по меньшей мере одного электрода непрерывной замкнутой формы, образующей сквозное отверстие и включающей по меньшей мере один кулачок, наклоненный по отношению к оси относительного осевого перемещения указанного электрода замкнутой формы относительно заготовки, причем относительное вращение электрода замкнутой формы относительно заготовки вместе с указанным относительным осевым перемещением приводит к производству по меньшей мере одного непрерывного кулачка, имеющего желаемый шаг, на заготовке, а указанное отверстие имеет размер меньше, по меньшей мере в части, чем размер по крайней внешней поверхности исходной заготовки, так что относительное вращение и относительное осевое перемещение указанного электрода в пределах исходной крайней внешней поверхности производит непрерывный осевой разрез вдоль продольной оси заготовки, удаляя с части крайней внешней исходной поверхности заготовки по меньшей мере один отделимый лишний кусок, расположенный снаружи электрода замкнутой формы, образуя, тем самым, окончательную крайнюю внешнюю поверхность заготовки, которая меньше исходной крайней внешней поверхности заготовки; или обеспечение по меньшей мере одного электрода непрерывной замкнутой формы, образующей сквозное отверстие и включающей по меньшей мере один кулачок, наклоненный по отношению к оси относительного осевого перемещения указанного электрода замкнутой формы относительно заготовки с трубчатой формой, причем относительное вращение электрода замкнутой формы относительно заготовки вместе с указанным относительным осевым перемещением приводит к производству по меньшей мере одного непрерывного кулачка, имеющего желаемый шаг, на заготовке, а указанное отверстие имеет размер больше, по меньшей мере в части, чем размер по крайней внутренней поверхности исходной заготовки с трубчатой формой, так что относительное осевое перемещение указанного электрода снаружи исходной крайней внутренней поверхности заготовки производит непрерывный осевой разрез вдоль продольной оси заготовки, удаляя с части крайней внутренней исходной поверхности заготовки по меньшей мере один отделимый лишний кусок, расположенный внутри электрода замкнутой формы, образуя, тем самым, одну окончательную крайнюю внутреннюю поверхность заготовки, которая больше исходной крайней внутренней поверхности заготовки с трубчатой формой; или обеспечение по меньшей мере одного электрода непрерывной замкнутой формы, образующей сквозное отверстие и включающей по меньшей мере один кулачок, наклоненный по отношению к оси относительного осевого перемещения указанного электрода замкнутой формы относительно заготовки, причем относительное вращение электрода замкнутой формы относительно заготовки вместе с указанным относительным осевым перемещением приводит к производству по меньшей мере одного непрерывного кулачка, имеющего желаемый шаг, на заготовке, а указанное отверстие имеет размер меньше, по меньшей мере в части, чем размер по крайней внешней поверхности исходной заготовки, так что относительное вращение и относительное осевое перемещение указанного электрода в пределах исходной крайней внешней поверхности заготовки производит непрерывный осевой разрез вдоль продольной оси заготовки, удаляя изнутри части крайней внешней исходной поверхности заготовки по меньшей мере один отделимый лишний кусок, расположенный внутри электрода замкнутой формы, образуя, тем самым, трубчатую форму с одной окончательной крайней внутренней поверхностью заготовки; подачу на указанный электрод питания и электролита посредством системы подачи электролита; обеспечение прорезания электролитом заготовки так, чтобы электрод мог попасть внутрь указанного разреза.

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано для обработки каналов путем электрохимического шлифования или полирования. Способ включает перемещение электрода-инструмента по внутренней поверхности канала, вдоль его оси при подключении детали к аноду, а электрода-инструмента - к катоду.

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано для обработки каналов, в частности внутренних поверхностей стволов артиллерийских орудий путем электрополирования.

Изобретение относится к оборудованию для электрохимической обработки винтового зубчатого профиля в отверстии трубчатой заготовки для изготовления статоров с равномерной толщиной обкладки из эластомера, применяемых в винтовых героторных гидравлических двигателях для бурения нефтяных скважин.

Настоящее изобретение относится к электрохимической обработке вытянутых деталей. Электрохимический способ производства вытянутых изделий включает обеспечение по меньшей мере одного электрода непрерывной замкнутой формы, образующей сквозное отверстие и включающей по меньшей мере один кулачок, наклоненный по отношению к оси относительного осевого перемещения указанного электрода замкнутой формы относительно заготовки, причем относительное вращение электрода замкнутой формы относительно заготовки вместе с указанным относительным осевым перемещением приводит к производству по меньшей мере одного непрерывного кулачка, имеющего желаемый шаг, на заготовке, а указанное отверстие имеет размер меньше, по меньшей мере в части, чем размер по крайней внешней поверхности исходной заготовки, так что относительное вращение и относительное осевое перемещение указанного электрода в пределах исходной крайней внешней поверхности производит непрерывный осевой разрез вдоль продольной оси заготовки, удаляя с части крайней внешней исходной поверхности заготовки по меньшей мере один отделимый лишний кусок, расположенный снаружи электрода замкнутой формы, образуя, тем самым, окончательную крайнюю внешнюю поверхность заготовки, которая меньше исходной крайней внешней поверхности заготовки; или обеспечение по меньшей мере одного электрода непрерывной замкнутой формы, образующей сквозное отверстие и включающей по меньшей мере один кулачок, наклоненный по отношению к оси относительного осевого перемещения указанного электрода замкнутой формы относительно заготовки с трубчатой формой, причем относительное вращение электрода замкнутой формы относительно заготовки вместе с указанным относительным осевым перемещением приводит к производству по меньшей мере одного непрерывного кулачка, имеющего желаемый шаг, на заготовке, а указанное отверстие имеет размер больше, по меньшей мере в части, чем размер по крайней внутренней поверхности исходной заготовки с трубчатой формой, так что относительное осевое перемещение указанного электрода снаружи исходной крайней внутренней поверхности заготовки производит непрерывный осевой разрез вдоль продольной оси заготовки, удаляя с части крайней внутренней исходной поверхности заготовки по меньшей мере один отделимый лишний кусок, расположенный внутри электрода замкнутой формы, образуя, тем самым, одну окончательную крайнюю внутреннюю поверхность заготовки, которая больше исходной крайней внутренней поверхности заготовки с трубчатой формой; или обеспечение по меньшей мере одного электрода непрерывной замкнутой формы, образующей сквозное отверстие и включающей по меньшей мере один кулачок, наклоненный по отношению к оси относительного осевого перемещения указанного электрода замкнутой формы относительно заготовки, причем относительное вращение электрода замкнутой формы относительно заготовки вместе с указанным относительным осевым перемещением приводит к производству по меньшей мере одного непрерывного кулачка, имеющего желаемый шаг, на заготовке, а указанное отверстие имеет размер меньше, по меньшей мере в части, чем размер по крайней внешней поверхности исходной заготовки, так что относительное вращение и относительное осевое перемещение указанного электрода в пределах исходной крайней внешней поверхности заготовки производит непрерывный осевой разрез вдоль продольной оси заготовки, удаляя изнутри части крайней внешней исходной поверхности заготовки по меньшей мере один отделимый лишний кусок, расположенный внутри электрода замкнутой формы, образуя, тем самым, трубчатую форму с одной окончательной крайней внутренней поверхностью заготовки; подачу на указанный электрод питания и электролита посредством системы подачи электролита; обеспечение прорезания электролитом заготовки так, чтобы электрод мог попасть внутрь указанного разреза.

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано для обработки каналов путем электрохимического шлифования или полирования. Способ включает перемещение электрода-инструмента по внутренней поверхности канала, вдоль его оси при подключении детали к аноду, а электрода-инструмента - к катоду.

Изобретение относится к области электрохимической обработки металлов. Инструмент-электрод содержит корпус с зафиксированным на нем симметрично относительно вертикальной оси пустотелым коробом, на котором крепится модель из отвердевшего неметаллического, стойкого к воздействию электролита, материала, на наружной объемной поверхности которой смонтирована металлическая безъячеистая сетка, подключаемая к отрицательному полюсу источника питания.

Изобретение относится к способу электрохимического выполнения множества выемок (50) в диске (52) турбомашины. Способ включает стадии: позиционирования кольца (55) напротив первой поверхности (53) так, что центр кольца (55) находится на оси (Х) диска (52), при этом указанное кольцо (55) содержит внутреннюю поверхность (57), содержащую множество выступов (58) с формой, дополняющей форму подлежащих выполнению выемок (50); приведения в циркуляцию электролита вблизи выступов (58) кольца (55); включения первого поступательного движения кольца (55) вдоль оси (Х) диска (52) в направлении второй поверхности; включения вращения диска (52) вокруг оси (Х) диска (52); генерирования импульса электрического тока в электролите, когда кольцо (55) находится по существу на уровне первой поверхности, причем указанный импульс вызывает ионное растворение диска (52) на уровне выступов (58) кольца (55); уменьшения скорости вращения до первой уменьшенной скорости, когда кольцо (55) находится по существу на уровне первой поверхности (53), в течение первого периода времени; остановки первого поступательного движения кольца (55), когда кольцо (55) перемещено за вторую поверхность (54).

Изобретение относится к оборудованию для электрохимической обработки винтового зубчатого профиля в отверстии трубчатой заготовки для изготовления статоров с равномерной толщиной обкладки из эластомера, применяемых в винтовых героторных гидравлических двигателях для бурения нефтяных скважин.

Изобретение относится к идентификации материальных ресурсов, выполненных из электропроводящих материалов, например деталей машин, оружия, летательных аппаратов. Способ включает нанесение на деталь информационной координатной сетки и получение индивидуальной матрицы путем осуществления электрохимической реакции на поверхности метки при подаче тока на деталь и на электрод-инструмент, выполненный в виде вакуумной камеры из диэлектрического материала с рабочей частью из металлической фольги, подключаемой к источнику низкого напряжения, и установленной в вакуумной камере системы острийковых электродов, подключаемых к источнику высокого напряжения для инжектирования через металлическую фольгу потока электронов.

Изобретение относится к области электрохимической обработки и может быть использовано для прорезки узких криволинейных пазов и щелей в деталях из высокопрочных сталей и сплавов.

Изобретение относится к области размерной электрохимической обработки и может быть использовано, например, при финишной обработке профиля двигательной лопатки. При осуществлении способа используют стержневой электрод-инструмент, содержащий цилиндрическую державку с центральным каналом для подвода электролита, переходящую в рабочую часть электрод-инструмента, выполненную с эксцентриситетом относительно продольной оси державки, при этом на поверхности рабочей части со стороны максимального эксцентриситета рабочей поверхности от продольной оси державки выполнен продольный боковой паз для прокачки электролита, который также сообщается с центральным каналом для подвода электролита.

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано для обработки каналов, в частности внутренних поверхностей стволов артиллерийских орудий путем электрополирования.

Изобретение относится к установке для электрохимической обработки винтового зубчатого профиля внутренней поверхности в отверстии трубчатой заготовки. Установка содержит раму, первое и второе устройства для удерживания заготовки, электрод, включающий множество винтовых зубьев по окружности с канавками между ними, расположенных между передним и задним его краями, и оправку для установки на ней электрода, приводную штангу с центральным каналом, скрепленную с оправкой и электродом. Со стороны дальнего от привода вращения приводной штанги края трубчатой заготовки она содержит множество входных радиальных опор, выполненных с увеличенным посадочным отверстием для скользящего приема края трубчатой заготовки по сравнению с максимальным отверстием радиальной опоры в упомянутом первом устройстве для удерживания трубчатой заготовки. Со стороны ближнего от привода вращения приводной штанги края трубчатой заготовки она содержит множество выходных радиальных опор, выполненных с увеличенным посадочным отверстием для скользящего приема края трубчатой заготовки по сравнению с максимальным отверстием радиальной опоры в упомянутом втором устройстве для удерживания трубчатой заготовки. В результате расширяются технологические возможности. 3 з.п. ф-лы, 14 ил.

Наверх