一种钻杆螺纹淬火装置的制作方法

本实用新型涉及一种钻杆螺纹淬火装置。

背景技术：

地质钻杆螺纹表面淬火，可提高螺纹牙面的表面硬度，不容易产生咬扣现象，提高了钻杆的使用寿命。可现有的高频淬火设备，冷却采用外冷却水冷却，由于高频的浸透速度很快，外冷却水的传热量不够，因此存在着硬度层不容易控制，容易淬深。使工件的质量不容易控制，降低了工件的使用寿命。现有技术急需一种能够减低淬火硬度层厚度，提高工件的质量的钻杆螺纹淬火装置。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服现有技术中存在的缺陷，提供一种能够减低淬火硬度层厚度，提高工件的质量的钻杆螺纹淬火装置。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案是提供了一种钻杆螺纹淬火装置，包括沿作业前后方向依次设置的高频感应淬火圈和外喷淋环，所述高频感应淬火圈尺寸和外喷淋环尺寸大于待淬火钻杆螺纹段尺寸；所述高频感应淬火圈和外喷淋环内还设有内喷淋管，所述内喷淋管外端部设有内喷淋孔，所述内喷淋管外端部设置在高频感应淬火圈前方；所述内喷淋管尺寸小于待淬火钻杆螺纹段尺寸。

通过使用本申请所述的钻杆螺纹淬火装置，在高频感应淬火圈的作业前道增加了内喷淋孔，在高频还没有工作前，内喷淋孔就开始冷却钻杆内孔，在高频工作时，外喷淋装置主要作用于螺纹外表面的淬火，内喷淋孔喷出的冷却介质把多余的热量带走，这样高频热量的浸透就受到限制，螺纹表面的硬度层就能很好的得到控制，这样一来工件表面的硬度可在40-52°之间随意调节，硬度层也可在0.1至0.5之间随意调节，同时也消除了形变现象，使工件的质量得到了有效的保证。

作为优选的，所述外喷淋环内壁均布有外喷淋孔，所述外喷淋孔均布于外喷淋环内壁。这样的设计利于冷却介质喷淋均匀。

作为优选的，所述内喷淋孔围绕内喷淋管轴向分布，且分布密集度从内喷淋管上端至下端逐步降低。这样的设计，在待淬火钻杆未增加轴向的旋转的情况下，增加内喷淋管上端的内喷淋孔数量，降低内喷淋管下端的内喷淋孔数量，由于喷淋于待淬火钻杆螺纹段上端内壁的冷却介质会沿着内壁流动至待淬火钻杆螺纹段内壁下端，而待淬火钻杆螺纹段内壁下端存在双重的冷却（本身内喷淋管下端的内喷淋孔喷出的冷却介质，以及从待淬火钻杆螺纹段上端内壁沿着内壁流动至待淬火钻杆螺纹段内壁下端的冷却介质）为了弥补这一差异，将内喷淋孔进行重新分布，降低内喷淋管下端的内喷淋孔数量，使得待淬火钻杆螺纹段尽可能冷却均匀，提高淬火效果。

作为优选的，所述内喷淋孔内沿径向滑动连接有喷水管，所述喷水管内端与内喷淋管联通，所述喷水管外端伸出内喷淋管外端，且喷水管外端设有卡环；所述内喷淋管外端部还套接有乳胶气环，所述乳胶气环上开设有容纳喷水管穿过的通孔，所述卡环内缘与乳胶气环外表面配合接触。通过这样的设计，可以调节喷水管外端喷出冷却液与淬火钻杆螺纹段内壁的距离，适应不同直径的淬火钻杆的需求。通过向乳胶气环充气可以使得乳胶气环膨胀，依靠乳胶气环外表面和卡环的配合将喷水管向外推出，将冷却液喷出口靠近淬火钻杆螺纹段内壁，反正，将乳胶气环泄气，将冷却液喷出口远离淬火钻杆螺纹段内壁。

作为优选的，所述内喷淋管内多个喷水管之间通过收紧线网连接，所述收紧线网包括收紧中心和沿收紧中心向外辐射的收紧线，所述收紧线外端与喷水管内端连接。这样的设计可以约束喷水管向内收缩，尤其是在乳胶气环泄气时，避免乳胶气环与喷水管摩擦力不足而无法将喷水管收回，收紧线采用乳胶弹力线。

本实用新型的优点和有益效果在于：通过使用本申请所述的钻杆螺纹淬火装置，在高频感应淬火圈的作业前道增加了内喷淋孔，在高频还没有工作前，内喷淋孔就开始冷却钻杆内孔，在高频工作时，外喷淋装置主要作用于螺纹外表面的淬火，内喷淋孔喷出的冷却介质把多余的热量带走，这样高频热量的浸透就受到限制，螺纹表面的硬度层就能很好的得到控制，这样以来工件表面的硬度可在40-52°之间随意调节，硬度层也可在0.1至0.5之间随意调节，同时也消除了形变现象，使工件的质量得到了有效的保证。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图；

图2为本实用新型实施例2中内喷淋孔分布结构示意图；

图3为本实用新型实施例3中喷水管与内喷淋管配合结构示意图；

图4为图3中A处结构放大及其分解示意图。

图中：1、高频感应淬火圈；2、外喷淋环；3、内喷淋管；4、内喷淋孔；5、待淬火钻杆螺纹段；6、外喷淋孔；7、喷水管；8、卡环；9、乳胶气环；10、通孔；11、收紧线网；12、收紧线；13、收紧中心。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。

如图1至图4所示，一种钻杆螺纹淬火装置，包括沿作业前后方向依次设置的高频感应淬火圈1和外喷淋环2，所述高频感应淬火圈1尺寸和外喷淋环2尺寸大于待淬火钻杆螺纹段5尺寸；所述高频感应淬火圈1和外喷淋环2内还设有内喷淋管3，所述内喷淋管3外端部设有内喷淋孔4，所述内喷淋管3外端部设置在高频感应淬火圈1前方；所述内喷淋管3尺寸小于待淬火钻杆螺纹段5尺寸。

所述钻杆螺纹淬火装置还包括旋转驱动机构和送料机构。

所述外喷淋环2内壁均布有外喷淋孔6，所述外喷淋孔6均布于外喷淋环2内壁。

所述内喷淋孔4围绕内喷淋管3轴向分布，且分布密集度从内喷淋管3上端至下端逐步降低。

所述内喷淋孔4内沿径向滑动连接有喷水管7，所述喷水管7内端与内喷淋管3联通，所述喷水管7外端伸出内喷淋管3外端，且喷水管7外端设有卡环8；所述内喷淋管3外端部还套接有乳胶气环9，所述乳胶气环9上开设有容纳喷水管7穿过的通孔10，所述卡环8内缘与乳胶气环9外表面配合接触。

所述内喷淋管3内多个喷水管7之间通过收紧线12网11连接，所述收紧线12网11包括收紧中心13和沿收紧中心13向外辐射的收紧线12，所述收紧线12外端与喷水管7内端连接。

实施例1

一种钻杆螺纹淬火装置，包括沿作业前后方向依次设置的高频感应淬火圈1和外喷淋环2，所述高频感应淬火圈1尺寸和外喷淋环2尺寸大于待淬火钻杆螺纹段5尺寸；所述高频感应淬火圈1和外喷淋环2内还设有内喷淋管3，所述内喷淋管3外端部设有内喷淋孔4（内喷淋管3外端为盲端，内喷淋孔4开设在侧壁上），所述内喷淋管3外端部设置在高频感应淬火圈1前方；所述内喷淋管3尺寸小于待淬火钻杆螺纹段5尺寸。所述外喷淋环2内壁均布有外喷淋孔6，所述外喷淋孔6均布于外喷淋环2内壁。

在淬火时，将待淬火钻杆螺纹段5沿着作业方向从前至后推进，首先内喷淋孔4进入待淬火钻杆螺纹段5内，并将冷却液（水冷）喷淋在待淬火钻杆螺纹段5内壁，对内壁进行初步冷却，然后迅速进入高频感应淬火圈1内与高频感应淬火圈1感应淬火，之后进入外喷淋环2，在外喷淋环2的喷淋下迅速冷却，完成淬火。

这样设计的好处在于; 在高频还没有工作前，内喷淋孔4就开始冷却钻杆内孔，在高频工作时，外喷淋装置主要作用于螺纹外表面的淬火，内喷淋孔4喷出的冷却介质把多余的热量带走，这样高频热量的浸透就受到限制，螺纹表面的硬度层就能很好的得到控制，这样一来工件表面的硬度可在40-52°之间随意调节，硬度层也可在0.1至0.5之间随意调节，同时也消除了形变现象，使工件的质量得到了有效的保证。

实施例2

所述内喷淋孔4围绕内喷淋管3轴向分布，且分布密集度从内喷淋管3上端至下端逐步降低。这样的设计，在待淬火钻杆未增加轴向的旋转的情况下，增加内喷淋管3上端的内喷淋孔4数量，降低内喷淋管3下端的内喷淋孔4数量，由于喷淋于待淬火钻杆螺纹段5上端内壁的冷却介质会沿着内壁流动至待淬火钻杆螺纹段5内壁下端，而待淬火钻杆螺纹段5内壁下端存在双重的冷却（本身内喷淋管3下端的内喷淋孔4喷出的冷却介质，以及从待淬火钻杆螺纹段5上端内壁沿着内壁流动至待淬火钻杆螺纹段5内壁下端的冷却介质）为了弥补这一差异，将内喷淋孔4进行重新分布，降低内喷淋管3下端的内喷淋孔4数量，使得待淬火钻杆螺纹段5尽可能冷却均匀，提高淬火效果。

实施例3

作为对实施例1或实施例2的一种优化，所述内喷淋孔4内沿径向滑动连接有喷水管7，所述喷水管7内端与内喷淋管3联通，所述喷水管7外端伸出内喷淋管3外端，且喷水管7外端设有卡环8；所述内喷淋管3外端部还套接有乳胶气环9，所述乳胶气环9上开设有容纳喷水管7穿过的通孔10，所述卡环8内缘与乳胶气环9外表面配合接触。乳胶气环9与充放气设备连接。所述喷水管7与内喷淋孔4配合间隙为0.1mm以下。

所述内喷淋管3内多个喷水管7之间通过收紧线12网11连接，所述收紧线12网11包括收紧中心13和沿收紧中心13向外辐射的收紧线12，所述收紧线12外端与喷水管7内端连接。

所述喷水管7和内喷淋管3选择聚四氟乙烯材质。

内喷淋管3内的水压保证了喷淋的压力，在待淬火钻杆的杆径发生变化或者需要调整喷水管7外端出水口的位置时，向乳胶气环9充气可以使得乳胶气环9膨胀，依靠乳胶气环9外表面和卡环8的配合将喷水管7向外推出，将冷却液喷出口靠近淬火钻杆螺纹段内壁，反正，将乳胶气环9泄气，将冷却液喷出口远离淬火钻杆螺纹段内壁。乳胶气环9为一个封闭的气囊，由于设有通孔10也就限制了乳胶气环9在内喷淋管3上的位置，喷水管7沿着内喷淋孔4滑动，但是具有足够的长度，不会滑出内喷淋孔4，且一直保持与内喷淋管3联通内腔联通。

收紧线12网11约束喷水管7向内收缩，尤其是在乳胶气环9泄气时，避免乳胶气环9与喷水管7摩擦力不足而无法将喷水管7收回，收紧线12采用乳胶弹力线。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为实用新型的保护范围。