一种石油套管接箍内壁涂覆纳米减摩涂料的设备的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种石油套管接箍内壁涂覆纳米减摩涂料的设备，包括储料机构、送料机构和工件旋转机构，所述储料机构包括搅拌釜和第一驱动电机，所述送料机构包括基座、丝杠、移动块和第二驱动电机，所述移动块上安装有滴料管和涂料刷，所述工件旋转机构包括主动辊、从动辊和第三驱动电机。本实用新型设计新颖合理，实现方便，适用范围广，使用效果好，利用本实用新型能够快速涂覆石油套管接箍工件，最终达到提高油套管接箍抗粘扣性能的目的。
【专利说明】
一种石油套管接箍内壁涂覆纳米减摩涂料的设备
技术领域
[0001]本实用新型属于涂料涂覆技术领域，具体涉及一种石油套管接箍内壁涂覆纳米减摩涂料的设备。
【背景技术】
[0002]新型纳米减摩涂料具有极佳的减摩性，涂覆在石油套管接箍内壁可极大地减少摩擦力矩。由于该产品是最新研究的涂料，目前市场上没有其对应的涂覆设备，为了实现纳米减摩涂料的工业化应用、提高油套管的使用寿命，研究与此种新型纳米减摩涂料相对应的涂覆设备具有重要意义。
[0003]现有的油套管为了防止上卸扣时的粘扣问题，一般来说，对接箍一般进行磷化处理，对无法磷化的不锈钢和镍基合金等或虽有磷化层但仍难以避免粘扣的接箍则进行镀铜处理。磷化和镀铜处理不但极大地提高了生产成本，而且产生大量废液排放，特别是镀铜，由于原材料中含有氰化物，则对自然环境的破坏更加巨大。
[0004]由于采油地层的日益严酷，在各种油套管所使用的材料中，采用高规格抗硫化氢腐蚀的PllOS钢级的油套管的使用越来越多。由于磷化处理的PllOS接箍会产生严重的粘扣，所以国内外目前对Pl1s接箍普遍采用镀铜处理技术。但是采用镀铜需要严格、规范和完善的处理工艺和生产线，极大地提高了生产成本，并且由于镀液中含有氰化物，产生大量废液排放，对自然环境的破坏更加巨大，属于国家限制和禁止新设立的产业。因而，降低成本、绿色生产以代替镀铜工艺就成本涂覆剂的主要目的。使用纳米减摩涂料替代镀铜工艺，已成为切实有效的方法。同时相应涂覆设备的设计也为实现纳米减摩涂料的工业化应用提供了有效推广。
[0005]因此，亟需开展有关在石油套管接箍内壁涂覆纳米减摩涂料的技术研发工作。【实用新型内容】
[0006]本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种石油套管接箍内壁涂覆纳米减摩涂料的设备。该设备结构简单，设计新颖合理，实现方便，实用性强，使用效果好，便于推广，利用该设备能够快速涂覆油套管工件，最终达到提高石油套管接箍抗粘扣性能的目的。
[0007]为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是:一种石油套管接箍内壁涂覆纳米减摩涂料的设备，其特征在于:包括安装在工作台上的送料机构和工件旋转机构，所述送料机构与储料机构连接，所述储料机构包括用于盛装纳米减摩涂料的搅拌釜和安装在搅拌釜上的第一驱动电机，所述送料机构包括基座和安装在基座上的第二驱动电机，所述第二驱动电机的动力输出端与丝杠连接，所述丝杠通过丝杠螺母与移动块连接，所述移动块上安装有滴料管和设置于滴料管下方的涂料刷，所述滴料管的进料端与搅拌釜连接，所述滴料管的出料端与涂料刷的刷涂端均位于石油套管接箍工件内，所述工件旋转机构包括主动辊、从动辊和第三驱动电机，第三驱动电机的动力输出端与主动辊连接，所述主动辊和从动辊的结构相同且二者并排布设于石油套管接箍工件的底部。
[0008]上述的一种石油套管接箍内壁涂覆纳米减摩涂料的设备，其特征在于:所述搅拌釜包括釜体、釜盖和搅拌桨，所述釜体底部设置有支脚，所述釜盖设置于釜体顶部，所述搅拌桨的下端位于釜体内，所述搅拌桨的上端穿过釜盖与第一驱动电机连接，所述釜盖上开设有进料口和排气口，所述釜体下部开设有出料口，所述出料口通过管路与滴料管的进料端连接。
[0009]上述的一种石油套管接箍内壁涂覆纳米减摩涂料的设备，其特征在于:所述釜盖上设置有液位计，所述液位计的液位检测端穿过釜盖伸入釜体内。
[0010]上述的一种石油套管接箍内壁涂覆纳米减摩涂料的设备，其特征在于:所述釜体由内胆和设置于内胆外的外胆组成，所述内胆和外胆之间形成一用于水浴加热的腔室，所述外胆的侧壁上部开设有进水口，所述外胆的侧壁下部开设有出水口。
[0011]上述的一种石油套管接箍内壁涂覆纳米减摩涂料的设备，其特征在于:所述进料口、出料口、进水口和出水口处均设置有球阀。
[0012]上述的一种石油套管接箍内壁涂覆纳米减摩涂料的设备，其特征在于:所述釜体的底部设置有与出料口连通的过滤器。
[0013]上述的一种石油套管接箍内壁涂覆纳米减摩涂料的设备，其特征在于:所述搅拌桨包括竖直设置的主浆以及对称设置于主浆两侧的第一副浆和第二副浆，所述主浆下部的形状为螺旋形，所述第一副浆和第二副浆的形状均为倒“L”形。
[0014]上述的一种石油套管接箍内壁涂覆纳米减摩涂料的设备，其特征在于:所述工作台上且位于涂料刷的下方设置有集料槽。
[0015]上述的一种石油套管接箍内壁涂覆纳米减摩涂料的设备，其特征在于:所述滴料管和涂料刷均为水平设置。
[0016]本实用新型与现有技术相比具有以下优点:
[0017]1、本实用新型结构简单，设计新颖合理，实现方便，实用性强，使用效果好，便于推广。
[0018]2、利用本实用新型所述设备能够快速涂覆接箍工件，达到提高石油套管螺纹抗粘扣性能的目的。
[0019]3、本实用新型所述设备能够可使得石油套管接箍内壁的涂覆层厚度均匀一致，从而有效防止粘扣问题。
[0020]4、利用本实用新型所述设备涂覆后的石油套管接箍能降低油套管连接时，套管与接箍之间的摩擦力，减少油管上卸扣时可能发生的粘扣现象，提高有关使用可靠性。
[0021]5、本实用新型所述设备能够成功代替镀铜设备，利用本实用新型所述设备涂覆后的石油套管接箍与镀铜得到接箍防止粘扣效果相当，同时达到降低生产成本、减轻工人严重的体力操作以及提高工业化生产水平的目的。
[0022]6、本实用新型所述设备能够替代镀铜设备，意味着镀铜工艺生产中的氰化物废液排放得到了遏制，减少环境污染，实现了绿色化生产，实现经济的可持续发展。
[0023]下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。
【附图说明】
[0024]图1为本实用新型石油套管接箍内壁涂覆纳米减摩涂料的设备的整体结构示意图。
[0025]图2为本实用新型储料机构的结构示意图。
[0026]图3为本实用新型搅拌釜与第一驱动电机的连接关系示意图。
[0027]附图标记说明:
[0028]I—工作台； 2—第一驱动电机；3—釜体；
[0029]3-1—出料口； 3-2 —内胆；3-3—外胆；
[0030]3-4—进水口； 3-5—出水口；4 一釜盖；
[0031]4-1 一进料口； 4-2—排气口；5—搅拌桨；
[0032]5-1—主浆； 5-2—第一副浆； 5-3—第二副浆；
[0033]6—支脚；7—基座；8—丝杠；
[0034]9 一移动块； 10—第二驱动电机；11 一滴料管；
[0035]12—管路； 13—集料槽；14 一主动辊；
[0036]15 一从动辊；16 一第三驱动电机；17—球阀；
[0037]18—过滤器；19 一涂料刷；20—丝杠螺母。
[0038]21—石油套管接箍工件。
【具体实施方式】
[0039]如1、图2和图3所示，本实用新型包括用于盛装纳米减摩涂料的储料机构、用于对所盛装的纳米减摩涂料进行送进的送料机构和用于旋转石油套管接箍工件21的工件旋转机构，所述送料机构和工件旋转机构均安装在工作台I上，所述送料机构与储料机构连接，所述储料机构包括用于盛装纳米减摩涂料并对其进行搅拌的搅拌釜和安装在搅拌釜上且用于驱动搅拌的第一驱动电机2，所述送料机构包括基座7和设置在基座7上的第二驱动电机10，所述第二驱动电机10的动力输出端与丝杠8连接，所述丝杠8与丝杠螺母20螺纹连接，所述丝杠螺母20与移动块9固定连接，所述移动块9上安装有用于滴落纳米减摩涂料的滴料管11和设置于滴料管11下方且用于承接并涂刷所滴落纳米减摩涂料的涂料刷19，所述滴料管11的进料端与搅拌釜连接，所述滴料管11的出料端与涂料刷19的刷涂端均位于石油套管接箍工件21内，所述工件旋转机构包括主动辊14、从动辊15和第三驱动电机16，第三驱动电机16的动力输出端与主动辊14连接，所述主动辊14和从动辊15的结构相同且二者并排布设于石油套管接箍工件21的底部。
[0040]如图3所示，所述搅拌釜包括釜体3、釜盖4和搅拌桨5，所述釜体3底部设置有支脚6，所述釜盖4设置于釜体3顶部，所述搅拌桨5的下端位于釜体3内，所述搅拌桨5的上端穿过釜盖4与第一驱动电机2连接，所述釜盖4上开设有进料口 4-1和排气口 4-2，所述釜体3下部开设有出料口 3-1，所述出料口 3-1通过管路12与滴料管11的进料端连接。
[0041]本实施例中，所述釜盖4上还设置有便于对盛装于搅拌釜内的纳米减摩涂料的液位高度进行实时检测的液位计26(如图1和图2所示)，所述液位计26的液位检测端穿过釜盖4伸入釜体3内。
[0042]如图3所示，所述釜体3由内胆3-2和设置于内胆3_2外的外胆3_3两部分组成，所述内胆3-2和外胆3-3之间形成一个用于对盛装的纳米减摩涂料进行水浴加热的加热腔室，所述外胆3-3的侧壁上部开设有进水口 3-4，所述外胆3-3的侧壁下部开设有出水口 3-5。如此设计能够使釜体3内的纳米减摩涂料在水浴加热条件下的粘度比室温小，流动性好，更易涂覆。
[0043]如图1所示，所述进料口 4-1、出料口 3-1、进水口 3-4和出水口 3_5处均设置有球阀17，以便于调节纳米减摩涂料或水浴用水的进出量。
[0044]如图1所示，所述工作台I上且位于涂料刷19的下方设置有集料槽13，该集料槽13能够及时承接滴落到工作台I上的纳米减摩涂料，确保物料可继续使用，涂覆无损耗，并且不污染环境。
[0045]如图2所示，所述釜体3的底部设置有与出料口 3-1相连通的过滤器18，该过滤器8能够对待涂覆的纳米减摩涂料进行过滤，滤除固体杂质。
[0046]如图1所示，所述滴料管11和涂料刷19均为水平设置。
[0047]如图3所示，所述搅拌桨5包括竖直设置的主浆5-1以及对称设置于主浆5-1两侧的第一副浆5-2和第二副浆5-2，所述主浆5-1下部的形状为螺旋形，所述第一副浆5-2和第二副浆5-3的形状均为倒“L”形。如此设计能够使纳米减摩涂料搅拌的更加均匀，粘度均匀一致。
[0048]结合图1、图2和图3，利用本实用新型所述设备在石油套管接箍内壁涂覆纳米减摩涂料的方法包括以下步骤:
[0049]步骤一、将待涂覆的石油套管接箍工件放置于主动辊14和从动辊15的顶部，然后利用第三驱动电机16驱动主动辊14和从动辊15旋转，从而带动石油套管接箍工件以15r/min?18r/min的旋转速率围绕自身轴心进行旋转；
[0050]步骤二、开启第一驱动电机2，然后将纳米减摩涂料加入到搅拌釜中搅拌均匀；所述的纳米减摩涂料为现有涂料，具体实施过程中采用的是申请号为201210518195.X，发明名称为“一种复合纳米防粘扣工业涂料及其工业生产方法和应用”中所公开的纳米减摩涂料。
[0051]具体实施过程中，可将搅拌釜内的纳米减摩涂料在热水浴条件下搅拌，使其粘度比室温小，流动性好，更易涂覆；
[0052]步骤三、利用管路12将步骤二中搅拌均匀的纳米减摩涂料送进滴料管11中，经滴料管11的出料端滴落至涂料刷19上，利用涂料刷19对步骤一中旋转的石油套管接箍工件的内壁进行刷涂，刷涂的同时利用第二驱动电机10驱动丝杠8作回转运动，从而使滴料管11连通涂料刷19一起沿丝杠8长度方向以0.5m/min?0.8m/min的运动速率作往复运动，使石油套管接箍工件的内壁均匀涂覆纳米减摩涂料;所述涂覆的厚度为25μπι?30μπι;
[0053]步骤四、将步骤三中涂覆有纳米减摩涂料的石油套管接箍工件进行干燥处理，最终在石油套管接箍工件的内壁得到纳米减摩涂层。
[0054]对采用上述方法得到的其内壁涂覆有纳米减摩涂料涂层的石油套管接箍应用于施工现场，发现涂层厚度均匀、一致，能够有效防止粘扣问题。涂覆后的石油套管接箍能降低石油套管连接时，套管与接箍之间的摩擦力，减少油管上卸扣时可能发生的粘扣现象，提尚有关使用可靠性。
[0055]以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。
【主权项】
1.一种石油套管接箍内壁涂覆纳米减摩涂料的设备，其特征在于:包括安装在工作台(I)上的送料机构和工件旋转机构，所述送料机构与储料机构连接，所述储料机构包括用于盛装纳米减摩涂料的搅拌釜和安装在搅拌釜上的第一驱动电机(2)，所述送料机构包括基座(7)和安装在基座(7)上的第二驱动电机(10)，所述第二驱动电机(10)的动力输出端与丝杠(8)连接，所述丝杠(8)通过丝杠螺母(20)与移动块(9)连接，所述移动块(9)上安装有滴料管(11)和设置于滴料管(11)下方的涂料刷(19)，所述滴料管(11)的进料端与搅拌釜连接，所述滴料管(11)的出料端和涂料刷(19)的刷涂端均位于石油套管接箍工件(21)内，所述工件旋转机构包括主动辊(14)、从动辊(15)和第三驱动电机(16)，第三驱动电机(16)的动力输出端与主动辊(14)连接，所述主动辊(14)和从动辊(15)的结构相同且二者并排布设于石油套管接箍工件(21)的底部。2.根据权利要求1所述的一种石油套管接箍内壁涂覆纳米减摩涂料的设备，其特征在于:所述搅拌釜包括釜体(3)、釜盖(4)和搅拌桨(5)，所述釜体(3)底部设置有支脚(6)，所述釜盖(4)设置于釜体(3)顶部，所述搅拌桨(5)的下端位于釜体(3)内，所述搅拌桨(5)的上端穿过釜盖(4)与第一驱动电机(2)连接，所述釜盖(4)上开设有进料口(4-1)和排气口(4-2)，所述釜体(3)下部开设有出料口(3-1)，所述出料口(3-1)通过管路(I2)与滴料管(II)的进料端连接。3.根据权利要求2所述的一种石油套管接箍内壁涂覆纳米减摩涂料的设备，其特征在于:所述釜盖(4)上设置有液位计(26)，所述液位计(26)的液位检测端穿过釜盖(4)伸入釜体(3)内。4.根据权利要求2所述的一种石油套管接箍内壁涂覆纳米减摩涂料的设备，其特征在于:所述釜体(3)由内胆(3-2)和设置于内胆(3-2)外的外胆(3-3)组成，所述内胆(3-2)和外胆(3-3)之间形成一用于水浴加热的腔室，所述外胆(3-3)的侧壁上部开设有进水口(3-4)，所述外胆(3-3)的侧壁下部开设有出水口( 3-5)。5.根据权利要求4所述的一种石油套管接箍内壁涂覆纳米减摩涂料的设备，其特征在于:所述进料口( 4-1)、出料口( 3-1)、进水口( 3-4)和出水口( 3-5)处均设置有球阀(17)。6.根据权利要求2所述的一种石油套管接箍内壁涂覆纳米减摩涂料的设备，其特征在于:所述釜体(3)的底部设置有与出料口(3-1)连通的过滤器(18)。7.根据权利要求2所述的一种石油套管接箍内壁涂覆纳米减摩涂料的设备，其特征在于:所述搅拌桨(5)包括竖直设置的主浆(5-1)以及对称设置于主浆(5-1)两侧的第一副浆(5-2)和第二副浆(5-2)，所述主浆(5-1)下部的形状为螺旋形，所述第一副浆(5-2)和第二副浆(5-3)的形状均为倒“L”形。8.根据权利要求1或2所述的一种石油套管接箍内壁涂覆纳米减摩涂料的设备，其特征在于:所述工作台(I)上且位于涂料刷(19)的下方设置有集料槽(13)。9.根据权利要求1或2所述的一种石油套管接箍内壁涂覆纳米减摩涂料的设备，其特征在于:所述滴料管(11)和涂料刷(19)均为水平设置。
【文档编号】B05C11/11GK205413509SQ201620217754
【公开日】2016年8月3日
【申请日】2016年3月22日
【发明人】孟昭, 张雪峰
【申请人】西安科技大学