一种用于卷扬式抽油机上的玻璃纤维抽油杆及制备装置和制备方法与流程

文档序号:12426491阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种用于卷扬式抽油机上的玻璃纤维抽油杆,包括抽油杆本体,其特征在于:抽油杆本体为多层结构,从内向外依次设置有通信线缆(2)、玻璃纤维内层(26)、电热层(27)、缠绕玻纤层A(28)、缠绕玻纤层B(29)、玻璃纤维外层(30)和环氧树脂层(31),所述的玻璃纤维内层(26)通过环氧树脂粘结在通信线缆(2)的外侧,所述的电热层(27)由电热带制成,电热带螺旋缠绕在玻璃纤维内层(26)的外侧,从而形成电热层(27),所述的缠绕玻纤层A(28)和缠绕玻纤层B(29)依次缠绕在电热层(27)的外侧,且两者的缠绕方向相反,所述的玻璃纤维外层(30)通过环氧树脂粘结在缠绕玻纤层B(29)的外侧,所述的环氧树脂层(31)位于抽油杆的最外侧,所述的玻璃纤维内层(26)和玻璃纤维外层(30)的纤维走向均与抽油杆的轴线平行,所述的通信线缆(2)为电缆。

2.根据权利要求1所述的一种用于卷扬式抽油机上的玻璃纤维抽油杆,其特征在于:所述的电热带为串联式电热带。

3.根据权利要求1所述的一种用于卷扬式抽油机上的玻璃纤维抽油杆,其特征在于:所述的通信线缆(2)和玻璃纤维内层(26)之间设置有碳纤维层(25),碳纤维层(25)的最大截面直径为4-6mm,碳纤维(14)的走向与抽油杆的轴向平行。

4.根据权利要求1所述的一种用于卷扬式抽油机上的玻璃纤维抽油杆,其特征在于:所述的缠绕玻纤层A(28)和缠绕玻纤层B(29)的厚度相同,两个缠绕层缠绕时的螺旋升角为20-30°。

5.一种用于卷扬式抽油机上的玻璃纤维抽油杆的制备装置,其特征在于:包括纱架(1)、涂胶装置(3)、缠绕装置、拉挤模具(4)、烘干装置(5)、长度计量装置(6)、牵引机(7)和绞盘(8),以上装置沿产品行进方向顺次排列;

所述的纱架(1)上安装有卷轴(21),卷轴(21)共有四种,四种卷轴上分别缠绕有通信线缆(2)、碳纤维(14)、内层玻璃纤维(15)和外层玻璃纤维(23);

所述的涂胶装置(3)共有两台,一台为通信线缆(2)、碳纤维(14)和内层玻璃纤维(15)涂胶,另一台为外层玻璃纤维(23)涂胶,涂胶装置(3)的结构包括滴管(16)、盛胶槽(17)和加热装置(18),所述的滴管(16)至少有三根,各滴管(16)沿斜线方向等间距分布,所述的盛胶槽(17)位于滴管(16)的下方,所述的加热装置(18)位于盛胶槽(17)的底部,加热装置(18)的加热方式为热油循环加热,涂胶装置(3)的两端设置有用于引导通信线缆(2)、碳纤维(14)和内层玻璃纤维(21)的密布有小孔的孔板(13);

所述的缠绕装置共包含三台结构相同的缠绕机,分别为缠绕机A(12)、缠绕机B(11)和缠绕机C(10),缠绕机的结构包括转盘(20)和卷轴(21),转盘(20)沿其自身的中心旋转,抽油杆半成品从转盘(20)的中心通过,每台缠绕机上的卷轴(21)至少有一个,卷轴(21)随转盘(20)公转,从而将卷轴(21)上的线材或纤维缠绕在抽油杆产品上,所述的缠绕机A(12)用于缠绕电热带,缠绕机A(12)的入口端设置有预成型模具(19),所述的缠绕机B(11)用于缠绕玻璃纤维以形成缠绕玻纤层A(28),所述的缠绕机C(10)用于缠绕玻璃纤维以形成缠绕玻纤层B(29),缠绕机C(10)的入口端设置有预成型模具(19)和脱模剂加注装置(22);

所述的拉挤模具(4)为长条形结构,拉挤模具(4)的中央设置有用于拉挤抽油杆半成品的圆孔,拉挤模具(4)的外侧套有加热套(24),加热套(24)至少有三个,三个加热套(24)的加热温度沿产品行进方向逐渐变大,拉挤模具(4)的入口端同样设置有预成型模具(19)和脱模剂加注装置(22);

通信线缆(2)、碳纤维(14)和内层玻璃纤维(15)从纱架(1)上引出后依次经过涂胶装置(3)和缠绕装置,并引入拉挤模具(4)内,所述的外层玻璃纤维(23)从纱架(1)上引出,经过涂胶装置(3)后直接引至拉挤模具(7)内,半成品经过拉挤模具(4)和烘干装置(5)后,制成抽油杆成品(9),抽油杆成品(9)在牵引机(7)的牵引作用下沿产线移动,最后盘绕在绞盘(8)上;

所述的涂胶装置(3)和缠绕装置安放在无尘且恒温的工作间内。

所述的烘干装置(5)为长条形的箱体结构,箱体的上侧设置有箱盖,箱体和箱盖上均设置有电热装置。

所述的涂胶装置(3)的入口端和出口端也设置有用于引导通信线缆(2)、碳纤维(14)和内层玻璃纤维(15)的密布有小孔的孔板(13)。

6.根据权利要求5所述的一种用于卷扬式抽油机上的玻璃纤维抽油杆的制备装置,其特征在于:所述的烘干装置(5)为长条形的箱体结构,箱体的上侧设置有箱盖,箱体和箱盖上均设置有电热装置。

7.根据权利要求5所述的一种用于卷扬式抽油机上的玻璃纤维抽油杆的制备装置,其特征在于:所述的涂胶装置(3)的入口端和出口端也设置有用于引导通信线缆(2)、碳纤维(14)和内层玻璃纤维(15)的密布有小孔的孔板(13)。

8.一种用于卷扬式抽油机上的玻璃纤维抽油杆的制备方法,其特征在于:包括:

步骤一,将从纱架(1)上引出的通信线缆(2)、碳纤维(14)和内层玻璃纤维(15)引入涂胶装置(3),引入涂胶装置(3)前,通过孔板(13)的导向作用使通信线缆(2)、碳纤维(14)和内层玻璃纤维(15)分层排布,且每层的上方对应一根滴管(16),滴管(16)内流出的环氧树脂滴落在通信线缆(2)、碳纤维(14)和内层玻璃纤维(15)上;

步骤二,通过孔板(13)引导通信线缆(2)、碳纤维(14)和内层玻璃纤维(15)的排布,使碳纤维(14)排布在通信线缆(2)的外围,使内层玻璃纤维(15)排布在碳纤维(14)的外围;

步骤三,通过缠绕机A(12)前端的预成型模具(19)的挤压作用将通信线缆(2)、碳纤维(14)和内层玻璃纤维(15)组成的线束挤压成杆状的抽油杆半成品后,通过三台缠绕机依次将电热带和两层玻璃纤维缠绕在抽油杆半成品上,

步骤四,将抽油杆半成品继续引入拉挤模具(7)中,在通过拉挤模具(7)过程中,抽油杆半成品被进一步压缩并加热,环氧树脂在加热环境下固化,在此过程中,套在拉挤模具(4)上的三个加热套(24)的加热温度分别为160℃、180℃和200℃。

步骤五,将抽油杆半成品继续引入烘干装置(5),通过烘干装置(5)进一步去除抽油杆半成品内的水分,形成抽油杆成品;

步骤六,通过牵引机(7)的牵引作用使抽油杆成品(9)不断输出,然后将输出的抽油杆成品(9)盘绕在绞盘(8)上。

9.根据权利要求8所述的用于卷扬式抽油机上的玻璃纤维抽油杆的制备方法,其特征在于:通信线缆(2)、碳纤维(14)和内层玻璃纤维(15)组成的线束的端部穿过拉挤模具(4)后,将该端部与一条尼龙扁带连接,通过牵引机(7)牵引尼龙扁带来提供产品行进的动力;上述的线束的端部到达牵引机(7)后,将尼龙扁带拆下,此后,牵引机(7)直接牵引抽油杆成品(9),以实现连续生产,连续生产中牵引机(7)的拉挤速度为0.25-0.45m/min。

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