HY级抽油杆生产方法与流程

本发明涉及抽油杆技术领域，具体为hy级抽油杆生产方法。

背景技术：

抽油杆是抽油机井的细长杆件，它上接光杆，下接抽油泵起传递动力的作用。抽油杆按照材质、物理特性及用途一般可分为普通抽油杆、高强度抽油杆、特种抽油杆、连续抽油杆、螺杆泵专用抽油杆、玻璃钢抽油杆和柔性抽油杆，其中，高强度抽油杆分为hy、hl、khl三种类型，hy级抽油杆是生产工作中非常常用的一种抽油杆。

中国专利公告号为：cn100363511c的发明专利，其公开了一种超高强度抽油杆制造工艺，其制造工艺为：将钢制高强度抽油杆经过频率范围为4000～12000hz的感应加热设备进行感应加热表面淬火。本发明减少了杆头感应表面淬火时截面变化大的影响，不用因改变杆头形状而改变模具，未增加工艺复杂度的前提下，保证了杆头淬硬层连续性，在两端处于拉伸状态下对抽油杆进行处理时，使其在加热后喷水淬火时不会发生附加变形，保证了淬火处理后抽油杆的质量，采用本发明的频率范围，其加热快、提高了淬火速度和生产效率；电效率高，能耗明显降低，可大幅度减少投资和减低生产成本。本发明工艺可以作为旧高强度抽油杆修复工艺，提高产品的利用率。

上述专利中，通过频率范围为4000～12000hz的感应加热设备进行感应加热表面淬火虽然取得了较好的效果，但是在实际应用中我们发现，其仍然存在有一定的不足之处，比如：

1、上述制造工艺生产流程较为复杂；

2、上述制造工艺不便于对抽油杆的尺寸进行修正，生产出的抽油杆容易歪斜弯曲；

3、上述制造工艺生产出的抽油杆强度仍然较低，难以适应石油深井采油的需要。

基于此，我们提出了一种hy级抽油杆生产方法，希冀解决现有技术中的不足之处。

技术实现要素：

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了hy级抽油杆生产方法，具备工艺简单、能够保持抽油杆的平直、强度高的优点。

(二)技术方案

为实现上述工艺简单、能够保持抽油杆的平直、强度高的目的，本发明提供如下技术方案：hy级抽油杆生产方法，包括以下步骤：

步骤一：定尺：使用切割装置按规定尺寸在抽油杆原料上划线切头，制得规定尺寸的抽油杆原料；

步骤二：校直：使用校直装置对抽油杆原料进行校直；

步骤三：平锻：先使用加热装置对抽油杆原料进行加热，然后五工位墩锻抽油杆原料的两端；

步骤四：打磨：使用打磨装置对抽油杆原料的头部进行打磨，去除头部飞刺、氧化皮及锻造缺陷；

步骤五：热处理：先对抽油杆原料进行箱式淬火，然后进行回火，最终热拉伸抽油杆原料；

步骤六：抛丸：将抽油杆原料放置在运动的输送装置上，然后使用抛丸装置对运动的抽油杆原料进行表面抛丸强化处理；

步骤七：机械加工：对抽油杆原料进行加工，使抽油杆原料的各处尺寸达到预设要求，并在抽油杆原料的表面滚压螺纹；

步骤八：超音频淬火：对抽油杆原料进行两次淬火；

步骤九：浸漆：将抽油杆原料浸入沥青漆槽内两分钟，吊起后待油漆实干，hy级抽油杆即制备完成。

作为本发明的一种优选技术方案，所述步骤一中，抽油杆原料可一端切头，切头后的尺寸符合规定尺寸即可；

所述切割装置是切割机。

作为本发明的一种优选技术方案，所述步骤三中，五工位墩锻包括一工位聚料、二工位聚料、三工位预锻、四工位终锻成型打标和五工位切边。

作为本发明的一种优选技术方案，所述三工位预锻的锻造温度在1200℃以下，四工位终锻的锻造温度在800℃以上。

作为本发明的一种优选技术方案，所述步骤五中，使用箱式淬火炉对抽油杆原料进行箱式淬火，使用箱式炉对抽油杆原料进行回火，使用液压拉伸机对抽油杆原料进行热拉伸。

作为本发明的一种优选技术方案，所述步骤八中，对抽油杆原料进行两次淬火时分别使用旧超音频机组和新超音频机组。

作为本发明的一种优选技术方案，所述步骤二中，校直装置是冷校直机。

作为本发明的一种优选技术方案，所述步骤四中，打磨装置是角磨机。

(三)有益效果

与现有技术相比，本发明提供了hy级抽油杆生产方法，至少具备以下有益效果：

1、该hy级抽油杆生产方法，整体工艺仅包括定尺、校直、平锻、打磨、热处理、抛丸、机械加工、超音频淬火和浸漆，生产流程十分简单，简化了工艺步骤，降低了制造成本，同时也减少了机械设备的使用和人工的投入，经济效益显著。

2、该hy级抽油杆生产方法，通过冷校直机能够最大程度的保证抽油杆的平直，防止抽油杆歪斜弯曲，同时，在后续的热处理、抛丸和超音频淬火的作用下，更是进一步的保证了抽油杆的超高强度和良好的力学性能，其抗拉强度可以达到1000mpa以上，完全适应石油深井采油的需要，不易变形。

附图说明

图1为本发明方法流程示意图；

图2为本发明打磨步骤时抽油杆原料的示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“竖直”、“上”、“下”、“水平”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例：

请参阅图1，hy级抽油杆生产方法，包括以下步骤：

步骤一：定尺：使用切割装置按规定尺寸在抽油杆原料上划线切头，制得规定尺寸的抽油杆原料，抽油杆原料可一端切头，切头后的尺寸符合规定尺寸即可，优选的，切割装置是切割机或其他切割设备，切割后，抽油杆原料按照规格和尺寸摆放在对应的料架上；

步骤二：校直：使用校直装置对抽油杆原料进行校直，校直装置是冷校直机：当抽油杆原料直线度偏差超过3mm/m，总长度直线度偏差超过3.3mm时，应当对抽油杆原料进行校直；当抽油杆原料任意304.8mm长度内直线度偏差大于1.65mm时应对抽油杆原料进行校直，测量范围时直尺靠在抽油杆原料弯曲处的凹面内；根据所校抽油杆材料直径对应调整冷校直机传动辊的角度及压辊间距；0.61短杆杆体直线度应用152.4mm的标距测量，对于所有规格的杆，最大允许的间隙值为0.84mm；用一个152.4mm的直尺靠在弯折的凹面，弯折量就是在直尺和杆体表面之间测量的间隙，测定最大许可间隙应采用152.4mm的标距，在标距中间最大允许的间隙为3.18mm；校直后每100根抽油杆原料打捆；

通过冷校直机能够最大程度的保证抽油杆的平直，防止抽油杆歪斜弯曲。

步骤三：平锻：先使用加热装置对抽油杆原料进行加热，优选的加热装置是250kw中频炉，然后五工位墩锻抽油杆原料的两端，五工位墩锻包括一工位聚料、二工位聚料、三工位预锻、四工位终锻成型打标和五工位切边，其中，三工位预锻的锻造温度在1200℃以下，四工位终锻的锻造温度在800℃以上，锻造后，冷却方法采用空冷法。

步骤四：打磨：使用打磨装置对抽油杆原料的头部进行打磨，优选的，打磨装置是角磨机或其他打磨设备，打磨的目的是去除头部飞刺、氧化皮及锻造缺陷，请参阅图2，图2的a处在打磨后应光滑过渡，打磨后的尺寸应在公差要求范围之内。

步骤五：热处理：先使用箱式淬火炉对抽油杆原料进行箱式淬火，然后使用箱式炉对抽油杆原料进行回火，使用液压拉伸机对抽油杆原料进行热拉伸，箱式淬火和回火的时间在55-60分钟之间，冷却介质是清水，清水的温度应低于30℃。

步骤六：抛丸：将抽油杆原料放置在运动的输送装置上，然后使用抛丸装置对运动的抽油杆原料进行表面抛丸强化处理，输送装置是输料机，抛丸装置是抛丸机，具体的，包括以下步骤：

1)、调整变速电机，使输料机开始运转；

2)、调整抛丸机气动闸门的开口量，使钢丸均匀抛落到被输料机带动而运动的抽油杆杆体上；

3)、调整抛丸机定位套的抛射口，以获得理想的抛射带；

4)、对抽油杆杆体的表面进行抛丸强化处理，将表面的氧化皮与铁锈彻底除掉；

5)、抛丸后抽油杆的杆体应显现出均匀的金属本色，表面抛丸点深度在0.1mm之内。

步骤七：机械加工：对抽油杆原料进行加工，使抽油杆原料的各处尺寸达到预设要求，并在抽油杆原料的表面滚压螺纹；

步骤八：超音频淬火：对抽油杆原料进行两次淬火，两次淬火时分别使用旧超音频机组和新超音频机组，淬火时杆体加热温度在860-880℃之间，杆头加热温度在950-1050℃之间，杆头加热时间为2秒，杆尾加热温度为1.5秒，冷却介质是温水，冷却温度应在30℃以下。

步骤九：浸漆：将抽油杆原料浸入沥青漆槽内两分钟，吊起后待油漆实干，hy级抽油杆即制备完成。

本发明的工作原理及使用流程：

使用切割机按规定尺寸在抽油杆原料上划线切头，制得规定尺寸的抽油杆原料，抽油杆原料可一端切头也可两端切头，切头后的尺寸符合规定尺寸即可；

使用冷校直机对抽油杆原料进行校直；

先使用中频炉对抽油杆原料进行加热，然后五工位墩锻抽油杆原料的两端，五工位墩锻包括一工位聚料、二工位聚料、三工位预锻、四工位终锻成型打标和五工位切边，其中，三工位预锻的锻造温度在1200℃以下，四工位终锻的锻造温度在800℃以上，锻造后，冷却方法采用空冷法；

使用角磨机对抽油杆原料的头部进行打磨，去除头部飞刺、氧化皮及锻造缺陷；

先使用箱式淬火炉对抽油杆原料进行箱式淬火，然后使用箱式炉对抽油杆原料进行回火，使用液压拉伸机对抽油杆原料进行热拉伸，箱式淬火和回火的时间在55-60分钟之间，冷却介质是清水，清水的温度应低于30℃；

将抽油杆原料放置在运动的输料机上，然后使用抛丸机对运动的抽油杆原料进行表面抛丸强化处理；

对抽油杆原料进行加工，使抽油杆原料的各处尺寸达到预设要求，并在抽油杆原料的表面滚压螺纹；

分别使用旧超音频机组和新超音频机组对抽油杆原料进行两次淬火；

将抽油杆原料浸入沥青漆槽内两分钟，吊起后待油漆实干，hy级抽油杆即制备完成。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。