定子氮化检测工装及其检测方法与流程

1.本发明涉及热处理工艺设备领域，尤其涉及定子氮化检测工装及其检测方法。


背景技术：

2.对于射孔井段不超过1500m的井，常采用地面驱动的井下螺杆泵作为泵抽工具。地面驱动井下螺杆泵是地面驱动装置将转动扭矩经抽油杆柱传递给转子，带动转子转动实现排液。而定子是螺杆泵的一个关键部件,并直接影响到井下机组的寿命。定子制造质量越高,井下机组的寿命就越长。定子的作用就是提供转子工作和液体抽汲的螺旋腔。
3.目前，为了满足客户的需求需要对定子进行氮化，由于定子的长度非常长，因此作整体氮化时经常会出现定子的两端氮化后的硬度达标，但定子的中间部分氮化硬度不达标的情况出现，因此如何检测定子的氮化结果，迫切需要涉及一种能用于定子氮化的检测结构。


技术实现要素：

4.针对上述现有技术的缺点，本发明的目的是提供定子氮化检测工装及其检测方法，以解决现有技术中的一个或多个问题。
5.为实现上述目的，本发明的技术方案如下：
6.定子氮化检测工装，所述定子氮化检测工装包括管本体，在所述管本体上开设至少一个与所述管本体内部连通的开口以及至少一个热能流通孔，所述管本体的近端与限位座的远端连接，所述定子氮化检测工装还包括至少一个测试块，每个所述测试块通过所述开口与所述管本体抵接，至少一个管套可移动地设置在所述管本体的外侧，以用于将所述测试块密闭于所述开口或用于取出所述测试块。
7.进一步的，所述测试块包括测试块本体，在所述测试块本体的内侧开设开口槽，所述开口槽具有平面用于硬度检测。
8.进一步的，所述测试块为半圆形，所述测试块的外径与所述管本体的外径相同，所述测试块的内径与所述管本体的内径相同。
9.进一步的，所述限位座的外径大于所述管本体的外径。
10.进一步的，所述管套的外侧连接至少两个紧固件。
11.进一步的，所述限位座的近端连接安装座，所述安装座连接至少两个吊耳。
12.相应的，本发明还提供一种利用上述定子氮化检测工装的检测方法，包括以下步骤：
13.露出管本体上的开口；
14.将测试块放置于所述开口；
15.将测试块封闭在管套内；
16.杆体放入管本体；
17.将具有测试块的管本体吊入氮化炉氮化；
18.氮化结束后检测测试块的硬度。
19.进一步的，所述氮化炉的温度为400℃～550℃。
20.进一步的，所述氮化炉的保温时间为2h～30h。
21.进一步的，所述氮化炉氮化前需要抽真空，所述抽真空的时间为10min～15min，所述抽真空的压力为100mpa～110mpa。
22.与现有技术相比，本发明的有益技术效果如下：
23.本发明通过沿管本体的长度方向开设多个开口，在每个开口上均安装一个与定子材料相同的测试块，在氮化后取出测试块并检测氮化结果，由此判断管本体上长度方向上每一段氮化后的硬度是否达到氮化要求，以避免在大批量氮化后出现氮化硬度不达标的要求，减少不良品，有效提高了企业的检测效率。
附图说明
24.图1示出了本发明实施例定子氮化检测工装的结构示意图。
25.图2示出了本发明实施例定子氮化检测工装中盖板移动的示意图。
26.图3示出了本发明实施例定子氮化检测工装及其检测方法中测试块的结构示意图。
27.图4示出了本发明实施例定子氮化检测工装及其检测方法中未安装测试块的结构示意图。
28.图5示出了本发明实施例定子氮化检测工装及其检测方法中安装测试块的结构示意图。
29.图6示出了本发明实施例定子氮化检测工装及其检测方法中定子氮化检测工装安装在氮化炉的示意图。
30.附图中标记：1、管本体；100、开口；101、热能流通孔；2、限位座；200、第一杆体安装孔；3、安装座；300、第二杆体安装孔；4、吊耳；5、管套；500、螺纹孔；6、测试块；600、测试块本体；601、开口槽；7、紧固件；8、氮化炉固定盘。
具体实施方式
31.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图和具体实施方式对本发明提出的定子氮化检测工装及其检测方法作进一步详细说明。根据下面说明，本发明的优点和特征将更清楚。需要说明的是，附图采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施方式的目的。为了使本发明的目的、特征和优点能够更加明显易懂，请参阅附图。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容能涵盖的范围内。
32.为了更加清楚地描述上述定子氮化检测工装，本发明限定术语“远端”和“近端”，具体而言，“远端”表示氮化过程中靠近氮化炉炉底的一端，“近端”表示氮化过程中远离氮化炉炉底的一端，以图1为例，图1的左侧为近端，图1的右侧为远端。
33.请参考图1，所述定子氮化检测工装包括管本体，在所述管本体1上开设至少一个与所述管本体1内部连通的开口100及至少一个热能流通孔101，具体的，在本实施例所述定子氮化检测工装中，在所述管本体1长度的1/3处均可开设所述开口100。上述管本体1的长度与后续需要氮化的定子的长度相同，材料相同，起到模拟定子结构的作用。
34.进一步的，请参考图1和图6，所述管本体1的近端与限位座2的远端连接，所述限位座2的外径大于所述管本体1的外径，通过该限位座2使得该定子氮化检测工装在吊入氮化炉后可与氮化炉固定盘8连接固定，避免因管本体1的外径过小而从固定盘8脱离的情况发生。
35.进一步的，请参考图1、图2和图3，定子氮化检测工装还包括至少一个测试块6，该测试块6的材料与待氮化定子的材料相同，每个测试块6通过开口100与管本体1抵接，至少一个管套5可移动地设置在管本体1的外侧，以用于将测试块6密闭于开口100或用于取出测试块6，具体的，所述管套5的内径大于所述管本体1的外径，使所述管套5可套接于所述管本体1的外侧，并且所述管套5的内侧与管本体1的外侧之间间隙配合，进而可实现所述管套5沿管本体1的外侧移动。
36.进一步的，请参考图4及图5，所述管套5上开设至少两个螺纹孔500，所述螺纹孔500用于连接紧固件7，通过紧固件7以及该螺纹孔500可实现管套5位置的固定，并且可向所述测试块6的外侧施力，使所述测试块6与管本体1抵接，避免其轴向移动。
37.具体的，请继续参考图1、图2及图3，所述测试块6包括测试块本体600，在测试块本体600的内侧开设开口槽601，开口槽601具有平面用于硬度检测。优选的，在本实施例所述定子氮化检测工装中，所述开口槽601优选为方形的。在本发明的其他实施例中，所述开口槽601也可以为除方形之外的其他任意形状，例如圆形，三角形等，其只要具有平面可供硬度检测即可。
38.进一步的，请参考图4和图5，所述测试块6的截面为半圆形，所述测试块6的外径与管本体1的外径相同，测试块1的内径与管本体1的内径相同。
39.进一步的，请参考图1和图2，为了便于定子氮化检测工装可吊入氮化炉内部，所述限位座2的近端连接安装座3，安装座3连接至少两个吊耳4。
40.进一步的，请参考图6，由于管本体1较长，为了避免管本体1的中间部分无法获得满足要求的氮化硬度，所述管本体1的内部还需要放入杆体，因此在限位座2的内部开设第一杆体安装孔200，在安装座3的内部开设第二杆体安装孔300，杆体可通过该第一杆体安装孔200、第二杆体安装孔300进入管本体1的内部，进而实现对管本体1上各长度段的测试块6氮化。
41.相应的，本发明还提供一种利用上述定子氮化检测工装的检测方法，其特征在于包括以下步骤：
42.s1：请参考图2，首先将管本体1上各长度段中的开口100露出，即将对应每个开口100的管套5沿轴向移动，以图2为例，所述管套5沿轴向向右移动，使开口100露出。
43.s2：将测试块6放入该开口100内，所述测试块6中开口槽601面对所述管本体1的内壁，请继续参考图2，然后将管套5沿轴向向左移动，使测试块6被封闭于管套5的内部，然后通过紧固件7以及螺纹孔500将管套5的位置固定，同时旋转紧固件7使紧固件7接触测试块6的外侧，继而使测试块6被施压后抵接管本体1。
44.s3：将杆体(图中未示出)放入管本体1的内部，杆体1可与管本体1的内部相配合，以避免杆体1从管本体1中掉出。
45.当然，在本发明的其他实施例中，也可以在安装座3上螺纹连接一螺纹套，该螺纹套的外侧与安装座3螺纹连接，螺纹套的内侧连接杆体，其也可以避免杆体从管本体中掉出。
46.s4：利用吊机并通过吊耳4将带有测试块6的管本体1吊入氮化炉进行氮化。
47.具体的，在氮化炉氮化前首先需要抽真空，抽真空的时间为10min～15min，抽真空的压力为100mpa～110mpa。
48.管本体1吊入氮化炉后置于氮化炉的托盘上，以管本体1为阴极，以氮化炉的炉壁为阳极，通过阴极和阳极间产生的辉光放电现象进行离子渗氮，通入400～750v的直流电，使氨气被电离成氮和氢的正离子及电子，管本体1表面形成辉光，具有高能量的氮离子以最大的速度轰击管本体1表面，将动能转变为热能，使管本体1表面升温至400℃～550℃，氮化炉的保温时间为2h～30h，同样的，由于热能传导需要介质来引导渗氮，因此通过开设热能流通孔101使氮离子进入至管本体1的内部并接触杆体，通过杆体的引导使各氮离子能轰击管本体1的内部，使管本体1内部以及测试块6产生原子溅射，氮遂渗入管本体1以及测试块6的表面及内部。
49.以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
50.以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。