纤维连续抽油杆注入头用夹持及其制造方法

申请号 CN201510923634.9 申请日 2015-12-14 公开(公告)号 CN105569586A 公开(公告)日 2016-05-11
申请人 中国石油天然气集团公司; 中国石油集团钻井工程技术研究院; 中国石油集团钻井工程技术研究院江汉机械研究所; 发明人 袁文才; 石成刚; 谭文锋; 任武; 刘寿军; 杨志敏; 杨高;
摘要 本 发明 提供了一种 碳 纤维 连续抽油杆注入头用夹持 块 及其制造方法,所述 碳纤维 连续抽油杆注入头用夹持块包括两个相对设置的本体,两个所述本体之间形成夹持碳纤维连续抽油杆的空间,所述本体由结构 钢 制成,两个所述本体的相对面为夹持面,在各所述夹持面上分别设置网格状条纹结构;所述网格状条纹结构包括均贯通到所述夹持面边缘的多个条状的第一斜凹槽和多个条状的第二斜凹槽,各所述第一斜凹槽相互平行,各所述第二斜凹槽相互平行,多个所述第一斜凹槽与多个所述第二斜凹槽交叉布置将所述夹持面分割成多个凸齿。本发明能稳定可靠地夹持碳纤维连续抽油杆。
权利要求

1.一种纤维连续抽油杆注入头用夹持,其特征在于,所述碳纤维连续抽油杆注入头用夹持块包括两个相对设置的本体,两个所述本体之间形成夹持碳纤维连续抽油杆的空间,所述本体由结构制成,两个所述本体的相对面为夹持面,在各所述夹持面上分别设置网格状条纹结构;
所述网格状条纹结构包括均贯通到所述夹持面边缘的多个条状的第一斜凹槽和多个条状的第二斜凹槽,各所述第一斜凹槽相互平行,各所述第二斜凹槽相互平行,多个所述第一斜凹槽与多个所述第二斜凹槽交叉布置将所述夹持面分割成多个凸齿。
2.根据权利要求1所述的碳纤维连续抽油杆注入头用夹持块,其特征在于,所述夹持面呈方形,所述第一斜凹槽的长度方向垂直于所述第二斜凹槽的长度方向。
3.根据权利要求1所述的碳纤维连续抽油杆注入头用夹持块,其特征在于,各所述凸齿的表面面积之和与所述夹持面的四周边缘围成的面积的比值为40%~70%。
4.根据权利要求2或3所述的碳纤维连续抽油杆注入头用夹持块,其特征在于,相邻的所述第一斜凹槽之间的间距相等,相邻的所述第二斜凹槽之间的间距相等,各所述凸齿均呈正方形。
5.根据权利要求1所述的碳纤维连续抽油杆注入头用夹持块,其特征在于,所述本体由低碳钢制成。
6.根据权利要求1所述的碳纤维连续抽油杆注入头用夹持块,其特征在于,各所述本体呈长方体状,各所述本体上均具有分别与所述夹持面垂直的上端面和下端面,所述上端面与所述下端面相互平行且均垂直于所述碳纤维连续抽油杆;所述上端面与所述夹持面通过上过渡结构连接,所述下端面与所述夹持面通过下过渡结构连接;
所述上过渡结构包括上斜坡面和上圆弧面;所述上斜坡面的一端从所述夹持面的上边缘处向上且朝远离所述夹持面的方向延伸,其另一端连接到所述上圆弧面的一端,所述上圆弧面的另一端位于所述上端面朝向所述夹持面的内侧边缘,所述上圆弧面与所述上端面相切;
所述下过渡结构包括下斜坡面和下圆弧面;所述下斜坡面的一端从所述夹持面的下边缘处向下且朝远离所述夹持面的方向延伸,其另一端连接到所述下圆弧面的一端,所述下圆弧面的另一端位于所述下端面朝向所述夹持面的内侧边缘,所述下圆弧面与所述下端面相切。
7.根据权利要求6所述的碳纤维连续抽油杆注入头用夹持块,其特征在于,所述上圆弧面的半径和所述下圆弧面的半径分别为2毫米,所述上斜坡面在所述夹持面上投影的长度为2毫米,所述下斜坡面在所述夹持面上投影的长度为2毫米。
8.根据权利要求6所述的碳纤维连续抽油杆注入头用夹持块,其特征在于,所述上过渡结构的表面和所述下过渡结构的表面分别覆盖一包合金涂层,所述包角软合金涂层表面的布氏硬度值大于或等于25,且小于或等于70。
9.一种碳纤维连续抽油杆注入头用夹持块的制造方法,其特征在于,用于制造如权利要求1至8任一项所述的碳纤维连续抽油杆注入头用夹持块,包括如下步骤:
步骤S10,两个本体分别由结构钢制成,各所述本体分别具有一夹持面;
步骤S20,对所述夹持面进行表面清洗,用20目~40目的棕刚玉砂粒对所述夹持面进行喷砂
步骤S30,在所述夹持面上开设均贯通到所述夹持面边缘的多个第一斜凹槽和多个第二斜凹槽,使各所述第一斜凹槽相互平行,各所述第二斜凹槽相互平行,多个所述第一斜凹槽与多个所述第二斜凹槽交叉布置形成网格状条纹结构,所述网格状条纹结构将所述夹持面分隔成多个凸齿;
步骤S40,使两个所述本体相对设置,在两个所述本体之间形成夹持碳纤维连续抽油杆的空间。
10.根据权利要求9所述的碳纤维连续抽油杆注入头用夹持块的制造方法,其特征在于,在所述步骤S10和所述步骤S20之间还包括步骤S15,所述步骤S15包括在各长方体状的所述本体上均具有与所述夹持面垂直的上端面和下端面,所述上端面与所述下端面相互平行且均垂直于所述碳纤维连续抽油杆;
将上过渡结构连接在所述上端面和所述夹持面之间,所述上过渡结构包括上斜坡面和上圆弧面;所述上斜坡面的一端从所述夹持面的上边缘处向上且朝远离所述夹持面的方向延伸,其另一端连接到所述上圆弧面的一端,所述上圆弧面的另一端位于所述上端面朝向所述夹持面的内侧边缘,使所述上圆弧面与所述上端面相切;
将下过渡结构连接在所述下端面和所述夹持面之间,所述下过渡结构包括下斜坡面和下圆弧面;所述下斜坡面的一端从所述夹持面的下边缘处向下且朝远离所述夹持面的方向延伸,其另一端连接到所述下圆弧面的一端,所述下圆弧面的另一端位于所述下端面朝向所述夹持面的内侧边缘,使所述下圆弧面与所述下端面相切。
11.根据权利要求10所述的碳纤维连续抽油杆注入头用夹持块的制造方法,其特征在于,在所述步骤S30之后所述步骤S40之前,所述制造方法还包括步骤S35,所述步骤S35包括先遮挡所述凹槽,电弧喷涂机以巴氏合金为喷涂丝材,将所述巴氏合金喷涂在所述上过渡结构的表面和所述下过渡结构的表面,分别形成包角软合金涂层。

说明书全文

纤维连续抽油杆注入头用夹持及其制造方法

技术领域

[0001] 本发明涉及采油工程机械的技术领域,特别涉及一种碳纤维连续抽油杆的注入头使用的夹持块,及其相应的制造方法。

背景技术

[0002] 碳纤维连续抽油杆是一种外形呈带状、截面为矩形、长度1000米以上,可缠绕在滚筒上的一类新型抽油杆。碳纤维连续抽油杆的心部以高性能碳纤维为增强体,表层覆盖玻璃纤维布,采用拉挤成形工艺制成。碳纤维复合材料抽油杆具有轻质、高强度、耐高温、耐腐蚀及结构功能一体化等特点,特别适用于深井、超深井、腐蚀性油井采油,能够提高采油效率,减少事故发生率,大大降低采油成本。
[0003] 碳纤维连续抽油杆作业机是将碳纤维连续抽油杆应用于石油油井采油作业的一种装置,碳纤维连续抽油杆注入头是作业机的主要组成部分,它的主要功能是注入和抽取碳纤维连续抽油杆进行作业。碳纤维连续抽油杆注入头的夹持块主要起着夹紧碳纤维连续抽油杆,防止碳纤维连续抽油杆与夹持块之间产生相对滑动及损伤,并可将碳纤维连续抽油杆从油井中连续注入或抽取。
[0004] 目前,碳纤维连续抽油杆仍处在应用试验阶段,关于碳纤维连续抽油杆注入头的夹持块的材料及结构研究也涉及不多。通过对前期碳纤维连续抽油杆一代、二代作业机的应用调查和了解可知,由于碳纤维连续抽油杆材料的特殊性,前期的碳纤维连续抽油杆夹持块都在尝试采用非金属材料作为夹持块的表面材料,但由于其材料和结构设计原因而导致夹持块的夹持性能不够或咬杆断杆问题时常发生,难以将碳纤维连续抽油杆进行成熟的现场应用。

发明内容

[0005] 为解决的技术问题,本发明提出一种碳纤维连续抽油杆注入头用夹持块及其制造方法,能稳定可靠地夹持碳纤维连续抽油杆。
[0006] 本发明提出一种碳纤维连续抽油杆注入头用夹持块,包括两个相对设置的本体,两个所述本体之间形成夹持碳纤维连续抽油杆的空间,所述本体由结构制成,两个所述本体的相对面为夹持面,在各所述夹持面上分别设置网格状条纹结构;
[0007] 所述网格状条纹结构包括均贯通到所述夹持面边缘的多个条状的第一斜凹槽和多个条状的第二斜凹槽,各所述第一斜凹槽相互平行,各所述第二斜凹槽相互平行,多个所述第一斜凹槽与多个所述第二斜凹槽交叉布置将所述夹持面分割成多个凸齿。
[0008] 进一步地,所述夹持面呈方形,所述第一斜凹槽的长度方向垂直于所述第二斜凹槽的长度方向。
[0009] 进一步地,各所述凸齿的表面面积之和与所述夹持面的四周边缘围成的面积的比值为40%~70%。
[0010] 更进一步地,相邻的所述第一斜凹槽之间的间距相等,相邻的所述第二斜凹槽之间的间距相等,各所述凸齿均呈正方形。
[0011] 进一步地,所述本体由低碳钢制成。
[0012] 进一步地,各所述本体呈长方体状,各所述本体上均具有分别与所述夹持面垂直的上端面和下端面,所述上端面与所述下端面相互平行且均垂直于所述碳纤维连续抽油杆;所述上端面与所述夹持面通过上过渡结构连接,所述下端面与所述夹持面通过下过渡结构连接;
[0013] 所述上过渡结构包括上斜坡面和上圆弧面;所述上斜坡面的一端从所述夹持面的上边缘处向上且朝远离所述夹持面的方向延伸,其另一端连接到所述上圆弧面的一端,所述上圆弧面的另一端位于所述上端面朝向所述夹持面的内侧边缘,所述上圆弧面与所述上端面相切;
[0014] 所述下过渡结构包括下斜坡面和下圆弧面;所述下斜坡面的一端从所述夹持面的下边缘处向下且朝远离所述夹持面的方向延伸,其另一端连接到所述下圆弧面的一端,所述下圆弧面的另一端位于所述下端面朝向所述夹持面的内侧边缘,所述下圆弧面与所述下端面相切。
[0015] 更进一步地,所述上圆弧面的半径和所述下圆弧面的半径分别为2毫米,所述上斜坡面在所述夹持面上投影的长度为2毫米,所述下斜坡面在所述夹持面上投影的长度为2毫米。
[0016] 作为一种可实施的方式,所述上过渡结构的表面和所述下过渡结构的表面分别覆盖一包合金涂层,所述包角软合金涂层表面的布氏硬度值大于或等于25,且小于或等于70。
[0017] 本发明还提出一种碳纤维连续抽油杆注入头用夹持块的制造方法,用于制造所述的碳纤维连续抽油杆注入头用夹持块,包括如下步骤:
[0018] 步骤S10,两个本体分别由结构钢制成,各所述本体分别具有一夹持面;
[0019] 步骤S20,对所述夹持面进行表面清洗,用20目~40目的棕刚玉砂粒对所述夹持面进行喷砂
[0020] 步骤S30,在所述夹持面上开设均贯通到所述夹持面边缘的多个第一斜凹槽和多个第二斜凹槽,使各所述第一斜凹槽相互平行,各所述第二斜凹槽相互平行,多个所述第一斜凹槽与多个所述第二斜凹槽交叉布置形成网格状条纹结构,所述网格状条纹结构将所述夹持面分隔成多个凸齿;
[0021] 步骤S40,使两个所述本体相对设置,在两个所述本体之间形成夹持碳纤维连续抽油杆的空间。
[0022] 进一步地,在所述步骤S10和所述步骤S20之间还包括步骤S15,所述步骤S15包括在各长方体状的所述本体上均具有与所述夹持面垂直的上端面和下端面,所述上端面与所述下端面相互平行且均垂直于所述碳纤维连续抽油杆;
[0023] 将上过渡结构连接在所述上端面和所述夹持面之间,所述上过渡结构包括上斜坡面和上圆弧面;所述上斜坡面的一端从所述夹持面的上边缘处向上且朝远离所述夹持面的方向延伸,其另一端连接到所述上圆弧面的一端,所述上圆弧面的另一端位于所述上端面朝向所述夹持面的内侧边缘,使所述上圆弧面与所述上端面相切;
[0024] 将下过渡结构连接在所述下端面和所述夹持面之间,所述下过渡结构包括下斜坡面和下圆弧面;所述下斜坡面的一端从所述夹持面的下边缘处向下且朝远离所述夹持面的方向延伸,其另一端连接到所述下圆弧面的一端,所述下圆弧面的另一端位于所述下端面朝向所述夹持面的内侧边缘,使所述下圆弧面与所述下端面相切。
[0025] 更进一步地,在所述步骤S30之后所述步骤S40之前,所述制造方法还包括步骤S35,所述步骤S35包括先遮挡所述凹槽,电弧喷涂机以巴氏合金为喷涂丝材,将所述巴氏合金喷涂在所述上过渡结构的表面和所述下过渡结构的表面,分别形成包角软合金涂层。
[0026] 本发明相比于现有技术的有益效果在于:本发明的碳纤维连续抽油杆注入头用夹持块采用结构钢制成的本体,夹持面上设置了网格状条纹结构,多个第一斜凹槽和多个第二斜凹槽交叉设置将夹持面分割成多个凸齿,使夹持面与碳纤维连续抽油杆的接触良好,提高了摩擦系数,夹持块能稳定可靠地夹持碳纤维连续抽油杆,尤其是有效提高了在碳纤维连续抽油杆表面有介质状态下的夹持性能,而且合理设计的网格状条纹结构能有效避免夹持面对碳纤维连续抽油杆表面造成夹持损伤。
[0027] 在上端面与夹持面之间设置上过渡结构,在下端面与夹持面之间设置下过渡结构,避免本体上存在尖角会剪切碳纤维连续抽油杆,避免在切入角位置咬杆伤杆。在上过渡结构的表面和下过渡结构的表面分别设置包角软合金涂层,进一步避免了剪切损伤碳纤维连续抽油杆。
[0028] 本发明的碳纤维连续抽油杆注入头用夹持块的制造方法,选择金属作为本体材料,利用了金属的抗压抗变形,而且在夹持面上设置多个第一斜凹槽和多个第二斜凹槽形成的网格状条纹结构,提高了摩擦系数,保证了足够高的夹持性能。附图说明
[0029] 图1为本发明的碳纤维连续抽油杆注入头用夹持块实施例一的主视剖面示意图;
[0030] 图2为本发明的碳纤维连续抽油杆注入头用夹持块实施例一的本体的主视示意图;
[0031] 图3为本发明的碳纤维连续抽油杆注入头用夹持块实施例一的本体的立体示意图;
[0032] 图4为本发明的碳纤维连续抽油杆注入头用夹持块实施例一的本体的右视剖面示意图;
[0033] 图5为图4的B处的局部放大示意图;
[0034] 图6为图4的A-A截面的示意图;
[0035] 图7为本发明的碳纤维连续抽油杆注入头用夹持块实施例一的本体的后视示意图;
[0036] 图8为本发明的碳纤维连续抽油杆注入头用夹持块实施例二的本体的右视剖面示意图;
[0037] 图9为图8的C处的局部放大示意图;
[0038] 图10为本发明的碳纤维连续抽油杆注入头用夹持块实施例二的主视剖面示意图。
[0039] 附图标记:
[0040] 10-本体;11-夹持面;112-凸齿;12-第一侧面;13-上端面;14-上过渡结构;
[0041] 15-下端面;16-下过渡结构;162-下斜坡面;164-下圆弧面;
[0042] 18-包角软合金涂层;20-碳纤维连续抽油杆。

具体实施方式

[0043] 以下结合附图,对本发明上述的和另外的技术特征和优点进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明的部分实施例,而不是全部实施例。
[0044] 请参阅图1至图3所示,本发明的一种碳纤维连续抽油杆注入头用夹持块,包括两个相对设置的本体10,两个本体10之间形成夹持碳纤维连续抽油杆的空间,本体10由结构钢制成,两个本体10的相对面为夹持面11,在各夹持面11上分别设置网格状条纹结构。网格状条纹结构包括均贯通到夹持面11边缘的多个条状的第一斜凹槽和多个条状的第二斜凹槽,各第一斜凹槽相互平行,各第二斜凹槽相互平行,多个第一斜凹槽与多个第二斜凹槽交叉布置将夹持面11分割成多个凸齿112。如图1所示,各本体10的夹持面11分别朝向另一本体10,两个夹持面11平行且间隔形成夹持碳纤维连续抽油杆20的空间。
[0045] 选择金属作为本体10的材料,利用了金属的抗压抗变形能力,采用结构钢制成本体10,并在夹持面11上设置网格状条纹结构,网格状条纹结构增加了摩擦系数,提高了夹持性能,尤其是有效提高了在碳纤维连续抽油杆20表面有介质状态下的夹持性能。多个凸齿112使夹持面11与碳纤维连续抽油杆20的接触良好,提高了摩擦系数,两个夹持面11能稳定可靠地夹持置于本体10之间的碳纤维连续抽油杆20,而且网格状条纹结构能有效避免对碳纤维连续抽油杆20表面造成夹持损伤。通常情况下,碳纤维连续抽油杆注入头用夹持块在无介质状态下摩擦系数μ能够达到0.25以上,在石蜡介质状态下摩擦系数μ能够达到0.15以上。
[0046] 进一步地,如图2所示,夹持面11呈方形,第一斜凹槽的长度方向垂直于第二斜凹槽的长度方向。较优地,第一斜凹槽与第二斜凹槽交叉形成45度角的斜网纹。通过这种网格状条纹结构设计,夹持面11与碳纤维连续抽油杆20表面在接触时在局部位置(第一斜凹槽和第二斜凹槽处)形成间隙,两者不是全部紧密贴合,如果全部紧密贴合,夹持面11的金属表面可能会挫伤碳纤维连续抽油杆20表面。因此本发明可在较大的夹紧力作用下,有效避免夹持面11对碳纤维连续抽油杆20表面的损伤;还能保证夹持性能,尤其是当碳纤维抽油杆20表面有油蜡介质时,夹持块11能保证对碳纤维连续抽油杆20稳定的夹持性能。
[0047] 作为一种可实施的方式,各凸齿112的表面面积之和与夹持面11的四周边缘围成的面积的比值为40%~70%。若该比值过低,使凸齿112的边缘显得突出,容易造成夹持面11夹伤碳纤维抽油杆20表面,影响碳纤维抽油杆20的基本性能;若该比值过高,凸齿112之间的间距过小,当碳纤维抽油杆20有油蜡等介质存在时,容易造成夹持块的夹持性能降低。
[0048] 进一步地,如图3所示,相邻的第一斜凹槽之间的间距相等,相邻的所述第二斜凹槽之间的间距相等,各凸齿112均呈正方形。较优地,凸齿112的边长为4毫米,第一斜凹槽和第二斜凹槽的宽度均为1毫米,凸齿112在夹持面11上的分布密度为每平方厘米四个,各凸齿112的表面面积之和与夹持面11的四周边缘围成的面积的比值为64%,此时具有最优的使用效果。该分布密度便于在夹持面11上加工第一斜凹槽和第二斜凹槽,而且分隔形成的凸齿112能保证有足够高的夹持性能,与碳纤维连续抽油杆20能充分接触。
[0049] 作为一种可实施的方式,本体10由低碳钢制成。低碳钢的牌号为20CrMnTi,通过低碳钢制成的本体10,其夹持面11具有较好的抗压抗变形能力,可对碳纤维抽油杆20提供稳定可靠的夹持性能,提高与碳纤维连续抽油杆20的良好接触性,提高了摩擦系数,同时第一斜凹槽和第二斜凹槽的设置避免对碳纤维抽油杆20的夹持力度过大,对碳纤维抽油杆20的夹持无损伤。
[0050] 进一步地,请参阅图4和图5所示,各本体10呈长方体状,各本体10上均设有分别与夹持面11垂直的上端面13和下端面15,上端面13与下端面15相互平行且均垂直于碳纤维连续抽油杆20;上端面13与夹持面11通过上过渡结构14连接,下端面15与夹持面11通过下过渡结构16连接。在上端面13与夹持面11之间设置上过渡结构14,在下端面15与夹持面11之间设置下过渡结构16,避免本体10的上边缘和下边缘处存在的尖角剪切碳纤维连续抽油杆20,从而避免在切入角位置咬杆伤杆。
[0051] 如图5所示,下过渡结构16包括下斜坡面162和下圆弧面164;下斜坡面162的一端从夹持面11的下边缘处向下且朝远离夹持面11的方向延伸,其另一端连接到下圆弧面164的一端,下圆弧面164的另一端位于下端面15朝向夹持面11的内侧边缘,下圆弧面164与下端面15相切。相似地,上过渡结构14包括上斜坡面和上圆弧面;上斜坡面的一端从夹持面11的上边缘处向上且朝远离夹持面11的方向延伸,其另一端连接到上圆弧面的一端,上圆弧面的另一端位于上端面13朝向夹持面11的内侧边缘,上圆弧面与上端面13相切。
[0052] 请结合图3、图6和图7所示,各本体10上均设有分别与夹持面11垂直的第一侧面12和第二侧面,第一侧面12与第二侧面相互平行且均平行于碳纤维连续抽油杆20;第一侧面12与夹持面11通过第一侧过渡结构连接,第二侧面与夹持面11通过第二侧过渡结构连接。
第一侧过渡结构和第二侧过渡结构避免在本体10的侧面存在尖角会损伤碳纤维连续抽油杆20。如图3所示,第一侧过渡结构与下过渡结构类似,在此不再赘述。由于碳纤维连续抽油杆20较少接触到本体10侧面的切入角,为便于加工且节省成本,第一侧过渡结构和第二侧过渡结构可分别为倒角或倒圆结构。
[0053] 作为一种可实施的方式,上圆弧面的半径和下圆弧面164的半径分别为2毫米,上斜坡面在夹持面11上投影的长度为2毫米,下斜坡面162在夹持面11上投影的长度为2毫米。即在图5的实施例一中,H值为2毫米,W值约为0.5毫米,R值为2毫米。在实施例一中,上过渡结构14与下过渡结构16相互对称。第一侧过渡结构与第二侧过渡结构相互对称。
[0054] 进一步地,请参阅图8和图9所示,上过渡结构14的表面和下过渡结构16的表面分别覆盖一包角软合金涂层18,包角软合金涂层18表面的布氏硬度(HB)值大于或等于25,且小于或等于70。更进一步地,包角软合金涂层18由表面硬度为25~70HB的巴氏合金制成。较优地,包角软合金涂层18的外表面分别与夹持面11、下端面15或上端面13光滑过渡。在上过渡结构14的表面和下过渡结构16的表面设置包角软合金涂层18,进一步避免了本体10的边缘剪切损伤碳纤维连续抽油杆20。巴氏合金为软合金,利用软合金基体的良好嵌藏性、顺应性和抗咬合性,请参阅图10所示,包角软合金涂层18释放夹持块的切入角与碳纤维连续抽油杆20接触时的剪切应力,有效避免夹持块11的切入角处咬杆伤杆。在上下切入角处设置上过渡结构14和下过渡结构16,还可缓冲本体10的金属材料到包角软合金涂层18的软合金材料的硬度突变。
[0055] 较优地,包角软合金涂层18由基巴氏合金制成。锡基巴氏合金的具体成分为锑3%~15%,2%~6%,镉<1%,锡余量。锡基巴氏合金的组织特点是,在软相基体上均匀分布着硬相质点,具有非常好的嵌藏性、顺应性和抗咬合性。在本体10的切入角位置设置软合金能起到很好的承载和防伤作用。铅基、镉基巴氏合金应也可以满足使用要求。铅基巴氏合金的强度和硬度比锡基合金低,且耐蚀性也差,镉基系巴氏合金的使用寿命上不如锡基巴氏合金。综合看来,包角软合金涂层18采用锡基巴氏合金具有最优的使用效果。
[0056] 本发明还提出一种碳纤维连续抽油杆注入头用夹持块的制造方法,用于制造的碳纤维连续抽油杆注入头用夹持块,包括如下步骤:
[0057] 步骤S10,碳纤维连续抽油杆注入头用夹持块的两个本体10分别由结构钢制成,在各本体10上分别具有夹持面11;
[0058] 步骤S20,对夹持面11进行表面清洗,用20目~40目的棕刚玉砂粒对夹持面11进行喷砂;对夹持块的夹持面11进行表面清洗及喷砂工作,能去除油污及其他污染物;较优地,喷砂压力为0.6MPa左右,喷砂至夹持面11的表面露出新鲜金属并且无漏光现象;
[0059] 步骤S30,在夹持面11上开设均贯通到夹持面11边缘的多个第一斜凹槽和多个第二斜凹槽,使各第一斜凹槽相互平行,各第二斜凹槽相互平行,多个第一斜凹槽与多个第二斜凹槽交叉布置形成网格状条纹结构,网格状条纹结构将夹持面11分隔成多个凸齿112;
[0060] 步骤S40,使两个本体10相对设置,在两个本体10之间形成夹持碳纤维连续抽油杆20的空间。
[0061] 按照上述得到最佳使用效果时的尺寸:凸齿112呈正方形,凸齿112的边长为4毫米,第一斜凹槽和第二斜凹槽的宽度均为1毫米,第一斜凹槽和第二斜凹槽的深度均为1毫米;凸齿112在夹持面11上的分布密度为每平方厘米四个,对本体10的夹持面11加工网格状条纹结构。
[0062] 进一步地,在步骤S10和步骤S20之间还包括步骤S15,步骤S15包括在各长方体状的本体10上均设有与夹持面11垂直的上端面13和下端面15,上端面13与下端面15相互平行且均垂直于碳纤维连续抽油杆20;
[0063] 将上过渡结构14连接在上端面13和夹持面11之间,上过渡结构14包括上斜坡面和上圆弧面;上斜坡面的一端从夹持面11的上边缘处向上且朝远离夹持面11的方向延伸,其另一端连接到上圆弧面的一端,上圆弧面的另一端位于上端面13朝向夹持面11的内侧边缘,使上圆弧面与上端面13相切;
[0064] 将下过渡结构16连接在下端面15和夹持面11之间,下过渡结构16包括下斜坡面162和下圆弧面164;下斜坡面162的一端从夹持面11的下边缘处向下且朝远离夹持面11的方向延伸,其另一端连接到下圆弧面164的一端,下圆弧面164的另一端位于下端面15朝向夹持面11的内侧边缘,使下圆弧面164与下端面15相切。
[0065] 更进一步地,在步骤S30之后步骤S40之前,制造方法还包括步骤S35,步骤S35包括先遮挡网格状条纹结构,电弧喷涂机以巴氏合金为喷涂丝材,将巴氏合金喷涂在上过渡结构14的表面和下过渡结构16的表面,分别形成包角软合金涂层18。
[0066] 喷涂软合金之前对夹持块的网格状条纹结构采用工装进行遮蔽保护,防止软合金喷至第一斜凹槽、第二斜凹槽和凸齿112上,然后用电弧喷涂设备,对夹持块上下切入角的过渡位置进行软合金的喷涂。电弧喷涂设备的喷涂参数为如下:喷涂电压U=25V,喷涂电流I=60A,雾化空气压力P=0.5MPa,喷涂距离L=150mm。喷涂涂层厚度>0.5mm。喷涂完毕后对超出喷涂区域的部分采用机加工方式进行去除。
[0067] 以上所述的具体实施例,对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步的详细说明,应当理解,以上所述仅为本发明的具体实施例而已,并不用于限定本发明的保护范围。特别指出,对于本领域技术人员来说,凡在本发明的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
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