油田鉆桿表面化學鍍鍍槽的制作方法
【技術領域】
[0001 ]本實用新型涉及一種鉆桿化學鍍設備，尤其涉及一種油田鉆桿表面化學鍍鍍槽。
【背景技術】
[0002]目前，石油、煤礦以及地質鉆探行業(yè)中需經常使用到鉆桿，為了提高鉆桿的耐磨性和耐腐蝕性，其加工生產過程中需對鉆桿的外表層進行鍍層處理，鍍層工藝通常包括兩個步驟，其一是將鉆桿放置在鍍槽內進行表面化學鍍處理，其二為將鉆桿懸吊在大型烘箱中進行400°C烘烤處理;現有技術中的鍍槽通常較小僅適用于加工尺寸較小的零部件，使用這種鍍槽進行鉆桿化學鍍的過程中，由于鉆桿的長度較長可達8米、外表面積較大，而鍍液又不斷地消耗，使得鍍液中有效成分的穩(wěn)定性難以得到有效地保證，尤其是鍍槽兩端鍍液的濃度存在一定的濃度差，這就導致產品質量的均一性和穩(wěn)定性較差，另外，化學鍍過程中需保持鍍液溫度始終穩(wěn)定在100 °C左右，如何在不降低鍍液濃度的前提下維持其溫度也成為一項技術難題。
[0003]有鑒于上述的缺陷，本設計人，積極加以研究創(chuàng)新，以期創(chuàng)設一種新型結構的油田鉆桿表面化學鍍鍍槽，使其更具有產業(yè)上的利用價值。
【實用新型內容】
[0004]為解決上述技術問題，本實用新型的目的是提供一種可以有效保證鉆桿表面化學鍍均一性和穩(wěn)定性，有效穩(wěn)定化學鍍的反應溫度的油田鉆桿表面化學鍍鍍槽。
[0005]本實用新型的油田鉆桿表面化學鍍鍍槽，包括鍍槽、動力裝置、外循環(huán)裝置和加熱裝置，所述鍍槽的兩端分別設置有至少一組主轉動軸和副轉動軸，所述主轉動軸和副轉動軸之間通過軸連接裝置固定有鉆桿，所述動力裝置與所述主轉動軸傳動連接并用于控制所述主轉動軸的相對轉動；
[0006]所述外循環(huán)裝置包括外循環(huán)水栗、橫向排液管、導流管、進液管和出液管，所述橫向排液管平行設置在所述鍍槽內、并在所述橫向排液管上設置有通孔，所述導流管設置在所述鍍槽內的一端、并且所述導流管的管口朝向所述鍍槽內的另一端，所述橫向排液管和導流管通過所述進液管與所述外循環(huán)水栗相通，所述出液管的一端設置在所述鍍槽內相對所述導流管的另一端，所述出液管的另一端與所述外循環(huán)水栗相通；
[0007]所述加熱裝置包括蒸汽發(fā)生裝置、蒸汽進氣管和蒸汽出氣管，所述鍍槽為內部設置有蒸汽加熱腔的雙層結構，所述蒸汽發(fā)生裝置的兩端分別通過蒸汽進氣管和蒸汽出氣管與所述鍍槽內的蒸汽加熱腔相通；
[0008]所述鍍槽相對所述導流管的另一側設置有溢流管，所述鍍槽的底部設置有排液
□ O
[0009]進一步的，還包括首尾依次相通的冷卻箱、配平箱和儲液箱，所述溢流管與冷卻箱相通，所述配平箱上設置有鍍液配平添加裝置，所述儲液箱通過加液管與所述鍍槽相通。
[0010]進一步的，所述加液管上設置有流量計。
[0011]進一步的，所述鍍槽包括首尾相連的多個鍍槽組件、以及固定在相互連接后的鍍槽組件兩端的側板，所述主轉動軸和副轉動軸設置在所述側板上。
[0012]進一步的，所述主轉動軸和副轉動軸為兩組，所述兩組主轉動軸之間通過齒輪相連，所述動力裝置為減速電機，所述其中一個主轉動軸通過齒輪與減速電機傳動相連。
[0013]進一步的，所述鍍槽的容積與設置在鍍槽內鉆桿的體積之比為2.2:1?2.3:1。
[0014]進一步的，軸連接裝置包括連接螺塞和夾座，所述連接螺塞的一端向外突出為塞頭，所述塞頭的外側面設置有用于螺紋連接鉆桿端部內側的外螺紋，所述夾座的一端設置有用于固定連接螺塞的夾持腔，所述夾座的另一端與主轉動軸或副轉動軸固定連接。
[0015]進一步的，所述連接螺塞與所述夾座之間設置有彈簧夾，所述彈簧夾包括相對設置且截面均為半圓形的左夾片和右夾片，所述左夾片和右夾片的一端相連、且另一端相互間隔設置為缺口，所述彈簧夾套裝在所述連接螺塞上，所述夾座上相對設置有一對螺栓孔，所述螺栓孔內設置有分別頂壓所述左夾片和右夾片的壓緊螺栓。
[0016]進一步的，所述夾座另一端與所述主轉動軸或副轉動軸之間還設置有連接軸，所述連接軸的一端外側對稱設置有一對銷槽，所述夾座套裝在所述連接軸上、并設置有頂壓在所述銷槽內并沿軸向上與所述連接軸相對移動的銷子，所述連接軸的另一端固定在所述主轉動軸或副轉動軸上。
[0017]進一步的，所述連接軸的另一端垂直貫穿設置有連接孔，所述主轉動軸和副轉動軸的端部設置有連接腔，并且連接腔的兩側相對設置有與所述連接孔相對應的定位孔，所述連接孔和定位孔內固定有連接螺栓。
[0018]借由上述方案，本實用新型至少具有以下優(yōu)點:由于設置有外循環(huán)裝置，可以在鍍槽內形成螺旋狀的水流，有效保證鍍液濃度的均一性，使鉆桿表面化學鍍保持較高的均一性和穩(wěn)定性，另外采用蒸汽加熱的方式，可以有效穩(wěn)定化學鍍的反應溫度。
[0019]上述說明僅是本實用新型技術方案的概述，為了能夠更清楚了解本實用新型的技術手段，并可依照說明書的內容予以實施，以下以本實用新型的較佳實施例并配合附圖詳細說明如后。
【附圖說明】

[0020]圖1是本實用新型油田鉆桿表面化學鍍鍍槽的結構示意圖；
[0021 ]圖2是本實用新型油田鉆桿表面化學鍍鍍槽的俯視圖；
[0022]圖3是本實用新型中軸連接裝置處的側向剖視圖；
[0023]圖4是本實用新型中連接螺塞的側向剖視圖；
[0024]圖5是本實用新型中彈簧夾處橫截面的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0025]下面結合附圖和實施例，對本實用新型的【具體實施方式】作進一步詳細描述。以下實施例用于說明本實用新型，但不用來限制本實用新型的范圍。
[0026]實施例一
[0027]參見圖1至圖2所示，本實用新型的油田鉆桿表面化學鍍鍍槽，包括鍍槽1、動力裝置2、外循環(huán)裝置3和加熱裝置4，鍍槽I的兩端分別設置有至少一組主轉動軸11和副轉動軸12，主轉動軸11和副轉動軸12之間通過軸連接裝置5固定有鉆桿6，動力裝置2與主轉動軸11傳動連接并用于控制主轉動軸11的相對轉動;外循環(huán)裝置3包括外循環(huán)水栗31、橫向排液管32、導流管33、進液管34和出液管35，橫向排液管32平行設置在鍍槽I內、并在橫向排液管32上設置有通孔321，導流管33設置在鍍槽I內的一端、并且導流管33的管口朝向鍍槽I內的另一端，橫向排液管32和導流管33通過進液管34與外循環(huán)水栗31相通，出液管35的一端設置在鍍槽I內相對導流管33的另一端，出液管35的另一端與外循環(huán)水栗31相通;加熱裝置4包括蒸汽發(fā)生裝置41、蒸汽進氣管43和蒸汽出氣管44，鍍槽I為內部設置有蒸汽加熱腔的雙層結構，蒸汽發(fā)生裝置41的兩端分別通過蒸汽進氣管43和蒸汽出氣管44與鍍槽I內的蒸汽加熱腔相通;鍍槽I相對導流管33的另一側設置有溢流管13，鍍槽的底部設置有排液口 14。
[0028]本實用新型的油田鉆桿表面化學鍍鍍槽，其工作原理為:主要包括了三個循環(huán)系統(tǒng)，分別是鍍液外循環(huán)、鍍液加液和出液循環(huán)、以及蒸汽加熱循環(huán)，其中，I)鍍液外循環(huán)通過外循環(huán)裝置實現，外循環(huán)水栗將鍍槽內的鍍液持續(xù)外循環(huán)重新導入鍍槽內，橫向排液管將鍍液沿垂直鍍槽方向橫向排出，導流管將鍍液沿鍍槽方向排出，兩者相互作用即可在鍍槽內形成螺旋狀的水流，這樣就可防止鍍液在鍍槽內的局部濃度不均一，有效防止鉆桿鍍層厚度的不均一;2)鍍液加液和出液循環(huán)由溢流管實現，鍍槽內進行化學鍍的過程中，鍍液中的有效成分不斷損耗，這樣就需要通過鍍液加液裝置持續(xù)加入鍍液，通過溢流管保持鍍液的槽內總量，同時將部分鍍液持續(xù)的導出，這樣就可以維持鍍槽內鍍液濃度的穩(wěn)定性，鍍液的配平添加需要在鍍槽外部實現，直接在鍍槽內配平將容易導致局部濃度過高進而導致鉆桿鍍層不均勻;3)鍍槽內鍍液溫度的控制，通過循環(huán)的蒸汽加熱裝置實現，蒸汽加熱相對電加熱的方式，其溫度控制過程較為穩(wěn)定，且鉆桿化學鍍的溫度控制為接近100°C，采用蒸汽加熱的方式較為適合，另外，蒸汽并不能直接導入鍍液中，其一是為了防止稀釋鍍液，其二是為了防止產生氣泡影響鉆桿化學鍍的效果，其三是為了防止鍍液受到化學雜質污染;鉆桿化學鍍過程結束后，通過拔掉設置在排液口的塞子，即可實現將鍍槽內鍍液排出。
[0029]為了有效持續(xù)配平和添加鍍液，本實用新型的油田鉆桿表面化學鍍鍍槽，還包括首尾依次相通的冷卻箱7、配平箱8和儲液箱9，冷卻箱7將溢流管排出的鍍液冷卻，然后通過水栗栗入配平箱8，配平箱8上設置有鍍液配平添加裝置，將鍍液添加配平，鍍液配平添加裝置通常包括化學傳感器和滴加裝置，也可以采用人工測量添加的方式，隨后鍍液被栗入儲液箱9，儲液箱9通過加液管91與鍍槽I相通，另外，儲液箱與加熱裝置相通，使儲液箱內的鍍液溫度與鍍槽內的鍍液溫度一致，避免添加過程中鍍液溫度局部不均勻；為了有效控制加液的速度，加液管91上設置有流量計92。
[0030]由于鉆桿的長度不一，最長可達到8米，為了避免重復設置不同尺寸的鍍槽，鍍槽I包括首尾相連的多個鍍槽組件15、以及固定在相互連接后的鍍槽組件兩端的側板16，主轉動軸11和副轉動軸12設置在側板16上，在對不同長度的鍍槽進行化學鍍時，可以將不同數量的鍍槽組件相互拼接固定，然后在兩側固定側板以組裝出不同尺寸的鍍槽。
[0031]為了提高鍍槽的使用率，可以同時對兩根鉆桿進行化學鍍處理，此時，主轉動軸11和副轉動軸12為兩組，然后將兩組主轉動軸11之間通過齒輪相連即可，這樣僅需控制一個主轉動軸轉動即可同時控制兩根鉆桿在鍍槽內的轉動，主轉動軸的動力控制，可以通過鏈條與減速電機相連，也可通過齒輪與減速電機傳動相連;需要說明的是，主轉動軸11和副轉動軸12的數量并不可無限增加，最多僅能設置兩組，這是由于較多的鉆桿同時進行化學鍍時，鍍液中有效物質的濃度難以有效的控制，同時實驗證明，鍍槽I的容積與設置在鍍槽內鉆桿的體積之比需控制在2.2:1?2.3:1的范圍內，最優(yōu)為2.25:1。
[0032]實施例二
[0033]參見圖3至圖5所示，由于需要將鉆桿的外表面全部進行化學鍍處理，為了保證鉆桿的化學鍍效果，同時防止其它部件被同時化學鍍處理，同時保證鉆桿與主轉動軸和副轉動軸的固定連接，軸連接裝置5包括連接螺塞51和夾座52，連接螺塞51的一端向外突出為塞頭511，塞頭511的外側面設置有用于螺紋連接鉆桿端部內側的外螺紋，夾座52的一端設置有用于固定連接螺塞的夾持腔，夾座52的另一端與主轉動軸11或副轉動軸12固定連接;化學鍍處理過程中，使用塑料薄膜纏繞在連接螺塞和夾座的外側，將鉆桿的外表面完全露出；為了方便后續(xù)工序中將鉆桿懸吊烘烤，連接螺塞51上還設置有懸吊孔512，同時懸吊孔還可以方便將鉆桿吊裝至鍍槽內完成進一步的安裝。
[0034]夾座52對于連接螺塞51的固定，可以通過在夾座上對稱設置三個壓緊螺栓實現，但是長期使用后壓緊螺栓對于連接螺塞的磨損較大，為了提高夾持效果，防止重復性壓緊固定過程對連接螺塞的損傷，連接螺塞51與夾座52之間設置有彈簧夾53，彈簧夾53包括相對設置且截面均為半圓形的左夾片531和右夾片532，左夾片531和右夾片532的一端相連、且另一端相互間隔設置為缺口 533，彈簧夾套裝在連接螺塞上，夾座52上相對設置有一對螺栓孔521，螺栓孔521內設置有分別頂壓左夾片和右夾片的壓緊螺栓522，為了保證夾持效果，左夾片531和右夾片532之間的連接處的厚度小于左夾片和右夾片的厚度，生產制作彈簧片時，通常是將圓鋼一側開口為上述缺口 533，并在相對的一側鑿出凹槽534;彈簧夾采用彈性較高的65錳鋼，通過旋擰壓緊螺栓，使彈簧夾53貼緊夾住連接螺塞51，而彈簧夾53則又被壓緊螺栓522壓緊而避免了與夾座52之間的轉動，長期使用后，僅需更換彈簧夾即可，使用成本較低。
[0035]由于鉆桿在進行化學鍍的過程中受熱膨脹變形，因而在保證鉆桿6與主轉動軸11和副轉動軸12之間連接效果的同時，需保證三者間能夠產生一定的軸向位移，因而，夾座52另一端與主轉動軸11或副轉動軸12之間還設置有連接軸54，連接軸54的一端外側對稱設置有一對銷槽541，夾座52套裝在連接軸54上、并設置有頂壓在銷槽541內并沿軸向上與連接軸相對移動的銷子542，連接軸54的另一端固定在主轉動軸11或副轉動軸12上，通過銷子在銷槽內的滑動，允許了夾座在軸向上的相對軸向位移，同時還保證了徑向的穩(wěn)定性。
[0036]為了有效固定連接軸54和轉動軸，連接軸54的另一端垂直貫穿設置有連接孔，主轉動軸和副轉動軸的端部設置有連接腔，并且連接腔的兩側相對設置有與連接孔相對應的定位孔，連接孔和定位孔內固定有連接螺栓543。
[0037]以上所述僅是本實用新型的優(yōu)選實施方式，并不用于限制本實用新型，應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型技術原理的前提下，還可以做出若干改進和變型，這些改進和變型也應視為本實用新型的保護范圍。
【主權項】
1.一種油田鉆桿表面化學鍍鍍槽，其特征在于:包括鍍槽、動力裝置、外循環(huán)裝置和加熱裝置，所述鍍槽的兩端分別設置有至少一組主轉動軸和副轉動軸，所述主轉動軸和副轉動軸之間通過軸連接裝置固定有鉆桿，所述動力裝置與所述主轉動軸傳動連接并用于控制所述主轉動軸的相對轉動； 所述外循環(huán)裝置包括外循環(huán)水栗、橫向排液管、導流管、進液管和出液管，所述橫向排液管平行設置在所述鍍槽內、并在所述橫向排液管上設置有通孔，所述導流管設置在所述鍍槽內的一端、并且所述導流管的管口朝向所述鍍槽內的另一端，所述橫向排液管和導流管通過所述進液管與所述外循環(huán)水栗相通，所述出液管的一端設置在所述鍍槽內相對所述導流管的另一端，所述出液管的另一端與所述外循環(huán)水栗相通； 所述加熱裝置包括蒸汽發(fā)生裝置、蒸汽進氣管和蒸汽出氣管，所述鍍槽為內部設置有蒸汽加熱腔的雙層結構，所述蒸汽發(fā)生裝置的兩端分別通過蒸汽進氣管和蒸汽出氣管與所述鍍槽內的蒸汽加熱腔相通； 所述鍍槽相對所述導流管的另一側設置有溢流管，所述鍍槽的底部設置有排液口。2.根據權利要求1所述的油田鉆桿表面化學鍍鍍槽，其特征在于:還包括首尾依次相通的冷卻箱、配平箱和儲液箱，所述溢流管與冷卻箱相通，所述配平箱上設置有鍍液配平添加裝置，所述儲液箱通過加液管與所述鍍槽相通。3.根據權利要求2所述的油田鉆桿表面化學鍍鍍槽，其特征在于:所述加液管上設置有流量計。4.根據權利要求1所述的油田鉆桿表面化學鍍鍍槽，其特征在于:所述鍍槽包括首尾相連的多個鍍槽組件、以及固定在相互連接后的鍍槽組件兩端的側板，所述主轉動軸和副轉動軸設置在所述側板上。5.根據權利要求1所述的油田鉆桿表面化學鍍鍍槽，其特征在于:所述主轉動軸和副轉動軸設置有兩組，兩組主轉動軸之間通過齒輪相連，所 述動力裝置為減速電機，其中一個主轉動軸通過齒輪與減速電機傳動相連。6.根據權利要求1所述的油田鉆桿表面化學鍍鍍槽，其特征在于:所述鍍槽的容積與設置在鍍槽內鉆桿的體積之比為2.2:1?2.3:1。7.根據權利要求1至6任一項所述的油田鉆桿表面化學鍍鍍槽，其特征在于:軸連接裝置包括連接螺塞和夾座，所述連接螺塞的一端向外突出為塞頭，所述塞頭的外側面設置有用于螺紋連接鉆桿端部內側的外螺紋，所述夾座的一端設置有用于固定連接螺塞的夾持腔，所述夾座的另一端與主轉動軸或副轉動軸固定連接。8.根據權利要求7所述的油田鉆桿表面化學鍍鍍槽，其特征在于:所述連接螺塞與所述夾座之間設置有彈簧夾，所述彈簧夾包括相對設置且截面均為半圓形的左夾片和右夾片，所述左夾片和右夾片的一端相連、且另一端相互間隔設置為缺口，所述彈簧夾套裝在所述連接螺塞上，所述夾座上相對設置有一對螺栓孔，所述螺栓孔內設置有分別頂壓所述左夾片和右夾片的壓緊螺栓。9.根據權利要求7所述的油田鉆桿表面化學鍍鍍槽，其特征在于:所述夾座另一端與所述主轉動軸或副轉動軸之間還設置有連接軸，所述連接軸的一端外側對稱設置有一對銷槽，所述夾座套裝在所述連接軸上、并設置有頂壓在所述銷槽內并沿軸向上與所述連接軸相對移動的銷子，所述連接軸的另一端固定在所述主轉動軸或副轉動軸上。10.根據權利要求9所述的油田鉆桿表面化學鍍鍍槽，其特征在于:所述連接軸的另一端垂直貫穿設置有連接孔，所述主轉動軸和副轉動軸的端部設置有連接腔，并且連接腔的兩側相對設置有與所述連接孔相對應的定位孔，所述連接孔和定位孔內固定有連接螺栓。
【專利摘要】本實用新型涉及一種可以有效保證鉆桿表面化學鍍均一性和穩(wěn)定性，有效穩(wěn)定化學鍍的反應溫度的油田鉆桿表面化學鍍鍍槽。包括鍍槽、動力裝置、外循環(huán)裝置和加熱裝置，鍍槽的兩端設置主轉動軸和副轉動軸，主轉動軸和副轉動軸之間固定有鉆桿，動力裝置與主轉動軸傳動連接；外循環(huán)裝置包括外循環(huán)水泵、橫向排液管、導流管、進液管和出液管，橫向排液管平行設置在鍍槽內，導流管設置在鍍槽內的一端，橫向排液管和導流管通過進液管與外循環(huán)水泵相通，出液管的一端設置在鍍槽內、另一端與外循環(huán)水泵相通；加熱裝置包括蒸汽發(fā)生裝置、蒸汽進氣管和蒸汽出氣管，鍍槽為內部設置有蒸汽加熱腔的雙層結構；鍍槽上設置有溢流管，鍍槽的底部設置有排液口。
【IPC分類】C23C18/16
【公開號】CN205387592
【申請?zhí)枴緾N201521107482
【發(fā)明人】臧珂
【申請人】常州市江東特種抗磨復合材料研究所有限公司
【公開日】2016年7月20日
【申請日】2015年12月28日