[发明专利]钢管、石油油井管和钻杆中频热处理系统中的喷淬装置

说明书

技术领域

本发明涉及的是用于钢管中频热处理系统中的喷淬装置，属于热处理技术领域。

背景技术

现有技术，是采用一般的喷淋装置，由于其结构的原因，在随线连续喷淋中无法使钢管、石油油井管和钻杆迅速均匀完全淬透，并且对10米左右长的钢管、石油油井管和钻杆弯曲变形量较大，平直度达到美国API标准，从管子一端测量到另一端的总长度的0.2％。在每端1524mm范围内，不得超出3.175mm。

发明内容

本发明的目的旨在克服现有技术所存在的缺陷，提出一种更适合钢管、石油油井管和钻杆中频热处理系统中喷淬装置，该喷淬装置可均匀地向工件钢管或石油油井管和钻杆表面喷射淬火介质，保证工件钢管或石油油井管或钻杆四周均匀冷却。10米左右长的工件钢管或石油油井管和钻杆平直度达到美国API标准，从管子一端测量到另一端的总长度的0.2％。在每端1524mm范围内，不得超出3.175mm。

本发明的技术解决方案：其结构是包括喷淋器、水泵、喷淬角度调节装置，其中喷淋器呈环形状分布；喷淋器的进水管与水泵相接，喷淬角度调节装置安装在喷淋器上，喷淋器上装有若干个喷咀，该喷咀的直径为1.2-4mm，喷咀的喷射形状是锥形状或扇形状，若干个喷咀是对称设置的；喷淬装置的中心线工件钢管或石油油井管或钻杆的中心线同轴。

本发明的优点：随线连续喷淋使钢管、石油油井管和钻杆迅速均匀完全淬透。10米左右长的工件从管子一端测量到另一端的总长度的0.2％。在每一端1524mm范围内，不得超出3.175mm。淬火介质向钢管、石油油井管和钻杆表面四周喷射，保证钢管、石油油井管和钻杆四周均匀冷却。喷射液的压力在5～15Kg/cm²可控，使淬火介质在钢管、石油油井管和钻杆表面生成的蒸汽膜迅速破坏，保证快速冷却，可拆卸喷咀，保证及时更换喷咀排除喷咀堵塞。进水管处安装电磁流量计、压力和温度传感器通过PLC进行调节。喷咀相对工件钢管或石油油井管或钻杆轴线的角度可调，经过喷淬区使进入工件钢管或石油油井管或钻杆接头缝隙中淬火介质向后部的回水减少到最少。

附图说明

附图1是本发明的结构示意图。

附图中的1是喷淋器、2是水泵、3是喷咀、4是喷淬角度调节装置。

具体实施方式

对照附图，其结构是包括喷淋器1、水泵2、喷淬角度调节装置4，其中喷淋器1呈环形状分布；喷淋器1的进水管与水泵2相接，喷淬角度调节装置4安装在喷淋器1上，喷淋器1上装有若干个喷咀3，该喷咀3的直径为1.2-4mm，喷咀3的喷射形状是锥形状或扇形状，若干个喷咀3是对称设置的；喷淬装置的中心线与工件钢管或石油油井管或钻杆的中心线同轴。

水泵2的压力设在5-15Kg/cm²，喷咀3是可拆卸的。喷淋器1的进水管上安装了电磁流量计、压力表和温度传感器。

喷淬角度调节装置4可调节喷咀轴线相对工件轴的角度。

实施时，为保证钢管、石油油井管和钻杆中心线与环喷装置的中心线同轴，并连续在中心线上通过。为适应不同规格的，喷淬装置中心可以上下调节，左右偏移调节。淬火介质向工件钢管或石油油井管或钻杆表面四周喷射，保证工件钢管或石油油井管或钻杆四周均匀冷却。为使淬火介质在工件钢管或石油油井管或钻杆表面生成的蒸汽膜迅速破坏，保证快速冷却，喷射液的压力设在5～15Kg/cm²左右，并可控。为长期稳定保持喷淬的工艺参数(如流量、压力)，喷咀采用硬质合金制造。硬质合金喷咀的内孔从1.2～4mm范围。为排除喷咀堵塞，采用可拆卸喷咀，保证及时更换喷咀。为控制工件钢管或石油油井管或钻杆的弯曲变形量，喷淬装置内设三个喷淬区段，第一个喷淬区段，在第1个2-3秒钟的喷淬冷却速度适当缓慢一点，防止急冷产生变形，喷咀4与工件钢管或石油油井管或钻杆轴线间角度为60-90度；第二个喷淬区段，其内部加上一道支承，在后第2-第3个3秒钟的喷淬，流量和压力加大，使工件钢管或石油油井管或钻杆快速冷却，为使喷淬达到最佳状态，对淬火介质的流量，压力和温度根据设定的工艺参数自动调正，喷咀4与工件钢管或石油油井管或钻杆轴线间角度为70-90度；第三个喷淬区段，喷咀4与工件钢管或石油油井管或钻杆轴线间角度为80-90度。我们在喷淬介质进口处安装了电磁流量计、压力和温度传感器可通过PLC进行调节。喷淬装置内的三个喷淬区段的喷咀相对工件钢管或石油油井管或钻杆轴线的角度可调节，这样可做到工件钢管或石油油井管或钻杆经过喷淬区使进入工件钢管或石油油井管或钻杆接头缝隙中淬火介质向后部的回水减少到最少。

随线连续喷淋使钢管、石油油井管和钻杆迅速均匀完全淬透。10米左右长的钢管、石油油井管和钻杆平直度达到美国API标准，从管子一端测量到另一端的总长度的0.2％。在每端1524mm范围内，不得超出3.175mm。