[发明专利]一种杆体聚料型扶正抽油杆及其铸造方法

权利要求书

1.一种杆体聚料型扶正抽油杆锻造、挤压方法，其特征在于，包括以下步骤：

第一步骤，采购原材料并对原材料进行校直处理；

第二步骤，用模具将圆钢端头聚料成形为抽油杆部形状，并且在抽油杆杆体上通过挤压聚料成形形成一个或者多个花键；

第三步骤，通过调质处理使得上述抽油杆杆体达到理想的机械性能强度；

第四步骤，将上述抽油杆杆体进行抛丸处理后进行机加工；

第五步骤，机加工完成后，用注塑机在上述抽油杆杆体被挤压成型为花键的相应位置将扶正器注塑到抽油杆杆体上；

第六步骤，将上述抽油杆进行防腐处理。

2.根据权利要求1所述的杆体聚料型扶正抽油杆锻造、挤压方法，其特征在于，所述第二步骤中，在9000米长的部分杆体上，用60T-120T热锻粗挤压机，经中频加热1100℃-1150℃，通过用模芯、模具材料制做的模具，均匀稳定地热挤压成所需要的花键各部尺寸，在抽油杆杆体上通过挤压聚料成形形成多个的30mm长花键，所述多个花键为每隔一段距离间隔地分布在抽油杆杆体上。

3.根据权利要求1所述的杆体聚料型扶正抽油杆铸造方法，其特征在于，在第二步骤中可根据以下步骤计算得到抽油杆上设置花键的位置：

2.1在油井中选取若干个测点，在每个测点上进行测量，获得该测点处的井深L、井斜角α、方位角Ф；其他测点数据可以根据上述三个数据通过本领域技术人员公知的公式计算得到，两个测点之间为一测段；

2.2使用公式(1)计算该测段的狗腿角β：

cosβ＝cosα₁cosα₂+sinα₁sinα₂△Φ  (1)

α为井斜角，Ф为方位角，△Φ＝|Φ₂-Φ₁|；

2.3使用公式(2)计算该测段的正压力合力Fcn:

F_cn＝2·F^τ·sin(β/2)·(π/180°)  (2)

F^τ为测段杆柱两端的轴向力；

2.4使用公式(3)计算该测段杆柱上的单位长度的正压力fcn:

f_cn＝F_cn/△L≈Fτ·β_L·(π/180°)  (3)

β_L为测段狗腿度，β为测段狗腿角，△L为相邻测点间的距离，即，测段弧长或点距，其中β＝β_L·△L；

2.5扶正器间距上的正压力合力Ffn可用公式(4)计算：

F_fn＝f_cn·△l'_f  (4)

△l'_f为扶正器间距的长度，在初始时可设置一个初始距离长度；

2.6通常已知材料的扶正器杆段的最大挠度fmax是确定且可得的，则同一测段上的扶正器间距为：

Δl′f=348EIfmaxFfn---(5)]]>

E为材料弹性模量，钢材的E＝21*106N/cm2，I为截面惯性矩，圆截面的I＝πd⁴/64cm⁴。

4.根据权利要求1-3之一所述的杆体聚料型扶正抽油杆锻造、挤压方法，其特征在于，所述第五步骤中将扶正器的模具卡在花键位置处直接注塑成型，注塑时可适当增加注塑压力，以保证扶正器与花键牢固结合。

5.一种根据权利要求1-4之一中所述锻造、挤压方法的杆体聚料型扶正抽油杆，其特征在于，包括：

在上述抽油杆杆体上通过挤压聚料成形形成一个或者多个30mm长花键；

在上述抽油杆杆体被挤压成型为花键的相应位置注塑扶正器，可以使扶正器牢固地定位在杆体上，在使用过程中不会滑位脱落。