[发明专利]一种石油整体加重钻杆的制造方法及其制造设备

说明书

技术领域

本发明属于石油开采加工设备领域，具体涉及一种石油整体加重钻杆的制造方法及其制造设备。

背景技术

石油整体加重钻杆是石油钻具中钻柱的主要构建部件，起到钻杆和钻铤过渡的作用，对其材料的机械性能有着严格的要求。由于石油整体加重钻杆非常长，其结构由中间管体和管体两端的接头部分组成，管体两端接头部位直径大，中间管体部位直径小，钢厂不能生产此种结构的原材料。

目前，生产石油整体加重钻杆需购买直径略大于接头部位的棒料，通过热处理、钻深孔和车外圆的机械加工方法进行制造得出。该方法存在严重浪费材料、产品芯部力学性能低和加工效率低等缺点。随着能源与材料的短缺，市场竞争的日趋激烈，直接采用上述机械加工方法制造石油整体加重钻杆难以满足材料降耗的行业要求。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供一种提高生产效率、降低生产成本、改善力学性能的石油整体加重钻杆的制造方法，本发明的另一目的是提供实施上述方法的制造设备。

为实现上述目的，本发明一种石油整体加重钻杆的制造方法，具体为：首先选择管料作为石油整体加重钻杆锻造原料，使用锻造设备将管端镦粗加厚，然后通过调质热处理后，精镗管料内孔并精车外圆，最后车出所需的螺纹，得到石油整体加重钻杆。

进一步，在选好所述管料后，对管端进行加热处理，再使用锻造设备对管端镦粗加厚。

实施上述方法的石油整体加重钻杆的制造设备，包括卧式液压机组，卧式液压机组机身上设置有加紧油缸、挤压油缸、夹紧装置和限定原料管管端形状的模具单元，加紧油缸上设置有纵向滑动的主滑块，原料管安装在夹紧装置内，主滑块纵向滑动压紧夹紧装置将原料管固定；挤压油缸上设置有横向滑动的侧滑块，侧滑块上设置有对原料管的管端横向镦粗加厚的挤压凸模。

进一步，所述夹紧装置包括上夹紧装置和下夹紧装置，其中，上夹紧装置设置在所述主滑块上，下夹紧装置设置在上夹紧装置下方对应的机身上。

进一步，所述模具单元包括上半凹模和下半凹模，上半凹模设置在所述主滑块上，下半凹模设置在上半凹模下方对应的机身上，上半凹模和下半凹模对应于所述原料管的管端。

进一步，所述加紧油缸和所述挤压油缸集中控制，设置有手动和自动两种控制装置。

进一步，所述加紧油缸和所述挤压油缸设置有定程和定压两种设定装置。

进一步，所述加紧油缸和所述挤压油缸设置有快速和慢速控制装置。

进一步，所述上夹紧装置和所述下夹紧装置配套闭合后成挖空圆柱结构，圆柱直径由锻造管料外径确定。

进一步，所述上半凹模和所述下半凹模配套闭合后成挖空圆柱结构，圆柱直径由锻造要求确定；所述挤压凸模前端圆柱体直径由锻造管料孔径确定。

进一步，所述上半凹模、所述下半凹模和所述挤压凸模构成模锻模具组合使用，模锻模具组成、大小和形状由锻造要求确定或替换。

进一步，所述原料管放置在下夹紧装置上，启动所述加紧油缸，所述上夹紧装置和上半凹模移动，所述上夹紧装置和下夹紧装置闭合夹紧原料管，启动挤压油缸，所述挤压凸模挤压管端加厚成形。

本发明的石油整体加重钻杆的制造方法与现有的石油整体加重钻杆制造方法相比，节省了原料，降低了生产成本，提高了生产效率，且经此设备原料被再次锻造加工后，提高了材料本身的横向冲击功，从而改善了产品的力学性能。

附图说明

图1为使用本发明方法的管料变化示意图一；

图2为使用本发明方法的管料变化示意图二；

图3为使用本发明方法的管料变化示意图三；

图4为使用本发明方法的管料变化示意图四；

图5为使用现有常规方法的棒料变化示意图一；

图6为使用现有常规方法的棒料变化示意图二；

图7为使用现有常规方法的棒料变化示意图三；

图8为油整体加重钻杆的制造设备的结构示意图；

图9为夹紧装置、模具单元的结构示意图；

其中，1为机身，2为加紧油缸，3为挤压油缸，4为主滑块，5为上夹紧装置，6为下夹紧装置，7为下半凹模，8为上半凹模，9为侧滑块，10为挤压凸模，11为原料管料。

具体实施方式