[實用新型]熱固性復(fù)合材料與熱塑性材料復(fù)合的抽油桿制備裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201520829614.0
• 申請日: 2015-10-26
• 公開（公告）號: CN205112425U
• 公開（公告）日: 2016-03-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 程正琿;程逸建
• 申請（專利權(quán)）人: 南京諾爾泰復(fù)合材料設(shè)備制造有限公司
• 主分類號: B29C70/50
• 分類號: B29C70/50;B29C53/72;B29C45/14;B29C35/02
• 代理公司: 南京天華專利代理有限責任公司 32218
• 代理人: 瞿網(wǎng)蘭;徐冬濤

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及一種石油開采部件的制造方法及其制造設(shè)備，尤其是一種石油開采中使用的抽油桿的制備技術(shù)，具體地說是一種熱固性復(fù)合材料與熱塑性材料抽油桿制備裝置。

背景技術(shù)

到目前為止，油田開采仍以抽油機驅(qū)動抽油桿往復(fù)運動方式為主，抽油桿材料仍采用金屬材料。金屬抽油桿在使用中暴露出的局限性，根本還在于其材料本身易斷裂、易磨損、易腐蝕、易脫扣和能耗高等不良特性。由于抽油桿受力狀態(tài)復(fù)雜、工作環(huán)境惡劣，利用新材料替代金屬抽油桿難度很大。

而熱固性材料與熱塑性材料具有耐腐蝕、重量輕、連續(xù)無接箍、表面被覆耐磨層等優(yōu)良性能，能最大程度發(fā)揮碳纖維連續(xù)抽油桿技術(shù)優(yōu)勢。

實用新型內(nèi)容

本實用新型的目的是針對現(xiàn)有的金屬材料抽油桿存在的易斷裂、易磨損、易腐蝕、易脫扣和能耗高的問題，設(shè)計一種利用熱固性復(fù)合材料和熱塑性材料復(fù)合的抽油桿的制備設(shè)備。

本實用新型的技術(shù)方案是：

一種熱固性復(fù)合材料與熱塑性材料復(fù)合的抽油桿制備裝置，其特征是它由放置熱固性復(fù)合材料的纖維紗架1、樹脂浸漬槽2、預(yù)成型模4、單頭正反轉(zhuǎn)纏繞機5、包覆器6、熱固化模具7、熱塑性材料包覆機、冷卻裝置11、牽引機12、收卷機13和電控系統(tǒng)14組成，牽引機12將熱固性復(fù)合材料纖維從纖維紗架1中引出，進入樹脂浸漬槽2中進行浸漬，經(jīng)過樹脂浸漬的熱固性復(fù)合材料纖維經(jīng)過安裝在樹脂浸漬槽出口端安裝的輥輪3擠膠后進入預(yù)成型模4中進行預(yù)成型，預(yù)成型后再經(jīng)過一臺或幾臺單頭正反轉(zhuǎn)纏繞機5進行正反向斜向纏繞，再進入包覆器6中進行縱向纖維的包覆，形成中心有縱向纖維，表面有斜向纏繞纖維和縱向纖維包覆的抽油桿，送入熱固性模具7中進行固化得到熱固性材料抽油桿，所述的熱固性模具7具有三個不同的加熱區(qū)8；熱固性材料抽油桿再送入熱塑性材料包覆機中進行熱塑性材料包覆，經(jīng)過熱塑性材料包覆后的抽油桿送入冷卻裝置11進行冷卻后在牽引機12的牽引下送入收卷機13中進行收卷包裝；各部件和裝置均受控于所述的電控系統(tǒng)14。

所述的三個不同的加熱區(qū)8的加熱溫度分別為：100-120℃、155-170℃和145-165℃。

所述的熱塑性材料包覆機為塑料擠出機9或注塑機10。

本實用新型的有益效果：

本實用新型實現(xiàn)了以塑代鋼，所制備的抽油桿具有重量輕、強度大、不會腐蝕、耐磨損的優(yōu)點，重量僅為同直徑鋼制抽油桿的1/3不到，抗拉強度和抗剪強度略高于金屬抽油桿，耐腐性優(yōu)于鋼制抽油桿，耐磨性比鋼質(zhì)抽油桿提高2倍以上。使用中不會出現(xiàn)脫扣現(xiàn)象（楞實現(xiàn)無扣連接）。由于重量輕能節(jié)約大量能源。

本實用新型方法簡單易行，經(jīng)過多層多向纏繞復(fù)合，充分發(fā)揮的兩種材料的性能。綜合效果好，可大幅度降低使用成本。

附圖說明

圖1是本實用新型的制備裝置的組成示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進一步的說明。

實施例一。

如圖1所示。

一種熱固性復(fù)合材料與熱塑性材料復(fù)合的抽油桿制備方法，它包括以下步驟：

首先，利用牽引機12將熱固性復(fù)合材料纖維從紗架1中引出，進入樹脂浸漬槽2中進行浸漬，控制牽引速度在0.2-1.0毫米/秒；

其次，使經(jīng)過樹脂浸漬的熱固性復(fù)合材料纖維經(jīng)過輥輪3（即膠量控制器）擠膠后進入預(yù)成型模4中形成熱固性復(fù)合材料纖維與樹脂的縱向復(fù)合芯材；

第三，在預(yù)成型后的縱向復(fù)合芯材表面利用正反轉(zhuǎn)纏繞機5進行正反向斜向纏繞形成厚度為1-5毫米、正反向螺旋形纏繞層，得到表面帶有纏繞層的縱向復(fù)合芯材；其中：正纏與反纏比為1：1，間距為100／100-1000／1000，控制夾角在20—85度之間，纏繞速度在5-50轉(zhuǎn)／分；

第四，再在表面帶有纏繞層的縱向復(fù)合芯材包覆一層厚度為1-10毫米的縱向纖維層，得到半成品芯材；

第五，將半成品芯材送入熱固化模具7中進行固化，經(jīng)過三段固化，控制固化度不超過96%；

第六，將經(jīng)過固化的半成品芯材送入熱塑螺桿機9或熱塑注塑機10中在其表面進行注塑包覆，包覆厚度為0.5-10毫米，得到熱固性與熱塑性材料復(fù)合的抽油桿；

最后，將得到的抽油桿經(jīng)冷卻裝置11冷卻后送入收卷機13收卷包裝即得到本實用新型的抽油桿。