[發明專利]一種基于錯位圓柱面夾持的抽油桿疲勞試驗夾持器

在審

• 申請號: 201911103175.4
• 申請日: 2019-11-12
• 公開（公告）號: CN110793847A
• 公開（公告）日: 2020-02-14
• 發明（設計）人: 陳漢;梁桂海;張剛剛;閆文輝;李宇龍;馬紀;范俊杰;楊威
• 申請（專利權）人: 長慶石油勘探局有限公司技術監測中心
• 主分類號: G01N3/04
• 分類號: G01N3/04;G01N3/32
• 代理公司: 61233 西安科果果知識產權代理事務所(普通合伙)
• 代理人: 李英俊

本發明公開了一種基于錯位圓柱面夾持的抽油桿疲勞試驗夾持器，包括通過緊固件相連接的夾持器A板和夾持器B板，兩者以相對貼合的方式固定，形成夾持器的夾緊頭部、夾持部和夾緊尾部；夾持部分為小圓柱面時，其相當應力均大于整個圓柱面上的夾持，更容易發生塑性變形，和整個圓柱面為夾持面相比，抽油桿在小圓柱面交錯時，利用相互錯位的的小圓柱面夾持，其變形呈現螺旋狀，增加了摩擦系數，更容易夾緊，即在更小的預緊力下，可以滿足緊抽油桿且夾持裝置和抽油桿都不發生塑性變形。

技術領域

本發明涉及抽油桿檢測技術領域，特別涉及一種基于錯位圓柱面夾持的抽油桿疲勞試驗夾持器。

背景技術

抽油桿是有桿抽油系統的重要設備，在抽油機和抽油泵間承受載荷傳遞運動。因其承受交變載荷，主要失效形式是疲勞失效。抽油桿使用過程中處于交變應力作用，對抽油桿進行疲勞性能試驗，在常規質量檢驗和監督抽查中不做要求，但疲勞性能是反應抽油桿的綜合性能的重要指標，表面質量、淬硬層深度和抗拉強度是影響疲勞性能的關鍵指標，在常規理化性能檢驗的基礎上，對長期供貨的制造廠商采取定期抽檢方式開展疲勞性能試驗，作為優選廠商和招標采購的依據。

疲勞試驗參數：正弦波，拉-拉載荷，載荷比R＝0.1，試驗應力540MPa，循環周次1×10⁶。采用Ⅰ型時，兩端采用接箍與試驗機夾持。采用Ⅱ型試樣時，兩端用桿體直接與試驗機夾持。其中，II型試樣更能說明該批抽油桿的質量狀況但在對II型試樣進行疲勞性能試驗時，需要夾持裝置夾緊抽油桿端部，然而由于抽油桿夾持部位載荷情況復雜，常會首先斷裂，而不是因為疲勞失效導致試樣斷裂，致使疲勞試驗失敗。

目前疲勞試驗采用的“牙型夾具”夾持桿體，破壞了桿體的均勻性、連續性，因局部應力集中形成的裂紋源均萌生于“牙型夾具”與桿體表面的夾持部位及“中間粗兩端細”試驗結構，因試驗的外在因素導致試驗無效，累計開展疲勞試驗79樣次，有效試驗20樣次，成功率僅為25.3％。

發明內容

本發明提供一種基于錯位圓柱面夾持的抽油桿疲勞試驗夾持器，該夾持器改變疲勞試驗夾持方式，能夠減少無效試驗，提高疲勞試驗成功率。

為了達到上述目的，本發明的技術方案為：

一種基于錯位圓柱面夾持的抽油桿疲勞試驗夾持器，包括通過緊固件相連接的夾持器A板和夾持器B板，兩者以相對貼合的方式固定，形成夾持器的夾緊頭部、夾持部和夾緊尾部；

所述的夾持器A板、夾持器B板具有結構相對稱的頭部和尾部；其頭部外表面均為平面，內表面均開設有與抽油桿相匹配的夾緊槽，相貼合所形成的夾緊頭部將抽油桿夾緊；其尾部外表面均半圓臺，內表面均開設有與抽油桿相匹配的夾緊槽，相貼合所形成的夾緊尾部將抽油桿夾緊；

所述的夾持器A板、夾持器B板中部均開設有固定孔，內表面開設有夾持槽，夾持槽上交錯布設有小直徑夾持圓柱面和大直徑夾持圓柱面；小圓柱面的直徑小于被夾持抽油桿直徑幾毫米，大圓柱面的直徑比被夾持抽油桿直徑大幾毫米；其中夾持器A板的小直徑夾持圓柱面與夾持器B板的大直徑夾持圓柱面相對，夾持器B板的小直徑夾持圓柱面與夾持器A板的小直徑夾持圓柱面相對。

所述的固定孔與螺栓相匹配，螺栓貫穿夾持器A板、夾持器B板的固定孔后與螺母固定連接。

所述的螺母與夾持器B板之間還設有彈簧墊圈。

所述的小直徑夾持圓柱面的長度小于大直徑夾持圓柱面的長度；一個小直徑夾持圓柱面與一個大直徑夾持圓柱面相對；同側的小直徑夾持圓柱面與大直徑夾持圓柱面間隔排布；

夾持槽兩端的直徑與抽油桿直徑相等。

所述的小圓柱面的直徑小于抽油桿的直徑2～5毫米，大圓柱面的直徑比抽油桿直徑大2～5毫米；小直徑夾持圓柱面的長度為大直徑夾持圓柱面長度的1/3～1/2。