钻铤、加重钻杆类石油钻具的中频调质热处理设备制造技术

本实用新型专利技术是一种钻铤、加重钻杆类石油钻具的中频调质热处理设备，它具有至少由三节同心排列的感应器组成的感应器组、被处理工件的输送装置和与各感应器连接的交流接触器组。各感应器与交流接触器组有两种连接状态，第一种连接状态是前面的几个感应器并联连接后再与后面其余的感应器串联连接；第二种连接状态是全部感应器串联连接。在第一种连接状态中由于采用了并联，阻抗减小，功率增大，所以用于淬火时的加热；第二种连接状态的阻抗大，功率较低，所以用于回火时的加热。本实用新型专利技术采用一组感应器就可满足淬火与回火不同功率的要求，而且结构简单，调节方便。（*该技术在2015年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于长杆类工件的热处理设备，具体地说是一种钻铤、加重钻杆类石油钻具的中频调质热处理设备。
技术介绍
石油钻具中的钻铤和加重钻杆的热处理除采用常规的电阻炉加热外，也有采用工频感应加热的，而工频感应加热的频率固定，无法调节，所以很难同时满足不同规格工件对加热温度或透热深度的不同要求。钻铤和加重钻杆属于长杆类工件，现有的长杆类工件进行感应加热淬火及回火的调质处理往往采用两套感应加热炉，即，一个感应加热炉进行淬火加热，另一个进行回火加热，如中国专利CN2556208所公开的抽油杆中频感应加热淬火回火装置就采用了两个感应加热炉分别进行淬火和回火，这就势必需要两套中频电源，不但增大了设备的投资，而且也导致结构的复杂。长杆类工件的感应加热大多采用多节感应器加热，而现有的具有多节感应器的加热装置基本上是将单个的感应器简单的排在一条线上，各感应器都有自己的安装机架，相互分离。所以在更换感应器或加热工件的规格变化时，不仅耗工耗时，而且感应器的中心高和同心度的调整难度较大。
技术实现思路
本技术所要解决的问题是克服上述现有技术所存在的不足，提供一种调节方便，且采用一组感应器就能同时满足调质中淬火与回火加热要求的钻铤、加重钻杆类石油钻具的中频调质热处理设备。解决上述问题的技术方案是所提供的钻铤、加重钻杆类石油钻具的中频调质热处理设备具有至少由三节同心排列的感应器组成的感应器组和被处理工件的输送装置，本技术的特别之处是设有与各感应器连接的交流接触器组，各感应器与交流接触器组有两种连接状态，第一种连接状态是前面的几个感应器并联连接后再与后面其余的感应器串联连接；第二种连接状态是全部感应器串联连接。在第一种连接状态中由于部分感应器采用了并联，阻抗减小，功率增大，所以用于淬火时的加热；第二种连接状态的阻抗大，功率较低，所以用于回火时的加热。为了进一步适应淬火与回火两种状态，各感应器还可以采用变匝距的结构，即在第一种连接状态时进行并联连接的感应器的线圈匝距小于其余感应器的线圈匝距。一般情况下，上述感应器可以是三个或六个，当然也可以是四个或五个，但最好为三个或六个。上述感应器是三个时，第一种连接状态是前面的两个感应器并联连接后再与后面的一个感应器串联连接。上述感应器是六个时，第一种连接状态是前面的四个感应器并联连接后再与后面的两个感应器串联连接。为了适应工件规格的变化，上述各感应器最好均安装在一个支架上，该支架插装在前后两个龙门框架上，该支架与龙门框架之间设有支架的升降机构。这样不但可以方便地更换感应器，而且通过升降机构就可方便地调整感应器的中心高。为了保证工件沿轴向匀速运动，保证工件的均匀加热，上述的被处理工件的输送装置可以是包括由多个V形旋转辊组成的加热时的输送辊道，其中每两个感应器之间至少设置一个V形旋转辊，旋转辊的轴线与输送方向斜交。与现有技术相比，本技术通过改变各感应器的连接关系来改变加热功率，不但结构简单，而且维护、调节方便；由于采用一组感应器就能同时满足调质中淬火与回火加热要求，所以大大降低了生产成本和能耗。附图说明图1是本技术一个实施例的整体结构简图。图2是图1的俯视图。图3是图1局部左视图。图4是本技术功率调节的电气原理图。具体实施方式图1、图2、图3所示的实施例用于加重钻杆的调质热处理。中频电源采用晶闸管中频变频器，感应器组由三节感应器1组成，它们均悬挂安装在一个支架11上，形成一个整体。支架11插装在前后两个龙门框架12上，它们之间设有导向装置13和升降装置14，其中导向装置13由设在龙门框架12上的导柱131和设在支架11上的导套132组成；升降装置14采用丝杠螺旋机构，位于支架11和龙门框架12的中间，安装时只需将支架上的导套对准导柱插入即可。在支架11与炉体2之间还设有升降式支撑装置21，它位于两感应器之间，以便保证支架11与感应器的整体刚性。上述所说的三节感应器采用变匝设计，前面两个感应器的线圈匝距与后面一个感应器的线圈匝距之比可为1∶1.1～2.0，本实例采用的线圈匝距比为1∶1.4。在感应器组的出口设有喷淋装置3，实施淬火和回火时的工件冷却。被处理工件的输送装置包括进料输送辊道41、出料输送辊道42和加热时的输送辊道43，各辊道均由多个V形旋转辊组成一个旋推式辊道，并且旋转辊的轴线与输送方向斜交。旋推式辊道既可保证工件沿轴向匀速运动，亦可使工件自旋，从而保证了工件的均匀加热。在加热时的输送辊道43中至少有一个V形旋转辊位于两个感应器之间，本实例在两个感应器之间设置了一个V形旋转辊；每节感应器两侧的V形旋转辊最好均设置为主动轮，以保证工件旋转与前进的均匀性和准确性，满足热处理工艺的要求。输送辊道是固定的，为了适应不同直径规格工件的调质处理，保证工件位于感应器线圈的中心，需要调整感应器的中心高，本设备是通过上述丝杠升降装置14使支架11升降来进行调整的。另外，在进料输送辊道41的侧旁还设有储料台、顶料机构和上料机构等，在出料输送辊道42的侧旁还设有出料翻料机构等。如图4所示三个感应器1a、1b、1c与交三个流接触器51、52、53连接后有两种连接状态第一种状态用于淬火加热，此时接触器51、53的触头闭合，接触器52的触头断开，则前面两个感应器1a、1b并联，并联后再与感应器1c串联。第二种状态用于回火加热，此时接触器52闭合，接触器51、53断开，则三个感应器1a、1b、1c串联。权利要求1.一种钻铤、加重钻杆类石油钻具的中频调质热处理设备，具有至少由三节同心排列的感应器组成的感应器组和被处理工件的输送装置，其特征是设有与各感应器连接的交流接触器组，各感应器与交流接触器组有两种连接状态，第一种连接状态是前面的几个感应器并联连接后再与后面其余的感应器串联连接；第二种连接状态是全部感应器串联连接。2.如权利要求1所述的中频调质热处理设备，其特征是在第一种连接状态时进行并联连接的感应器的线圈匝距小于其余感应器的线圈匝距。3.如权利要求1或2所述的中频调质热处理设备，其特征是所说的感应器为三个，第一种连接状态是前面的两个感应器(1a、1b)并联连接后再与后面的一个感应器(1c)串联连接。4.如权利要求1或2所述的中频调质热处理设备，其特征是所说的感应器为六个，第一种连接状态是前面的四个感应器并联连接后再与后面的两个感应器串联连接。5.如权利要求1或2所述的中频调质热处理设备，其特征是所说的各感应器均安装在一个支架(11)上，该支架(11)插装在前后两个龙门框架(12)上，该支架(11)与龙门框架(12)之间设有支架的升降机构(14)。6.如权利要求5所述的中频调质热处理设备，其特征是所说的被处理工件的输送装置包括由多个V形旋转辊组成的加热时的输送辊道(43)，其中每两个感应器之间至少设置一个V形旋转辊，旋转辊的轴线与输送方向斜交。7.如权利要求6所述的中频调质热处理设备，其特征是所说的升降装置(14)采用丝杠螺旋机构，位于支架(11)和龙门框架(12)的中间。8.如权利要求7所述的中频调质热处理设备，其特征是在支架(11)与炉体(2)之间还设有升降式支撑装置(21)。专利摘要本技术是一种钻铤、加重钻杆类石油钻具的中频调质热处理设备，它具有至少由三节同心排列的感应器组成的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种钻铤、加重钻杆类石油钻具的中频调质热处理设备，具有至少由三节同心排列的感应器组成的感应器组和被处理工件的输送装置，其特征是设有与各感应器连接的交流接触器组，各感应器与交流接触器组有两种连接状态，第一种连接状态是前面的几个感应器并联连接后再与后面其余的感应器串联连接；第二种连接状态是全部感应器串联连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李会侠，高邱林，刘华岩，李韵豪，刘绪忠，
申请(专利权)人：西安博大电炉有限公司，
类型：实用新型
国别省市：87[中国|西安]