CN108588379A - 一种自动化棒管热处理系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种搬运装置，尤其是涉及一种自动化棒管热处理系统。该热处理系统，包括加热装置、冷却装置和自动供料装置，采用自动供料装置实现了棒管的自动送料，节省了劳动力；通过摆线减速机带动辊子运动，在前后辊子之间设置移动总成，避免了棒管在送料过程中弯曲变形；在移动总成上设置旋转减速电机，使棒管在前后送料过程中，还能沿自身轴线旋转，提升了棒管的热处理效果；喷水器总成采用外喷水器和内喷水器相结合的结构，提升了热处理过程中棒管的冷却效率，且冷却更为均匀，效果更好。

Description

一种自动化棒管热处理系统

技术领域

本发明涉及一种搬运装置，尤其是涉及一种自动化棒管热处理系统。

背景技术

随着当前页岩油气开采钻井、地热井钻井面向工艺更加复杂、环境更加恶劣的情况进行发展，而另一方面油气价格处于低位，因此迫切要求降低开采成本，特别是要降低钻井工具的成本。因此需要石油机械生产厂家不断优化加工工艺、更新加工设备和改善加工技术，并通过自动化节省人工成本，形成一种对较长棒管原材料进行自动化热处理系统，在降低钻井工具制作成本的同时，提高钻井工具的质量。

当前井下较长钻井工具管材，热处理设备较小，热处理工艺较差，不能满足当前较长管材的热处理。

发明内容

为解决以上问题，本发明提供一种自动化棒管热处理系统，该热处理系统自动化程度高，能大大节省人力物力，降低生产成本。

本发明采用的技术方案是：一种自动化棒管热处理系统，包括用于加热棒管的加热装置和用于冷却棒管的冷却装置，其特征在于：还包括用于驱动棒管运动的自动供料装置，所述自动供料装置包括设置在水平面上的机架总成，及设置在机架总成上的摆线减速机、减速机链轮和移动总成，所述机架总成沿棒管运送方向的前后部均设有用于运送棒管的辊子，所述辊子上均设有链轮，所述链轮通过链条与减速机链轮连接，所述摆线减速机运动，通过减速机链轮、链条和链轮驱动辊子旋转，带动辊子上的棒管前后运动；所述移动总成设置在机架总成上前后部的辊子之间，辅助驱动棒管前后运动，及驱动棒管沿自身轴线旋转。

作为优选，所述移动总成包括设置在机架总成上的移动轨道和设置在移动轨道上的移动框架，及设置在移动框架上的驱动棒管前后运动的移动减速电机和驱动棒管旋转的旋转减速电机，所述移动框架通过移动液轮设置在移动轨道上，所述移动减速电机通过移动液轮带动移动框架在移动轨道上前后运动；所述移动框架前后两端内侧均设有一对旋转轮，每对旋转轮均包括两个旋转轮，棒管放置在两个旋转轮之间，所述旋转减速电机驱动其中一对旋转轮旋转，同时棒管在摩擦力的作用下沿自身轴线旋转。

作为优选，所述机架总成包括机架本体、设置在机架本体下部的储水箱和设置在机架本体底部的支架，所述支架底部通过支脚设置在地面上，所述支架的上端通过螺纹与机架本体连接，所述支架的螺纹段上设有螺母板。

作为优选，所述冷却装置包括冷却水箱、水泵和设置在机架总成上的喷水器总成，所述冷却水箱、水泵和喷水器总成通过水管相连。

进一步的，所述喷水器总成包括固定设置在机架总成上的外喷水器和设置在外喷水器内的内喷水器，所述外喷水器由外向内对棒管进行冷却，所述内喷水器由内向外对棒管进行冷却。

更进一步的，所述外喷水器包括固定在机架总成上的底座、固定在底座上的外筒体和设置在外筒体内的内筒体，所述外筒体和内筒体之间设有管端板，所述管端板上设有与水管连通的外筒体进水口，棒管从所述内筒体的一端插入，所述内筒体的另一端设有后挡板，所述内筒体的外壁上设有若干喷水孔。

更进一步的，所述内喷水器包括设置在内筒体中部内的喷水筒和设置在喷水筒上的挡板，所述喷水筒通过挡板固定在外喷水器的后挡板上，所述喷水筒插入到棒管管孔中的一端外壁上设有若干喷水孔，且端部设有堵板，另一端通过喷水筒进水口与水管连通。

作为优选，所述加热装置包括套设在棒管外的感应线圈和用于给感应线圈提供高频电流的高频感应炉。

本发明取得的有益效果是：采用自动供料装置实现了棒管的自动送料，节省了劳动力；通过摆线减速机带动辊子运动，在前后辊子之间设置移动总成，避免了棒管在送料过程中弯曲变形；在移动总成上设置旋转减速电机，使棒管在前后送料过程中，还能沿自身轴线旋转，提升了棒管的热处理效果；喷水器总成采用外喷水器和内喷水器相结合的结构，提升了热处理过程中棒管的冷却效率，且冷却更为均匀，效果更好。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为自动供料装置的结构示意图；

图3为辊子的结构示意图；

图4为移动总成的结构示意图；

图5为图4的轴测图；

图6为机架总成的支架的结构示意图；

图7为喷水器总成的结构示意图；

图8为图7的剖视图；

图9为外喷水器的结构示意图；

图10为内喷水器的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作更进一步的说明。

如图1所示，本发明的一种自动化棒管热处理系统，包括加热装置1、冷却装置2和自动供料装置3，加热装置1用于加热棒管，使棒管达到热处理工艺所要求的工艺温度，本实施例中，加热装置包括套设在棒管外的感应线圈和用于给感应线圈提供高频电流的高频感应炉。冷却装置2用于冷却加热装置加热后的棒管，根据工艺要求，控制棒管的冷却速率，本实施例中，冷却装置2包括冷却水箱21、水泵22和喷水器总成23，冷却水箱21、水泵22和喷水器总成23通过水管相连，工作时，水泵22将冷却水箱21抽入到喷水器总成23中，通过喷水器总成23对棒管进行水冷，控制水泵22的抽水量，即可控制棒管的冷却速率。

自动供料装置3用于棒管在热处理过程中运动，运动过程包括自动送料和驱动棒管沿自身轴线旋转。结合图2、4所示，本实施例中，自动供料装置3包括机架总成4、摆线减速机31、减速机链轮32和移动总成34，自动供料装置3整体通过机架总成4设置在水平地面上，摆线减速机31、减速机链轮32和移动总成34均设置在机架总成4上。在机架总成4上沿棒管运送方向的前后部均设有用于运送棒管的辊子33，结合图3所示，辊子33两端通过轴承及轴承座331跨设在机架总成4上，前后部的辊子33的一端均设有链轮332，链轮332通过链条与减速机链轮32连接，摆线减速机31运动，通过减速机链轮32、链条和链轮332驱动辊子33旋转，带动辊子33上的棒管前后运动，完成自动送料动作。

如图4-5所示，在一实施例中，移动总成34包括移动轨道343、移动框架344、移动减速电机341和旋转减速电机345，移动轨道343设置在机架总成4上，移动框架344通过移动液轮342设置在移动轨道343上，移动减速电机341和旋转减速电机345均安装在移动框架344上，移动减速电机341通过移动液轮342带动移动框架344在移动轨道343上前后运动，与摆线减速机31及机架总成4前后部的辊子33协同配合，共同完成棒管的自动送料动作，且保证棒管自动送料过程中不发生弯曲变形。移动框架344前后两端内侧均设有一对旋转轮346，每对旋转轮346均包括两个旋转轮346，棒管放置在两个旋转轮346之间，旋转减速电机345驱动其中一对旋转轮346旋转，同时棒管在摩擦力的作用下沿自身轴线旋转，使棒管受热更加均匀，提高了棒管的热处理效率。

如图2所示，在一实施例中，机架总成4包括机架本体41、设置在机架本体41下部的储水箱43和设置在机架本体41底部的支架42，储水箱43用于存储收集喷水器总成23对棒管冷却后的水，可以回收再利用，既可节省水资源，又能避免随意排放，对环境造成污染。结合图6所示，支架42底部通过支脚421设置在地面上，支架42的上端通过螺纹与机架本体41连接，支架42的螺纹段上设有螺母板422，旋转机架本体41底部相应位置处的支架42，即可实现机架本体41高度及整体水平度的调节，调节完成后通过螺母板422锁紧，调节快速方便。

如图7-8所示，在一实施例中，喷水器总成23包括固定设置在机架总成4上的外喷水器231和设置在外喷水器231内的内喷水器232，如图9所示，本实施例中，外喷水器231包括固定在机架总成4上的底座2316、固定在底座2316上的外筒体2311和设置在外筒体2311内的内筒体2312，外筒体2311和内筒体2312之间设有管端板2313，管端板2313上设有与水管连通的外筒体进水口2315，棒管从内筒体2312的一端插入(图9中从左端插入)，内筒体2312的另一端(图9为右端)设有后挡板2314，内筒体2312的外壁上设有若干喷水孔，冷却水从外筒体进水口2315流入，通过内筒体2312外壁上的喷水孔喷洒到棒管的外壁上，由外向内对棒管进行冷却。

如图10所示，内喷水器232包括设置在内筒体2312中部内的喷水筒2321和设置在喷水筒2321上的挡板2322，喷水筒2321通过挡板2311固定在外喷水器231的后挡板2314上，喷水筒2321插入(图10中从左向右插入)到棒管管孔中的一端外壁上设有若干喷水孔，且端部设有堵板2323，另一端(图10中为右端)通过喷水筒进水口2324与水管连通，冷却水从喷水筒进水口2324流入，通过喷水筒2321上的喷水孔喷洒到棒管管孔内壁上，由内向外对棒管进行冷却。若热处理的不是棒管，而是棒材(实心)，在对棒材进行冷却时，需拆掉内喷水器232。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要结构特征。本发明不受上述实例的限制，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (8)

1.一种自动化棒管热处理系统，包括用于加热棒管的加热装置(1)和用于冷却棒管的冷却装置(2)，其特征在于：还包括用于驱动棒管运动的自动供料装置(3)，所述自动供料装置(3)包括设置在水平面上的机架总成(4)，及设置在机架总成(4)上的摆线减速机(31)、减速机链轮(32)和移动总成(34)，所述机架总成(4)沿棒管运送方向的前后部均设有用于运送棒管的辊子(33)，所述辊子(33)上均设有链轮(332)，所述链轮(332)通过链条与减速机链轮(32)连接，所述摆线减速机(31)运动，通过减速机链轮(32)、链条和链轮(332)驱动辊子(33)旋转，带动辊子(33)上的棒管前后运动；所述移动总成(34)设置在机架总成(4)上前后部的辊子(33)之间，辅助驱动棒管前后运动，及驱动棒管沿自身轴线旋转。

2.根据权利要求1所述的自动化棒管热处理系统，其特征在于：所述移动总成(34)包括设置在机架总成(4)上的移动轨道(343)和设置在移动轨道(343)上的移动框架(344)，及设置在移动框架(344)上的驱动棒管前后运动的移动减速电机(341)和驱动棒管旋转的旋转减速电机(345)，所述移动框架(344)通过移动液轮(342)设置在移动轨道(343)上，所述移动减速电机(341)通过移动液轮(342)带动移动框架(344)在移动轨道(343)上前后运动；所述移动框架(344)前后两端内侧均设有一对旋转轮(346)，每对旋转轮(346)均包括两个旋转轮(346)，棒管放置在两个旋转轮(346)之间，所述旋转减速电机(345)驱动其中一对旋转轮(346)旋转，同时棒管在摩擦力的作用下沿自身轴线旋转。

3.根据权利要求1所述的自动化棒管热处理系统，其特征在于：所述机架总成(4)包括机架本体(41)、设置在机架本体(41)下部的储水箱(43)和设置在机架本体(41)底部的支架(42)，所述支架(42)底部通过支脚(421)设置在地面上，所述支架(42)的上端通过螺纹与机架本体(41)连接，所述支架(42)的螺纹段上设有螺母板(422)。

4.根据权利要求1所述的自动化棒管热处理系统，其特征在于：所述冷却装置(2)包括冷却水箱(21)、水泵(22)和设置在机架总成(4)上的喷水器总成(23)，所述冷却水箱(21)、水泵(22)和喷水器总成(23)通过水管相连。

5.根据权利要求4所述的自动化棒管热处理系统，其特征在于：所述喷水器总成(23)包括固定设置在机架总成(4)上的外喷水器(231)和设置在外喷水器(231)内的内喷水器(232)，所述外喷水器(231)由外向内对棒管进行冷却，所述内喷水器(232)由内向外对棒管进行冷却。

6.根据权利要求5所述的自动化棒管热处理系统，其特征在于：所述外喷水器(231)包括固定在机架总成(4)上的底座(2316)、固定在底座(2316)上的外筒体(2311)和设置在外筒体(2311)内的内筒体(2312)，所述外筒体(2311)和内筒体(2312)之间设有管端板(2313)，所述管端板(2313)上设有与水管连通的外筒体进水口(2315)，棒管从所述内筒体(2312)的一端插入，所述内筒体(2312)的另一端设有后挡板(2314)，所述内筒体(2312)的外壁上设有若干喷水孔。

7.根据权利要求6所述的自动化棒管热处理系统，其特征在于：所述内喷水器(232)包括设置在内筒体(2312)中部内的喷水筒(2321)和设置在喷水筒(2321)上的挡板(2322)，所述喷水筒(2321)通过挡板(2322)固定在外喷水器(231)的后挡板(2314)上，所述喷水筒(2321)插入到棒管管孔中的一端外壁上设有若干喷水孔，且端部设有堵板(2323)，另一端通过喷水筒进水口(2324)与水管连通。

8.根据权利要求1所述的自动化棒管热处理系统，其特征在于：所述加热装置包括套设在棒管外的感应线圈和用于给感应线圈提供高频电流的高频感应炉。