CN116657426A - 一种抽油机用密封钢丝绳及其制作方法 - Google Patents
一种抽油机用密封钢丝绳及其制作方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN116657426A CN116657426A CN202310647780.8A CN202310647780A CN116657426A CN 116657426 A CN116657426 A CN 116657426A CN 202310647780 A CN202310647780 A CN 202310647780A CN 116657426 A CN116657426 A CN 116657426A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- steel wire
- rope
- wire rope
- sealing
- strand
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 160
- 239000010959 steel Substances 0.000 title claims abstract description 160
- 238000007789 sealing Methods 0.000 title claims abstract description 60
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 26
- 238000005086 pumping Methods 0.000 title claims abstract description 23
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims abstract description 18
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims abstract description 18
- 229910052761 rare earth metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 18
- -1 aluminum rare earth Chemical class 0.000 claims abstract description 15
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims abstract description 13
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims abstract description 13
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 11
- 238000007747 plating Methods 0.000 claims abstract description 8
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 8
- 238000009826 distribution Methods 0.000 claims description 7
- 239000000047 product Substances 0.000 claims description 7
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 3
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims description 3
- 239000004576 sand Substances 0.000 claims description 3
- 239000011265 semifinished product Substances 0.000 claims description 3
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000011701 zinc Substances 0.000 claims description 3
- 238000005553 drilling Methods 0.000 abstract description 10
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 abstract description 10
- 238000013461 design Methods 0.000 abstract description 8
- 239000007787 solid Substances 0.000 abstract description 3
- 239000002674 ointment Substances 0.000 description 9
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 8
- 229910000611 Zinc aluminium Inorganic materials 0.000 description 4
- 230000001050 lubricating effect Effects 0.000 description 4
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 238000005056 compaction Methods 0.000 description 2
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 206010016256 fatigue Diseases 0.000 description 2
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D07—ROPES; CABLES OTHER THAN ELECTRIC
- D07B—ROPES OR CABLES IN GENERAL
- D07B1/00—Constructional features of ropes or cables
- D07B1/06—Ropes or cables built-up from metal wires, e.g. of section wires around a hemp core
- D07B1/0673—Ropes or cables built-up from metal wires, e.g. of section wires around a hemp core having a rope configuration
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D07—ROPES; CABLES OTHER THAN ELECTRIC
- D07B—ROPES OR CABLES IN GENERAL
- D07B1/00—Constructional features of ropes or cables
- D07B1/06—Ropes or cables built-up from metal wires, e.g. of section wires around a hemp core
- D07B1/0606—Reinforcing cords for rubber or plastic articles
- D07B1/0646—Reinforcing cords for rubber or plastic articles comprising longitudinally preformed wires
- D07B1/0653—Reinforcing cords for rubber or plastic articles comprising longitudinally preformed wires in the core
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D07—ROPES; CABLES OTHER THAN ELECTRIC
- D07B—ROPES OR CABLES IN GENERAL
- D07B1/00—Constructional features of ropes or cables
- D07B1/14—Ropes or cables with incorporated auxiliary elements, e.g. for marking, extending throughout the length of the rope or cable
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D07—ROPES; CABLES OTHER THAN ELECTRIC
- D07B—ROPES OR CABLES IN GENERAL
- D07B2205/00—Rope or cable materials
- D07B2205/30—Inorganic materials
- D07B2205/3021—Metals
- D07B2205/3025—Steel
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D07—ROPES; CABLES OTHER THAN ELECTRIC
- D07B—ROPES OR CABLES IN GENERAL
- D07B2401/00—Aspects related to the problem to be solved or advantage
- D07B2401/20—Aspects related to the problem to be solved or advantage related to ropes or cables
- D07B2401/202—Environmental resistance
- D07B2401/2025—Environmental resistance avoiding corrosion
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A30/00—Adapting or protecting infrastructure or their operation
- Y02A30/14—Extreme weather resilient electric power supply systems, e.g. strengthening power lines or underground power cables
Landscapes
- Ropes Or Cables (AREA)
- Coating With Molten Metal (AREA)
Abstract
一种抽油机用密封钢丝绳及其制作方法，其结构为ZT+K36WS‑Ф21mm或ZT+K47WS‑Ф24mm镀锌铝稀土合金镀层密封钢丝绳，由单股绳股芯和两层Z3、T3型钢丝层构成。其制造方法是先生产符合要求的镀锌铝稀土合金镀层圆钢丝在管式股绳机上捻制1×K36WS和1×K47WS的股芯，再用串联机组一次捻制两层Z3、T3型钢丝。该密封钢丝绳用作动绳，各项参数均达到相关标准和设计要求。为石油钻井抽油机的升级换代奠定了坚实的基础，为参与国际市场竞争将产生积极作用。
Description
技术领域
本发明涉及一种抽油机用密封钢丝绳及其制作方法，属于金属制品加工技术领域。
背景技术
随着石油钻井抽油机的升级换代，石油系统前期每年有200-300台设备推广试用，钢丝绳的需求量将逐年增加，同时也对钢丝绳的捻制质量、结构要求、及性能特点提出更高的要求。针对石油钻井抽油机这一特殊使用环境，必须解决从石油钻井抽油机用密封钢丝绳的结构设计、生产工艺和使用状态等方面进行研究，设计钢丝绳结构和研制生产工艺参数，以提高石油钻井抽油机用钢丝绳产品的实物质量，拓展市场。因此需要设计ZT+K36WS-Ф21mm和ZT+K47WS-Ф24mm镀锌铝稀土合金镀层密封钢丝绳生产工艺并研究其制造方法。
发明内容
本发明所要解决的是密封钢丝绳用作动绳，确保了钢丝绳强度和柔韧性，各项参数均达到相关标准和设计要求，填补国内空白，拓展了钢丝绳品种及应用领域，以及为石油钻井抽油机的升级换代奠定了坚实基础的技术问题。
为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
一种抽油机用密封钢丝绳，包括股芯、T3型钢丝层、Z3型钢丝层，所述股芯由镀锌圆钢丝在管式股绳机上捻制而成；所述股芯通过串联机组一次捻制两层T3型钢丝层和Z3型钢丝层。
所述股芯的结构为1×K36WS。
所述股芯的结构为1×K47WS。
一种抽油机用密封钢丝绳的制作方法，包括如下步骤：
一、镀锌铝稀土合金镀层Z3、T3型制绳钢丝和圆钢丝的制作：
1、先设定圆钢丝和Z3、T3型制绳钢丝拉拔，即采用原料60号沙钢进行半成品热处理后拉拔成品钢丝；
2、然后钢丝镀锌铝稀土合金，工艺参数为：镀锌 DV 值：40～75；钢丝直径：1.48～3.0mm的圆钢丝和Z3、T3型钢丝，锌温440±10℃；1.48～3.00mm圆钢丝车速度22m/min，Z3、T3钢丝车速度18m/min；
二、成绳制作：
1、先用合格的镀锌铝稀土合金镀层圆钢丝在管式股绳机上捻制规格为1×K36WS或1×K47WS的股芯；
2、再用串联机组一次捻制两层T3型钢丝层和Z3型钢丝层；
3、在股绳和成绳工序均用特殊孔型分线盘生产，压线瓦规格小于股径和绳径0.5～0.8mm，捻制中保证各丝捻制张力均匀，确保钢丝捻制紧密，即得到优质的ZT+K36WS-Ф21mm或ZT+K47WS-Ф24mm镀层密封钢丝绳；
4、密封钢丝绳中股芯钢丝之间和T3型钢丝层、Z3型钢丝层的密封钢丝之间喷油膏。
本发明首先从钢丝绳结构设计来解决密封性，金属股芯采用压实工艺，减小丝间缝隙率，第一层采用T型钢丝进行密封，最外层采用Z型钢丝进行全密封，从结构上避免钢丝绳浸入石油中产生的“毛细效应”；其次，密封钢丝绳中股芯钢丝之间和Z、T型密封钢丝之间喷一种新型油膏，主要解决了密封钢丝绳渗水（油）性，油膏起到密封作用，同时对钢丝绳起到润滑和防腐蚀作用；该密封钢丝绳中圆钢丝强度较高，外层Z、T型钢丝强度较低，且钢丝根数多，这样既可提高密封钢丝绳的承载能力，又可提高密封钢丝绳的柔韧性；最终减小早期疲劳断丝，提高钢丝绳的使用寿命，降低成本等；第三，钢丝表面采用锌铝稀土合金镀层作为防腐涂层，大幅提高了密封钢丝绳的抗腐蚀能力。在生产过程中，对Z3、T3型钢丝精确尺寸和镀层参数的有效控制，对钢丝绳捻制参数的有效控制，确保了该产品捻制实物质量，成功开发了石油钻井抽油机用ZT+K36WS-Ф21mm和ZT+K47WS-Ф24mm镀锌铝稀土合金镀层密封钢丝绳，各项参数均达到相关标准和设计要求。
采用上述技术方案的有益效果是：
本发明成功研发了石油钻井抽油机用ZT+K36WS-Ф21mm和ZT+K47WS-Ф24mm镀锌铝稀土合金镀层密封钢丝绳，该密封钢丝绳用作动绳，确保了钢丝绳强度和柔韧性，各项参数均达到相关标准和设计要求，填补国内空白，拓展了公司钢丝绳品种及应用领域，为石油钻井抽油机的升级换代奠定了坚实的基础，为参与国际市场竞争产生积极作用。
附图说明
图1为本发明抽油机用密封钢丝绳结构示意图。
图中：1-股芯、2-T3型钢丝层、3-Z3型钢丝层。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明结合ZT+K36WS-Ф21mm或ZT+K47WS-Ф24mm具体实施例作进一步详细说明，应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
一种抽油机用密封钢丝绳，包括股芯1、T3型钢丝层2、Z3型钢丝层3，所述股芯1由镀锌圆钢丝在管式股绳机上捻制而成；所述股芯1通过串联机组一次捻制两层T3型钢丝层2和Z3型钢丝层3。
所述股芯1的结构为1×K36WS。
所述股芯1的结构为1×K47WS。
一种抽油机用密封钢丝绳的制作方法，包括如下步骤：
一、镀锌铝稀土合金镀层Z3、T3型制绳钢丝和圆钢丝的制作：
1、先设定圆钢丝和Z3、T3型制绳钢丝拉拔，即采用原料60号沙钢进行半成品热处理后拉拔成品钢丝；
2、然后钢丝镀锌铝稀土合金，工艺参数为：镀锌 DV 值：40～75；钢丝直径：1.48～3.0mm的圆钢丝和Z3、T3型钢丝，锌温440±10℃；1.48～3.00mm圆钢丝车速度22m/min，Z3、T3钢丝车速度18m/min，镀层厚度均能满足标准要求；
二、成绳制作：
1、先用合格的镀锌铝稀土合金镀层圆钢丝在管式股绳机上捻制规格为1×K36WS或1×K47WS的股芯1；
2、再用串联机组一次捻制两层T3型钢丝层2和Z3型钢丝层3；
3、在股绳和成绳工序均用特殊孔型分线盘生产，压线瓦规格小于股径和绳径0.5～0.8mm，捻制中保证各丝捻制张力均匀，确保钢丝捻制紧密，即得到优质的ZT+K36WS-Ф21mm或ZT+K47WS-Ф24mm镀层密封钢丝绳；
4、密封钢丝绳中股芯1钢丝之间和T3型钢丝层2、Z3型钢丝层3的密封钢丝之间喷油膏，主要解决密封钢丝绳渗水（油）性，油膏起到密封作用，同时对钢丝绳起到润滑和防腐蚀作用；该密封钢丝绳用作动绳，确保了该密封钢丝绳强度，柔韧性及密封性。
本发明提供ZT+K36WS-Ф21mm和ZT+K47WS-Ф24mm镀锌铝稀土合金镀层密封钢丝绳生产工艺及其制造方法。首先从钢丝绳结构设计来解决密封性，金属股芯采用压实工艺，减小丝间缝隙率，第一层采用T型钢丝进行密封，最外层采用Z型钢丝进行全密封，从结构上避免钢丝绳浸入石油中产生的“毛细效应”；其次，密封钢丝绳中股芯钢丝之间和Z、T型密封钢丝之间喷一种新型油膏，主要解决了密封钢丝绳渗水（油）性，油膏起到密封作用，同时对钢丝绳起到润滑和防腐蚀作用；该密封钢丝绳中圆钢丝强度较高，外层Z、T型钢丝强度较低，且钢丝根数多，这样既可提高密封钢丝绳的承载能力，又可提高密封钢丝绳的柔韧性，最终减少早期疲劳断丝，提高钢丝绳的使用寿命，降低成本等；第三，钢丝表面采用锌铝稀土合金镀层作为防腐涂层，大幅提高了密封钢丝绳的抗腐蚀能力。在生产过程中，对Z3、T3型钢丝精确尺寸和镀层参数的有效控制，对钢丝绳捻制参数的有效控制（捻距倍数从内到外分别是8.20、8.40、8.40倍），确保了该产品捻制实物质量，成功开发了石油钻井抽油机用ZT+K36WS-Ф21mm，ZT+K47WS-Ф24mm镀锌密封钢丝绳，确保了该密封钢丝绳强度,柔韧性及密封性。
本发明的技术方案是：Z3、T3异型钢丝和圆钢丝的生产及镀层的控制；用合格的镀锌圆钢丝在管式股绳机上捻制1×K36WS和1×K47WS的股芯，再用串联机组一次捻制两层Z3、T3型钢丝。在股绳和成绳工序均用特殊分线盘生产，压线瓦规格略小于股径和绳径0.5～0.8mm，捻制中保证各丝捻制张力均匀，确保钢丝捻制紧密，得到优质的ZT+K36WS-Ф21mm和ZT+K47WS-Ф24mm镀锌铝稀土合金镀层密封钢丝绳，密封钢丝绳中股芯钢丝之间和两层Z3、T3型密封钢丝之间喷一种新型油膏，主要解决了密封钢丝绳渗水（油）性，油膏起到密封作用，同时对钢丝绳起到润滑和防腐蚀作用；该密封钢丝绳用着动绳，确保了该密封钢丝绳强度，柔韧性及密封性。
Claims (4)
1.一种抽油机用密封钢丝绳，其特征在于：它包括股芯（1）、T3型钢丝层（2）、Z3型钢丝层（3），所述股芯（1）由镀锌圆钢丝在管式股绳机上捻制而成；所述股芯（1）通过串联机组一次捻制两层T3型钢丝层（2）和Z3型钢丝层（3）。
2.根据权利要求1所述抽油机用密封钢丝绳，其特征在于：所述股芯（1）的结构为1×K36WS。
3.根据权利要求1所述抽油机用密封钢丝绳，其特征在于：所述股芯（1）的结构为1×K47WS。
4.如权利要求1所述抽油机用密封钢丝绳的制作方法，它包括如下步骤：
步骤一、镀锌铝稀土合金镀层Z3、T3型制绳钢丝和圆钢丝的制作：
1）先设定圆钢丝和Z3、T3型制绳钢丝拉拔，即采用原料60号沙钢进行半成品热处理后拉拔成品钢丝；
2）然后钢丝镀锌铝稀土合金，工艺参数为：镀锌 DV 值：40～75；钢丝直径：1.48～3.0mm的圆钢丝和Z3、T3型钢丝，锌温440±10℃；1.48～3.00mm圆钢丝车速度22m/min，Z3、T3钢丝车速度18m/min；
步骤二、成绳制作：
1）先用合格的镀锌铝稀土合金镀层圆钢丝在管式股绳机上捻制规格为1×K36WS或1×K47WS的股芯（1）；
2）再用串联机组一次捻制两层T3型钢丝层（2）和Z3型钢丝层（3）；
3）在股绳和成绳工序均用特殊孔型分线盘生产，压线瓦规格小于股径和绳径0.5～0.8mm，捻制中保证各丝捻制张力均匀，确保钢丝捻制紧密，即得到优质的ZT+K36WS-Ф21mm或ZT+K47WS-Ф24mm镀层密封钢丝绳；
4）密封钢丝绳中股芯（1）钢丝之间和T3型钢丝层（2）、Z3型钢丝层（3）的密封钢丝之间喷油膏。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310647780.8A CN116657426A (zh) | 2023-06-02 | 2023-06-02 | 一种抽油机用密封钢丝绳及其制作方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310647780.8A CN116657426A (zh) | 2023-06-02 | 2023-06-02 | 一种抽油机用密封钢丝绳及其制作方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN116657426A true CN116657426A (zh) | 2023-08-29 |
Family
ID=87718634
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202310647780.8A Pending CN116657426A (zh) | 2023-06-02 | 2023-06-02 | 一种抽油机用密封钢丝绳及其制作方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN116657426A (zh) |
-
2023
- 2023-06-02 CN CN202310647780.8A patent/CN116657426A/zh active Pending
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102517941A (zh) | 接触网下锚钢丝绳的生产工艺 | |
| CN105414220A (zh) | 一种高强度镀锌钢丝生产工艺 | |
| CN104487631B (zh) | 用于增强橡胶制品包含有特定黄铜涂层单丝的钢帘线 | |
| CN104451434A (zh) | 一种强耐腐蚀性镀锌钢绞线及其制造方法 | |
| CN111560780A (zh) | 一种深海油田起吊用钢丝绳及其生产方法 | |
| CN109192395A (zh) | 一种聚氨酯漆包铜圆线的制造方法 | |
| CN116657426A (zh) | 一种抽油机用密封钢丝绳及其制作方法 | |
| CN108411659B (zh) | 直径130mm大型场馆用锌铝合金密封钢丝绳生产工艺 | |
| CN112044977A (zh) | 超高强度超高锌层钢丝生产工艺 | |
| CN111020434A (zh) | 热镀galfan合金钢绞线的生产方法 | |
| CN112139276B (zh) | 大跨越输电线路用g5a级热镀锌钢绞线生产工艺 | |
| CN116289276A (zh) | 一种石油钻井抽油机用镀锌密封钢丝绳制造方法 | |
| CN114015946B (zh) | 一种大桥缆索用高强耐腐蚀不锈钢覆层钢丝及其制备方法 | |
| CN110747670A (zh) | 一种小直径密封钢丝的生产方法 | |
| CN111021115A (zh) | 一种大直径锌铝合金镀层密闭索合绳方法 | |
| CN111816349B (zh) | 一种超高导电率铝包钢绞线及其生产工艺 | |
| CN115673010B (zh) | 一种厚锌层耐腐蚀钢绞线的制造方法 | |
| CN108630354A (zh) | 一种电缆生产工艺 | |
| CN107406956A (zh) | 具有优异耐腐蚀性的锌铝合金镀覆的异形钢丝及制造其的方法 | |
| CN110485184B (zh) | 一种镀锌钢丝绳生产工艺 | |
| CN111379178A (zh) | 一种钢绞线制备方法 | |
| CN111021114A (zh) | 一种复合结构股压实钢丝绳及其制造方法 | |
| CN115387141B (zh) | 一种海洋工程长效承重缆 | |
| CN113789679A (zh) | 镀锌铝高强度深井提升钢丝绳研制及生产方法 | |
| CN106807784A (zh) | 一种生产预应力绞线的拉拔工艺 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |