本實用新型涉及一種金屬熱處理專用器具,具體地講,本實用新型涉及一種水冷淬火器具,特別是一種用于石油鉆桿淬火的環(huán)管式噴水器。
背景技術:
石油鉆桿是石油鉆井主要器材之一,鉆井時它直接承載扭矩。為了達到鉆井使用要求,本行業(yè)制作石油鉆桿通常采用高強度合金鋼作為母材。高強度合金鋼的機械性能只有經(jīng)合適熱處理之后,才能達到預期的強度指標。正常規(guī)格的石油鉆桿長度達10米左右,屬于典型的細長桿件,熱處理過程中稍有不慎易發(fā)生質量偏差問題,常見質量問題主要有加熱后因自重下垂彎曲和淬火質量不均?,F(xiàn)有技術在淬火工序中采用集中水柱淬火,該工藝實施條件要求低、易操作,能夠達到鉆桿整體淬火目的。但是,集中水柱淬火均勻性不夠好,橫置的鉆桿頂面是流動的涼水淬火,而鉆桿側面和底面則有由順外壁流下來已升溫的水淬火,由于水溫差別大,鉆桿各部淬火質量不一致的問題很突出。這樣的質量問題對于海洋鉆井和超深鉆井用鉆桿來說,是達不到配套質量要求的。
技術實現(xiàn)要素:
本實用新型主要針對現(xiàn)有熱處理技術在鉆桿淬火時各部水溫差別大的問題,提出一種用于鉆桿淬火的環(huán)管式噴水器,該噴水器結構簡單、供水均勻且各部水溫一致,淬火質量穩(wěn)定。
本實用新型通過下述技術方案實現(xiàn)技術目標。
用于鉆桿淬火的環(huán)管式噴水器,它包括框架、前置環(huán)管、中置環(huán)管、橋管、引水管、噴嘴和后置環(huán)管。所述框架為兩只大小不等且平行相靠的矩形聯(lián)體架,大矩形架內置一族與鉆桿同軸相套并按口徑大小順序排列的前置環(huán)管、中置環(huán)管和后置環(huán)管,小矩形架位于大矩形架一側,在小矩形架上安置引水管。其改進之處在于:所述前置環(huán)管、中置環(huán)管和后置環(huán)管均為圓環(huán)形,其管徑和圓環(huán)內徑由前向后依次分類減小,所有環(huán)管圓環(huán)內壁上均布6~8只徑向面對鉆桿的噴嘴。所述引水管為盲管,引水管內側管壁和相鄰前置環(huán)管、中置環(huán)管、后置環(huán)管相對應的管壁上開設洞口,配對的洞口用橋管密封連接,由此構成有序排列的管環(huán)共同由引水管供水結構。
作為進一步改進方案,所述前置環(huán)管、中置環(huán)管和后置環(huán)管在結構中各配置至少兩只,三種環(huán)管的管徑和圓環(huán)內徑由前向后分類依次減小,前置環(huán)管管徑為φ60~70mm,其圓環(huán)內徑φ500~600mm,中置環(huán)管管徑為φ45~55mm,其圓環(huán)內徑φ400~500mm,后置環(huán)管管徑為φ25~35mm,其圓環(huán)內徑φ300~400mm。
作為進一步改進方案,所述噴嘴設有球形接頭,最大旋轉角40°。
本實用新型與現(xiàn)有技術相比,具有以下積極效果:
1、由一族順序排列的環(huán)管及噴嘴組成集中供水結構較簡單,制作容易,使用方便;
2、環(huán)管按圓環(huán)內徑分類順序減小結構合理,既便于鉆桿導入,也符合順序降溫工況;
3、每只環(huán)管圓環(huán)內均布徑向面對鉆桿外壁的噴嘴,組成環(huán)鉆桿外壁同步噴水結構,該結構噴水均勻,而且各個截面上從不同方向噴出的水溫和水量相同,有利于被淬火鉆桿得到均勻的淬火質量。
附圖說明
圖1是本實用新型結構立體示意圖。
圖2是圖1的正面示意圖。
圖3是圖1的俯視示意圖。
具體實施方式
下面根據(jù)附圖并結合實施例,對本實用新型作進一步說明。
圖1所示的用于鉆桿淬火的環(huán)管式噴水器,它包括框架1、前置環(huán)管2、中置環(huán)管3、橋管4、引水管5、噴嘴6和后置環(huán)管7。所述框架1為兩只大小不等且平行相靠的矩形聯(lián)體架,大矩形架內置一族與鉆桿同軸相套并按口徑大小順序排列的前置環(huán)管2、中置環(huán)管3和后置環(huán)管7。小矩形架位于大矩形架一側,在小矩形架上安置引水管5。所述前置環(huán)管2、中置環(huán)管3和后置環(huán)管7均為圓環(huán)形,本實施例用于直徑φ180mm鉆桿淬火,因工件規(guī)格稍大,所配的三種環(huán)管各配置3只,共9只環(huán)管等間距相隔。為了便于待淬火鉆桿導入,前環(huán)管2管徑和圓環(huán)內徑最大,中置環(huán)管3管徑和圓環(huán)內徑次之,后置環(huán)管7管徑和圓環(huán)內徑最小,本實施例中前環(huán)管2管徑φ60mm,圓環(huán)內徑φ500mm;中置環(huán)管3管徑φ45mm,圓環(huán)內徑400mm;后置環(huán)管7管徑25mm,圓環(huán)內徑300mm。本實用新型除了由前向后依次分類減小配套環(huán)管的管徑和圓環(huán)內徑,還在所有環(huán)管圓環(huán)內壁上均布6只徑向面對鉆桿外壁的噴嘴6。所述噴嘴6是一種設有球形接頭的構件,它可以根據(jù)需要在40°范圍內調整噴水角度,以期獲得更大、更均勻的噴水覆蓋面積。所述引水管5是盲管,開口端與外部供水管相連接。引水管5內側管壁和相鄰前置環(huán)管2、中置環(huán)管3和后置環(huán)管7相對應的管壁上開設洞口,配對的洞口用橋管4密封連接,引水管5引入的壓力水源經(jīng)橋管4進入各自配套的環(huán)管,并從所配的噴嘴6噴出,由此構成有序排列的一族環(huán)管共同對內置鉆桿工件外壁作不同方向且同時噴水的淬火結構。本實用新型最重要的是各個截面上從不同方向噴出水的溫度和水量一致,此結構有利于內置鉆桿得到均勻的淬火質量。