一種焊接金屬波紋管保護(hù)器及其制備工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種焊接金屬波紋管保護(hù)器及其制備工藝，屬于電動(dòng)潛油離心泵用保護(hù)裝置【技術(shù)領(lǐng)域】。該保護(hù)器包括大波紋管組、小波紋管組、護(hù)軸管、環(huán)形蓋板、定位套和護(hù)軸管端節(jié)；其中：大波紋管組與小波紋管組套裝于護(hù)軸管上，大波紋管組的一端焊接于護(hù)軸管端節(jié)上，護(hù)軸管端節(jié)設(shè)置于護(hù)軸管的一端；小波紋管組的一端焊接于定位套上，定位套設(shè)置于護(hù)軸管的另一端，大波紋管組的另一端與小波紋管組的另一端通過環(huán)形蓋板相連接。所制備的保護(hù)器主要針對(duì)原油生產(chǎn)中高溫和有腐蝕性工況條件下，通過其波紋管的拉伸和壓縮來(lái)容納膨脹的電機(jī)油，從而保證電泵的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。
【專利說明】一種焊接金屬波紋管保護(hù)器及其制備工藝
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于電動(dòng)潛油離心泵用保護(hù)裝置【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種焊接金屬波紋管保護(hù)器及其制備工藝。所制備的保護(hù)器主要針對(duì)原油生產(chǎn)中高溫和有腐蝕性工況條件下，通過其波紋管的拉伸和壓縮來(lái)容納膨脹的電機(jī)油，從而保證電泵的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)使用的潛油電泵保護(hù)裝置采用膠囊保護(hù)器，膠囊內(nèi)側(cè)與電機(jī)油接觸，外側(cè)與井液接觸，井液溫度為300°C，并且具有腐蝕性(含C02、H2S, CL等)。其工作原理為:潛油電泵機(jī)組下入油井工作時(shí)，電機(jī)油隨溫度升高膨脹，膠囊徑向漲開，容納膨脹的電機(jī)油；待停機(jī)時(shí)，溫度降低，電機(jī)油收縮，膠囊隨之收縮，如此反復(fù)動(dòng)作。在這種工況下，膠囊極易老化及破損，使用壽命非常短，維修頻繁。焊接金屬波紋管膨脹器具有合理的結(jié)構(gòu)、優(yōu)良的材質(zhì)，在同等條件下，使用壽命是膠囊的5倍以上，維修周期長(zhǎng)、節(jié)省成本、提高了生產(chǎn)效率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，提供一種焊接金屬波紋管保護(hù)器及其制備工藝，所制備的焊接金屬波紋管保護(hù)器具有合理的結(jié)構(gòu)、優(yōu)良的材質(zhì)，在同等條件下，使用壽命是膠囊保護(hù)器的5倍以上，且維修周期長(zhǎng)、節(jié)省成本、提高了生產(chǎn)效率。
[0004]本發(fā)明技術(shù)方案如下:
[0005]一種焊接金屬波紋管保護(hù)器，包括大波紋管組、小波紋管組、護(hù)軸管、環(huán)形蓋板、定位套和護(hù)軸管端節(jié)；其中:大波紋管組與小波紋管組套裝于護(hù)軸管上，大波紋管組的一端焊接于護(hù)軸管端節(jié)上，護(hù)軸管端節(jié)與護(hù)軸管的一端通過螺紋連接；小波紋管組的一端焊接于定位套上，定位套設(shè)置于護(hù)軸管的另一端，大波紋管組的另一端與小波紋管組的另一端通過環(huán)形蓋板相連接，從而形成封閉的容器。
[0006]所述護(hù)軸管端節(jié)與護(hù)軸管上設(shè)置與外界連通的孔。
[0007]所述大波紋管組由若干個(gè)大波紋管(優(yōu)選為3個(gè))通過與大波紋板尺寸相適應(yīng)的支撐板焊接在一起，所述小波紋管組由若干個(gè)小波紋管(優(yōu)選為2個(gè))通過與小波紋管尺寸相適應(yīng)的支撐板焊接在一起。
[0008]所述大波紋管的內(nèi)徑范圍為90-100mm，外徑范圍為110_118mm ;所述小波紋管的內(nèi)徑范圍為42-50_，外徑范圍為60-70_。
[0009]所述焊接金屬波紋管膨脹器材質(zhì)為316L。
[0010]通常保護(hù)內(nèi)的電機(jī)油和外面的井液保持壓力平衡，當(dāng)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)電機(jī)油膨脹時(shí)，電機(jī)油從軸和護(hù)軸管的縫隙中向上流動(dòng)，通過護(hù)軸管端節(jié)和護(hù)軸管上的孔進(jìn)入波紋管內(nèi)腔，波紋管向上運(yùn)動(dòng)以容納膨脹的電機(jī)油，待停機(jī)時(shí)，電機(jī)油冷卻收縮，按原路返回，波紋管向下運(yùn)動(dòng)，給電機(jī)補(bǔ)充電機(jī)油。如此反復(fù)動(dòng)作。上述焊接金屬波紋管保護(hù)器為封閉的容器，只能通過護(hù)軸管端節(jié)和護(hù)軸管上的孔與外界連通。
[0011]所述焊接金屬波紋管保護(hù)器的制備工藝，步驟如下:[0012]I)膜片沖制:按所需規(guī)格沖制大波紋管和小波紋管的上、下膜片，膜片波形必須飽滿。
[0013]2)焊接:首先把相對(duì)應(yīng)的上、下膜片各一片組成一對(duì)，沿內(nèi)邊緣焊接環(huán)縫形成一個(gè)組元，然后再把若干個(gè)組元串在一起，沿外邊緣焊接環(huán)縫制成焊接波紋管。(焊接前將沖制的膜片內(nèi)、外邊緣去毛刺，要保證膜片的圓度)
[0014]3)時(shí)效處理:將焊接后的波紋管在真空條件下進(jìn)行時(shí)效處理，其中:時(shí)效溫度為350?400°C，真空壓力值為-0.9?-1MPa，處理時(shí)間4小時(shí)以上；
[0015]4)組裝:將多個(gè)大波紋管分別通過支撐板焊接起來(lái)形成大波紋管組，大波紋管組的一端與護(hù)軸管端節(jié)焊接；將多個(gè)小波紋管分別通過支撐板焊接起來(lái)形成小波紋管組，小波紋管組的一端與護(hù)軸管定位套焊接，最后將護(hù)軸管端節(jié)與護(hù)軸管配合螺紋旋緊，大、小波紋管組中間用環(huán)形蓋板焊接起來(lái)。保護(hù)器是通過定位套和護(hù)軸管端節(jié)做定位，安裝到電動(dòng)潛油離心泵的電機(jī)油腔室中。
[0016]所述焊接為微束等離子焊接方式，其工藝參數(shù)為:焊接速度為1.4-1.8r/min，電流值為2.5-3A。
[0017]本發(fā)明具有如下有益效果:
[0018]1、本發(fā)明中波紋管波形設(shè)計(jì)成S型，能得到足夠的位移量:以大波紋管為基準(zhǔn)，拉伸時(shí)位移量為105-110mm，壓縮時(shí)位移量為90_98mm.。
[0019]2、本發(fā)明中波紋管采用雙層焊接，拉伸和壓縮時(shí)可以滿足剛度值要求:大波紋管剛度值為26-30N/mm，小波紋管剛度值為14_16N/mm。
[0020]3、本發(fā)明由通過支撐板連接的多個(gè)大波紋管和小波紋管構(gòu)成，在工作中可以防止波紋管失穩(wěn)。
[0021]4、本發(fā)明中波紋管經(jīng)過高溫真空時(shí)效處理，在工作中不失彈。
[0022]5、本發(fā)明保護(hù)器結(jié)構(gòu)緊湊、安裝方便，適用于高溫、低溫及有腐蝕性工況下，使用效果好，壽命長(zhǎng)；并可以根據(jù)實(shí)際情況設(shè)計(jì)成多種型號(hào)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0023]圖1為本發(fā)明焊接金屬波紋管保護(hù)器結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]圖中:1_護(hù)軸管端節(jié);2-大波紋管;3_支撐板A ;4_環(huán)形蓋板；5_小波紋管；6-支撐板B ；7-護(hù)軸管定位套；8_護(hù)軸管。
【具體實(shí)施方式】:
[0025]以下結(jié)合附圖及實(shí)施例詳述本發(fā)明。
[0026]圖1所示為本發(fā)明焊接金屬波紋管保護(hù)器一優(yōu)選的結(jié)構(gòu)，包括大波紋管組、小波紋管組、護(hù)軸管8、環(huán)形蓋板4、護(hù)軸管定位套7和護(hù)軸管端節(jié)I ;其中:大波紋管組與小波紋管組套裝于護(hù)軸管8上，大波紋管組的一端與護(hù)軸管端節(jié)I焊接在一起，護(hù)軸管端節(jié)I與護(hù)軸管8的一端通過螺紋連接；小波紋管組的一端焊接于定位套7上，定位套7設(shè)置于護(hù)軸管8的另一端，大波紋管組的另一端與小波紋管組的另一端通過環(huán)形蓋板4相連接(焊接在一起)，從而形成封閉的容器。
[0027]所述護(hù)軸管端節(jié)I與護(hù)軸管8上設(shè)置與外界連通的孔，保護(hù)器只能通過護(hù)軸管端節(jié)I和護(hù)軸管8上的孔與外界連通。
[0028]所述大波紋管組由3個(gè)大波紋管2組成，大波紋管2之間通過與大波紋板2尺寸相配合的支撐板A3焊接在一起，小波紋管組由2個(gè)小波紋管5組成，小波紋管5之間通過與小波紋管5尺寸相適應(yīng)的支撐板B6焊接在一起。
[0029]上述焊接金屬波紋管保護(hù)器的材質(zhì)為316L，其制備工藝步驟如下:
[0030]I)膜片沖制:選用開式可傾壓力機(jī)(80-100T)按規(guī)格沖制大波紋管和小波紋管的上、下膜片，波紋管波形設(shè)計(jì)成S型；其中:大波紋管的內(nèi)徑93mm，外徑112mm;小波紋管的內(nèi)徑46mm,夕卜徑范圍63mm。
[0031]2)焊接:首先把相對(duì)應(yīng)的上、下膜片各一片組成一對(duì)，沿內(nèi)邊緣焊接環(huán)縫形成一個(gè)組元，然后再把若干個(gè)組元串在一起，沿外邊緣焊接環(huán)縫制成焊接波紋管。(焊接前將沖制的膜片內(nèi)、外邊緣去毛刺，要保證膜片的圓度)
[0032]3)時(shí)效處理:將焊接后的波紋管裝入真空罐內(nèi)抽真空(防止氧化)，然后放入箱式電阻爐內(nèi)加溫進(jìn)行時(shí)效處理，其中:時(shí)效溫度為350?400°C，真空壓力值為-0.擴(kuò)-lMPa，持續(xù)4小時(shí)以上，取出真空罐，浸水冷卻。
[0033]4)組裝:將多個(gè)大波紋管分別通過支撐板焊接起來(lái)形成大波紋管組，大波紋管組的一端與護(hù)軸管端節(jié)焊接；將多個(gè)小波紋管分別通過支撐板焊接起來(lái)形成小波紋管組，小波紋管組的一端與護(hù)軸管定位套焊接，最后將護(hù)軸管端節(jié)與護(hù)軸管配合螺紋旋緊，大、小波紋管組中間用環(huán)形蓋板焊接起來(lái)。保護(hù)器是通過定位套和護(hù)軸管端節(jié)做定位，安裝到電動(dòng)潛油離心泵的電機(jī)油腔室中。
[0034]所述焊接為微束等離子焊接方式，其工藝參數(shù)為:焊接速度為1.4-1.8r/min,電流值為2.5-3A。
[0035]經(jīng)上述工藝制備的保護(hù)器其大波紋管拉伸時(shí)位移量為110mm，壓縮時(shí)位移量為95mm ;大波紋管剛度值為30N/mm，小波紋管剛度值為15N/mm。
【權(quán)利要求】
1.一種焊接金屬波紋管保護(hù)器，其特征在于:該保護(hù)器包括大波紋管組、小波紋管組、護(hù)軸管、環(huán)形蓋板、定位套和護(hù)軸管端節(jié)；其中:大波紋管組與小波紋管組套裝于護(hù)軸管上，大波紋管組的一端焊接于護(hù)軸管端節(jié)上，護(hù)軸管端節(jié)護(hù)軸管的一端通過螺紋連接；小波紋管組的一端焊接于定位套上，定位套設(shè)置于護(hù)軸管的另一端，大波紋管組的另一端與小波紋管組的另一端通過環(huán)形蓋板相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的焊接金屬波紋管保護(hù)器，其特征在于:所述護(hù)軸管端節(jié)與護(hù)軸管上設(shè)置與外界相連通的孔。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的焊接金屬波紋管保護(hù)器，其特征在于:所述大波紋管組由若干個(gè)大波紋管通過支撐板焊接在一起，所述小波紋管組由若干個(gè)小波紋管通過支撐板焊接在一起。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的焊接金屬波紋管保護(hù)器，其特征在于:所述大波紋管的數(shù)量?jī)?yōu)選為3個(gè)，所述小波紋管的數(shù)量?jī)?yōu)選為2個(gè)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的焊接金屬波紋管保護(hù)器，其特征在于:所述大波紋管的內(nèi)徑范圍為90-100mm,外徑范圍為110_118mm ;所述小波紋管的內(nèi)徑范圍為42_50mm,外徑范圍為 60_70mm。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的焊接金屬波紋管保護(hù)器，其特征在于:所述焊接金屬波紋管膨脹器材質(zhì)為316L。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的焊接金屬波紋管保護(hù)器，其特征在于:所述大波紋管及小波紋管其波形設(shè)計(jì)成S形。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-7任一所述的焊接金屬波紋管保護(hù)器的制備工藝，其特征在于:步驟如下: 1)膜片沖制:按所需規(guī)格沖制大波紋管和小波紋管的上、下膜片； 2)焊接:首先把相對(duì)應(yīng)的上、下膜片各一片組成一對(duì)，沿內(nèi)邊緣焊接環(huán)縫形成一個(gè)組元，然后再將若干個(gè)組元串在一起，沿外邊緣焊接環(huán)縫制成焊接波紋管； 3)時(shí)效處理:將焊接后的波紋管在真空條件下進(jìn)行時(shí)效處理，其中:時(shí)效溫度為350?400°C，真空壓力值為-0.9?-1MPa，處理時(shí)間4小時(shí)以上； 4)組裝:將若干個(gè)個(gè)大波紋管分別通過支撐板焊接起來(lái)形成大波紋管組，大波紋管組的一端與護(hù)軸管端節(jié)焊接；將若干個(gè)個(gè)小波紋管分別通過支撐板焊接起來(lái)形成小波紋管組，小波紋管組的一端與護(hù)軸管定位套焊接，最后將護(hù)軸管端節(jié)與護(hù)軸管配合螺紋旋緊，大、小波紋管組中間用環(huán)形蓋板焊接起來(lái)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的焊接金屬波紋管保護(hù)器的制備工藝，其特征在于:所述焊接為微束等離子焊接方式，其工藝參數(shù)為:波紋管焊接速度為1.4-1.8r/min，電流值為·2.5_3A。
【文檔編號(hào)】B23K10/00GK103850973SQ201210500151
【公開日】2014年6月11日 申請(qǐng)日期:2012年11月29日 優(yōu)先權(quán)日:2012年11月29日
【發(fā)明者】王修君, 宋承東, 丁學(xué)光 申請(qǐng)人:東港市正隆密封制造有限公司