一种热固性复合材料与热塑性材料抽油杆制备方法及装置，其特征是所述的方法包括以下步骤：首先，利用牵引机将热固性复合材料纤维从纱架中引出，进入树脂浸渍槽中；其次，使经过树脂浸渍的热固性复合材料纤维进入预成型模中；第三，在预成型后的纵向复合芯材表面利用正反转缠绕机进行正反向斜向缠绕；第四，再在表面带有缠绕层的纵向复合芯材包覆一层纵向纤维层；第五，将半成品芯材送入热固化模具中进行固化；第六，将经过固化的半成品芯材送入热塑螺杆机或热塑注塑机中在其表面进行注塑包覆，得到热固性与热塑性材料复合的抽油杆；最后，将得到的抽油杆冷却后送入收卷机收卷包装。本发明专利技术方法简单，制品性能优于钢质产品。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种石油开采部件的制造方法及其制造设备，尤其是一种石油开采中 使用的抽油杆的制备技术，具体地说是一种热固性复合材料与热塑性材料抽油杆制备方法 及装置。
技术介绍
到目前为止，油田开采仍以抽油机驱动抽油杆往复运动方式为主，抽油杆材料仍 采用金属材料。金属抽油杆在使用中暴露出的局限性，根本还在于其材料本身易断裂、易磨 损、易腐蚀、易脱扣和能耗高等不良特性。由于抽油杆受力状态复杂、工作环境恶劣，利用新 材料替代金属抽油杆难度很大。 而热固性材料与热塑性材料具有耐腐蚀、重量轻、连续无接箍、表面被覆耐磨层等 优良性能，能最大程度发挥碳纤维连续抽油杆技术优势。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有的金属材料抽油杆存在的易断裂、易磨损、易腐蚀、易脱 扣和能耗高的问题，专利技术一种利用热固性复合材料和热塑性材料复合的抽油杆的制备方 法，同时提供相应的成套设备。 本专利技术的技术方案之一是： 一种热固性复合材料与热塑性材料复合的抽油杆制备方法，其特征是它包括以下步 骤： 首先，利用牵引机将热固性复合材料纤维从纱架中引出，进入树脂浸渍槽中进行浸渍， 控制牵引速度在0. 2-1. 0毫米/秒； 其次，使经过树脂浸渍的热固性复合材料纤维经过辊轮挤胶后进入预成型模中形成热 固性复合材料纤维与树脂的纵向复合芯材； 第三，在预成型后的纵向复合芯材表面利用正反转缠绕机进行正反向斜向缠绕形成正 反向螺旋形缠绕层，得到表面带有缠绕层的纵向复合芯材； 第四，再在表面带有缠绕层的纵向复合芯材包覆一层纵向纤维层，得到半成品芯材； 第五，将半成品芯材送入热固化模具中进行固化，控制固化度不超过96% ; 第六，将经过固化的半成品芯材送入热塑螺杆机或热塑注塑机中在其表面进行注塑包 覆，得到热固性与热塑性材料复合的抽油杆； 最后，将得到的抽油杆冷却后送入收卷机收卷包装。 所述的正反转缠绕机正向向斜向缠绕层的总厚度为1-5毫米，斜向缠绕角度为 20_85 度。 所述的包覆的一层纵向纤维层的厚度在1-10毫米之间。 所述的热固化模具由三段不同的固化温度模具组成，第一段为100-120°C，第二段 为155-170°C，第三段为145-165°C，经达三段固化后的固化度为85-95% 所述的注塑包覆的厚度控制在0. 5-10毫米之间。 本专利技术的技术方案之二是： 一种热固性复合材料与热塑性材料复合的抽油杆制备装置，其特征是它由放置热固性 复合材料的纤维纱架1、树脂浸渍槽2、预成型槽4、单头正反转缠绕机5、包覆器6、热固化模 具7、热塑性材料包覆机、冷却装置11、牵引机12、收卷机13和电控系统14组成，牵引机12 将热固性复合材料纤维从纤维纱架1中引出，进入树脂浸渍槽2中进行浸渍，经过树脂浸渍 的热固性复合材料纤维经过安装在树脂浸渍槽出口端安装的辊轮3挤胶后进入预成型模4 中进行预成型，预成型后再经过一台或几台单头正反转缠绕机5进行正反向斜向缠绕，再 进入包覆器6中进行纵向纤维的包覆，形成中心有纵向纤维，表面有斜向缠绕纤维和纵向 纤维包覆的抽油杆，送入热固性模具7中进行固化得到热固性材料抽油杆，所述的热固性 模具7具有三个不同的加热区8 ;热固性材料抽油杆再送入热塑性材料包覆机中进行热塑 性材料包覆，经过热塑性材料包覆后的抽油杆送入冷却装置11进行冷却后在牵引机12的 牵引下送入收闫机13中进行收卷包装；各部件和装置均受控于所述的电控系统14。 所述的三个不同的加热区8的加热温度分别为：100-120 °C、155-170 °C和 145-165°C。 所述的热塑性材料包覆机为塑料挤出机9或注塑机10。 本专利技术的有益效果： 本专利技术实现了以塑代钢，所制备的抽油杆具有重量轻、强度大、不会腐蚀、耐磨损的优 点，重量仅为同直径钢制抽油杆的1/3不到，抗拉强度和抗剪强度略高于金属抽油杆，耐腐 性优于钢制抽油杆，耐磨性比钢质抽油杆提高2倍以上。使用中不会出现脱扣现象(楞实现 无扣连接)。由于重量轻能节约大量能源。 本专利技术方法简单易行，经过多层多向缠绕复合，充分发挥的两种材料的性能。综合 效果好，可大幅度降低使用成本。【附图说明】 图1是本专利技术的制备装置的组成示意图。【具体实施方式】 下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步的说明。 实施例一。 如图1所示。 -种热固性复合材料与热塑性材料复合的抽油杆制备方法，它包括以下步骤： 首先，利用牵引机12将热固性复合材料纤维从纱架1中引出，进入树脂浸渍槽2中进 行浸渍，控制牵引速度在〇. 2-1. 0毫米/秒； 其次，使经过树脂浸渍的热固性复合材料纤维经过辊轮3 (即胶量控制器）挤胶后进入 预成型模4中形成热固性复合材料纤维与树脂的纵向复合芯材； 第三，在预成型后的纵向复合芯材表面利用正反转缠绕机5进行正反向斜向缠绕形成 厚度为1-5毫米、正反向螺旋形缠绕层，得到表面带有缠绕层的纵向复合芯材；其中：正缠 与反缠比为1:1，间距为100 / 100-1000 / 1000,控制夹角在20- 85度之间，缠绕速度在 5-50转/分； 第四，再在表面带有缠绕层的纵向复合芯材包覆一层厚度为1-10毫米的纵向纤维层， 得到半成品芯材； 第五，将半成品芯材送入热固化模具7中进行固化，经过三段固化，控制固化度不超过 96% ； 第六，将经过固化的半成品芯材送入热塑螺杆机9或热塑注塑机10中在其表面进行注 塑包覆，包覆厚度为〇. 5-10毫米，得到热固性与热塑性材料复合的抽油杆； 最后，将得到的抽油杆经冷却装置11冷却后送入收卷机13收卷包装即得到本专利技术的 抽油杆。 所得的抽油杆的技术指标为： 详述如下：由上可见，本专利技术的制备方法可分为二个阶段： 第一阶段：热固性材料拉挤及正反转缠绕工艺。 由牵引机从纱架1中引出纤维(速度在0. 2-1_范围)进入浸胶槽2,纤维浸渍后进 入胶量控制器(辊轮3)，纵向纤维通过预成型模4形成一定形状的纵向纤维与树脂基复合 后，在纵向纤维表面层用单头缠绕作正反转横向纤维缠绕，在纵向纤维表面层用单头缠绕 机作正反转横向纤维缠绕正缠与反缠比为1:1，间距为100 / 100-1000 / 1000,控制夹角 在20-85度之间，缠绕速度在5-50转/分，然后再经过一层纵向纤维包覆在正反缠绕纤维 表面。根当前第1页1 2 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种热固性复合材料与热塑性材料复合的抽油杆制备方法，其特征是它包括以下步骤： 首先，利用牵引机将热固性复合材料纤维从纱架中引出，进入树脂浸渍槽中进行浸渍，控制牵引速度在0.2‑1.0毫米/秒；其次，使经过树脂浸渍的热固性复合材料纤维经过辊轮挤胶后进入预成型模中形成热固性复合材料纤维与树脂的纵向复合芯材；第三，在预成型后的纵向复合芯材表面利用正反转缠绕机进行正反向斜向缠绕形成正反向螺旋形缠绕层，得到表面带有缠绕层的纵向复合芯材；第四，再在表面带有缠绕层的纵向复合芯材包覆一层纵向纤维层，得到半成品芯材；第五，将半成品芯材送入热固化模具中进行固化，控制固化度不超过96%；第六，将经过固化的半成品芯材送入热塑螺杆机或热塑注塑机中在其表面进行注塑包覆，得到热固性与热塑性材料复合的抽油杆；最后，将得到的抽油杆冷却后送入收卷机收卷包装。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：程正珲，程逸建，
申请(专利权)人：南京诺尔泰复合材料设备制造有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。