尼龙66包裹陶瓷芯块扶正器制造技术

一种尼龙66包裹陶瓷芯块扶正器，其特征在于：抽油杆上设有氧化锆增韧氧化铝陶瓷芯块，氧化锆增韧氧化铝陶瓷芯块中间为一拱形缺口，两端有通孔，尼龙66作为包裹体将氧化锆增韧氧化铝陶瓷芯块包裹其中并连接在抽油杆上。本发明专利技术通过在尼龙66基体中增加耐磨的氧化锆增韧氧化铝陶瓷芯块的结构设计，使扶正器具有较高的耐磨性和防腐蚀性能；采用注塑法在抽油杆上制备本发明专利技术的扶正器，工艺过程简单，生产效率高；耐磨防腐效果明显优于普通尼龙66扶正器。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种耐磨损、防腐蚀尼龙66包裹陶瓷芯块扶正器的结构设计。
技术介绍
由于氧化物陶瓷具有良好的耐磨、耐腐蚀以及良好的机械性能，因此在诸多领域 已越来越多的选用氧化物陶瓷材料生产制造耐磨部件。过去这些耐磨部件多选用传统氧化 铝陶瓷材料制作，该种陶瓷材料能满足一般工作环境下对其耐磨性能的要求。但近年来随 着陶瓷技术的进步与发展，在某些领域用传统氧化铝陶瓷制作的陶瓷部件，其耐磨性和机 械强度已经不能满足工作要求，必须采用强度更高、耐磨性更好的陶瓷材料。氧化锆增韧氧 化铝陶瓷材料(简称ZTA)，主要是在氧化铝基体中引入一定量的相变材料氧化锆所形成的 一种复相陶瓷材料。这种复相材料即保持了氧化铝陶瓷高硬度的特点，又显现出氧化锆陶 瓷高韧性、高强度的特性。 扶正器是采油机械中用来保护抽油杆和杆接箍磨损的重要结构件，在服役过程中 不仅受到井液的腐蚀，在斜井和水平井采油过程中和抽油管还经常发生严重偏磨。扶正器 失效后，使杆接箍和抽油杆直接摩擦，导致杆接箍的断脱或抽油杆的磨断。这些失效形式都 会造成油井的停产，因此，耐蚀性和耐磨性是决定其使用寿命的重要指标。目前国内扶正器 材料多采用增强尼龙66、聚四氟乙烯等。增强尼龙66扶正器与普通J55、N80和P110钢质 油管配套使用时，表现出比较好的耐磨性和耐蚀性。但是与采用高温自蔓延离心法制备的 陶瓷内衬复合油管配套使用时，由于Al203陶瓷内衬的硬度较高，介于HV1200-HV1300之间， 增强尼龙66在斜井和水平井中寿命很短，半个月至两个月就会严重磨损失效。因此研究开 发与陶瓷内衬复合油管配套使用的在耐磨性和耐蚀性方面具有更加明显的优势。
技术实现思路
本专利技术目的是提供一种耐磨损、防腐蚀的尼龙66包裹ZTA陶瓷芯块扶正器。 为实现上述目的，本专利技术提供一种尼龙66包裹陶瓷芯块扶正器，其特征在于抽 油杆上设有氧化锆增韧氧化铝陶瓷芯块，氧化锆增韧氧化铝陶瓷芯块中间为一拱形缺口 ， 两端有通孔，尼龙66作为包裹体将氧化锆增韧氧化铝陶瓷芯块包裹其中并连接在抽油杆 上。 氧化锆增韧氧化铝陶瓷芯块的Zr02的含量为10% -20%，组织由A1203颗粒和位 于边界上Zr02组成，硬度为HV1500-1600。氧化锆增韧氧化铝陶瓷芯块厚度为10-13mm，拱形处的最小厚度为8_10mm。 采用本专利技术的尼龙66包裹氧化锆增韧氧化铝陶瓷芯块扶正器的效果和优点 1.提供了一种耐磨、耐腐蚀的扶正器，通过在尼龙66基体中增加耐磨的氧化锆增韧氧化铝陶瓷芯块的结构设计，使扶正器具有较高的耐磨性和防腐蚀性能； 2.本专利技术在抽油杆上固定氧化锆增韧氧化铝陶瓷芯块后，即可采用注塑法在抽油杆上制备本专利技术的扶正器，工艺过程简单，生产效率高。3 3.本专利技术耐磨防腐效果明显优于普通尼龙66扶正器。 附图说明 图1为本专利技术结构示意图。 图2为氧化锆增韧氧化铝陶瓷芯块定位夹具结构示意图。具体实施方式 实施例1 参照图l，本专利技术是在抽油杆3上设有四个氧化锆增韧氧化铝陶瓷芯块2隔90度角均匀分布，氧化锆增韧氧化铝陶瓷芯块中间为一拱形缺口 ，两端有通孔，四个氧化锆增韧 氧化铝陶瓷芯块作为扶正器耐磨损的主体，尼龙66材料1作为包裹体，通过注塑方法将四个氧化锆增韧氧化铝陶瓷芯块包裹其中并连接在抽油杆上。氧化锆增韧氧化铝陶瓷芯块的 Zr02的含量为10% ， A1203颗粒的含量为90% ，硬度为HV1500-1600，陶瓷芯块的形状为长条 状，中间为一拱形缺口 ，长度为65mm，厚度为10mm，拱形处的最小厚度为8mm。 实施例2 结构同实施例l，氧化锆增韧氧化铝陶瓷芯块的Zr02的含量为15%， A1203颗粒的 含量为85%，硬度为HV1500-1600，长度为70mm，厚度为12mm，拱形处的最小厚度为9mm。 实施例3 结构同实施例1，氧化锆增韧氧化铝陶瓷芯块的Zr02的含量为20% ， A1203颗粒的 含量为80%，硬度为HV1500-1600，长度为75mm，厚度为13mm，拱形处的最小厚度为10mm。 参照图2，制造方法如下 1、将定位夹具组装到抽油杆上，注意夹具应能在杆上较自由地活动，表面太粗糙 或有明显锈迹及氧化皮的杆，在安放处需用纱布或钝锉轻修平整、打光，以去除铁锈与氧化 皮，保证粘接质量； 2、将氧化锆增韧氧化铝陶瓷芯块放到夹具的四个槽中； 3、胶粘法安装准确定位，粘贴在抽油杆的杆臂上，用绑线或皮套将氧化锆增韧氧 化铝陶瓷芯块锁定在定位夹具上，10 30分钟后，视胶凝固强化后，再拆去定位夹具，应及 时清理定位夹具上的残胶，以免影响定位精度，出现费品，在注塑前将绑线夹断、去除； 4、检查应及时检查氧化锆增韧氧化铝陶瓷芯块定位准确情况，氧化锆增韧氧化 铝陶瓷芯块错位超过2mm，或累计超差2mm，即为不合格； 5、将安好氧化锆增韧氧化铝陶瓷芯块的的抽油杆摆放到木架上，相互隔开放置不 得相碰； 6、粘接安装氧化锆增韧氧化铝陶瓷芯块1小时后，将抽油杆放入注塑模的下模腔 中，细心对模，合模，注塑扶正器； 7、注塑抽油杆中部氧化锆增韧氧化铝陶瓷芯块时，抽油杆两侧需用支架支承，以 使抽油杆平稳地落在下模腔内，对正后，在闭合模具时，两边需用人抚着抽油杆体，以使其 平稳，准确合模。 试验例1 在MG2000销-盘式磨损试验机上进行磨损试验，润滑介质为油田污水，通过直径3mm的塑料管以20滴/min的流速滴在摩擦界面上。试样为小6mm的销，所用载荷为80N，滑 动速度为0. 4m/s，对摩盘为硬度为HV1600的氧化铝磨盘，在80N的试验载荷下，尼龙66的 磨损率为260X 10—4-360X 10—4mm3m—、增韧Al203陶瓷的磨损率为5. 5X 10—4_6. 5 X 10—4mm3m—、 磨损率为尼龙66的2% -3%。 试验例2 进行尼龙66包裹陶瓷芯块扶正器与陶瓷内衬复合油管配副和尼龙66扶正器与普 通油管配副的对比磨损试验。在滑动磨损试验机上进行，陶瓷内衬复合油管摩擦副的内径 为57mm，普通油管的内径为62mm，润滑剂乳化液，将不同的材料的扶正器放入相应的油管 中，施加300N的载荷，进行往复运动，行程为0. 2m ;冲数为25次/min，摩擦距离为61. 2km。 尼龙66包裹陶瓷芯扶正器的磨损率是尼龙66扶正器磨损率的5% 。权利要求一种尼龙66包裹陶瓷芯块扶正器，其特征在于抽油杆上设有氧化锆增韧氧化铝陶瓷芯块，氧化锆增韧氧化铝陶瓷芯块中间为一拱形缺口，两端有通孔，尼龙66作为包裹体将氧化锆增韧氧化铝陶瓷芯块包裹其中并连接在抽油杆上。2. 根据权利要求1所述的尼龙66包裹陶瓷芯块扶正器，其特征在于氧化锆增韧氧化 铝陶瓷芯块的Zr02的含量为10% -20% ，组织由A1203颗粒和位于边界上Zr02组成，硬度为 HV1500-1600。3. 根据权利要求1或2所述的尼龙66包裹陶瓷芯块扶正器，其特征在于氧化锆增韧 氧化铝陶瓷芯块厚度为10-13mm，拱形处的最小厚度为8-10mm。全文摘要一种尼龙66包裹陶瓷芯块扶正器，其特征在于抽油杆上设有氧化锆增韧氧化铝陶瓷芯块，氧化锆增韧氧化铝陶瓷芯块中间为一拱形缺口，两端有通孔，尼龙66作为包裹体将氧化锆增韧氧化铝陶瓷芯本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种尼龙６６包裹陶瓷芯块扶正器，其特征在于：抽油杆上设有氧化锆增韧氧化铝陶瓷芯块，氧化锆增韧氧化铝陶瓷芯块中间为一拱形缺口，两端有通孔，尼龙６６作为包裹体将氧化锆增韧氧化铝陶瓷芯块包裹其中并连接在抽油杆上。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：杨永利，孙世杰，安健，姜仁武，仲光哲，
申请(专利权)人：杨永利，
类型：发明
国别省市：22