摘要：抽油杆抛丸强化处理，可有效地提高其疲劳强度，通过式强力抛丸机则是专门为这一构件外貌强化处理而研制的中小型抛丸设备
。它与一般抛丸机相比，具有结构简单、强化效果好的优点，是抽油杆生产与修复厂理想的专用设备
。
要害词：抽油杆;外貌强化;抛丸机;

抛丸强化是金属构件外貌形变强化的有效工艺手段之一,它通过将无数高速运动的弹丸流射到金属构件外貌,而使其外貌爆发塑性变形
。抛丸强化是提高机械零件外貌高周期疲劳强度、腐化疲劳强度、接触疲劳强度、微振疲劳强度及腐化断裂抗力的行之有效的一种外貌强化工艺
。
一般情况下,钢的疲劳强度随其抗拉强度的提高而上升;但当其抵达一定强度水平后,疲劳强度反而下降
。
抛丸强化处理则可制止高强度钢泛起疲劳下降的倾向,因此凡在服役中受交变载荷或在腐化情况中蒙受载荷的机械零件,均可通过抛丸强化延长其使用寿命
。
1、抽油杆的抛丸强化及所用设备
抽油杆(图1)是采油设备主要机械构件之一
。其主要失效形式是高周期疲劳断裂或腐化疲劳断裂及微振疲劳断裂,因之提高抽油杆抗疲劳性能是避免其失效的要害步伐
。经过多次试验证明,抛丸强化是提高其疲劳寿命的有效途径
。
图1抽油杆零件结构图 这一处理工艺可使抽油杆外貌及表层爆发剩余压应力场,形成塑性变形,以抵达应力强化、组织强化和构件外貌粗糙度值增加的综合效果
。由于抛丸强化工艺具有本钱低、能耗少、操作简便、生产效率高、强化效果好等一系列优点,而被抽油杆的生产与修复厂家所广泛接纳
。

目前,抽油杆抛丸强化处理,普遍接纳机械进丸滑移式抛丸机
。该种抛丸机的抛丸器结构比较庞大,易损件多,其分丸轮和定向套是两个“一类”易磨损而又不易进行机械加工的白口合金铸铁件
。它们划分装置在旋转的叶轮轴和不动罩壳上,铸造或装配的形位偏差都会造成两者的差别心,致使间隔不均,严重时会爆发挤丸与碎丸故障
。
被挤碎的弹丸不但会减弱其抛射强度,并且会加剧所有易损件的磨损
。因此,机械进丸滑移式抛丸机分丸轮和定向套的尺寸公差及装配精度有严格要求
。这不但提高了设备制造维修的庞大性,也提高了制造维修的本钱
。
另外,这种抛丸机送进工件方法接纳一排斜辊一次3根通过清理室
。由图1所示的抽油杆结构图可见,其杆头直径大于杆体直径,在斜辊装置上输送历程中将爆发跳动,造成弹丸漫衍不均,在抽油杆外貌笼罩率降低,达不到预定的抛丸强度
。

2强力抛丸机的特点

由东北输油治理局铁岭机械厂研制的这种通过式抽油杆强化强力抛丸机,抛丸器接纳东北大学研究的自吸式风力进丸抛丸器
。
它应用气一固两相流原理,即高速旋转的叶片通过自身所爆发的负压将弹丸吸入,然后再将其高速抛射出去
。
该抛丸机省去了机械进丸滑移式抛丸器的分丸轮与定向套等易损件,也省去了普通风力抛丸机的鼓风系统
。这不但使设备结构大为简化,并使其制造、装置、维修都很便当,并且消除了挤丸乃至碎丸现象爆发
。
该抛丸机接纳两对双曲线辊将两根工件一次强制送进清理室
。这样包管了工件运动比较平稳;两根比三根工件送进时弹丸的外貌笼罩率高
。
另外,由于弹丸抛射偏向与工件呈直角安排,弹丸攻击力大,抛丸强度弧高值(A)可达0.34mm以上,强化效果好
。

3强力抛丸机结构及事情原理
该抛丸机主要由主机、上料与下料机构、输料机构等部分组成(图2)
。主机由抛丸器、清理室、弹丸提升机、弹丸分派装置组成;上料与下料机构包括上料架、下料架和行程开关;输料机构包括输料架、两排托辊和两对双曲线强制送件辊轮
。
图2强力抛丸机结构示意图
1.上料架2.3.箱料架4.下料架5.左双曲线辊轮6.左驱动装置7.弹丸分派器8.弹丸提升机9.右驱动装置10.抛丸器11.清理室12.右双曲线辊轮13.托辊K,、K:、K3.行程开关
位于清理室两端的双曲线送进辊轮之下辊为主
。动辊,上辊为从动辊,两者轴线交叉,上辊轮可在上下偏向移动,使抽油杆杆头顺利通过并压紧抽油杆让其平稳经过清理室;上辊轮的移动是由行程开关控制、左与右驱动装置驱动实现的
。图2所示行程开关K:行动,可使右双曲线辊轮闭合;K;行动,可依次使左双曲线辊轮闭合、右双曲线辊轮张开;K:行动,可依次使左双曲线辊轮张开、下料架行动,并卸下处理好抽油杆件
。
抛丸机不事情时,两双曲线辊轮都处于张开状态
。事情时,驱动装置发动双曲线辊轮的主动辊转动,使上料架前进向输送装置送入待抛丸强化处理的抽油杆;上料架退回并触动行程开关K3,使右双曲线辊轮闭合夹持抽油杆;抽油杆边绕自身轴线旋转边向前运动进入清理室,高速旋转的抛丸器叶轮
将钢丸抛向抽油杆,是实现对其强化处理的目的
。当抽油杆一端从清理室出口端出来触碰行程开关Kl时,闭合的左双曲线辊轮夹持抽油杆并将其从清理室中拉出;当触动行程开关K:时,左双曲线辊轮张开,下料架行动,将件取出
。
4结束语
这种自吸式进丸通过式强力抛丸机与目前各抽油杆生产厂所使用的机械进丸滑移式抛丸机相比,具有结构简单、占地面积小、性能可靠、制造装置与维修便当、强化处理效果好等优点
。适合抽油杆中小型生产与旧杆修复厂使用
。

参考文献
王仁智.疲劳失效剖析.北京:机械工业出书社,199.0
吴则中.接纳喷丸强化工艺提高抽油杆的疲芝寿命.石油机械