本發(fā)明涉及油桿扶正器，具體涉及表面改性涂層減磨油桿扶正器。
背景技術(shù)：
：為減小抽油桿和油管之間的磨損，現(xiàn)有的抽油桿在易磨損的部位加裝抽油桿扶正器，而目前常用的幾種扶正器，如滾輪扶正器、柱狀扶正器或卡箍式扶正器，只是考慮從設(shè)計結(jié)構(gòu)上減小磨阻，雖取得一定效果，但現(xiàn)場由于磨損嚴(yán)重，在長慶油田每年修井作業(yè)中仍有超過33％的油井因此類事故而修井，既增加了成本，又影響了油井產(chǎn)量。技術(shù)實現(xiàn)要素：針對
背景技術(shù)：
中存在的問題，本發(fā)明的目的在于提出一種表面改性涂層減磨油桿扶正器,在扶正器的扶正套上涂抹一層表面改性保護(hù)涂層,從而大大降低了其摩擦系數(shù)，讓扶正器達(dá)到最大的扶正防磨效果。為實現(xiàn)上述技術(shù)目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案予以實現(xiàn):一種表面改性涂層減磨抽油桿扶正器,包括接箍,連接于接箍前端的桿體,套設(shè)于所述桿體上的扶正套；所述扶正套的外表面涂設(shè)有表面改性涂層,所述表面改性涂層由質(zhì)量百分比的以下材料組成:10～27％復(fù)合固體自潤滑材料、20～30％環(huán)氧樹脂、28～30％溶劑、1～3％納米氧化鋁、0.5～2％偶聯(lián)劑、10～25％固化劑。優(yōu)選的，所述表面改性涂層由質(zhì)量百分比的以下材料組成：22％復(fù)合固體自潤滑材料、25％環(huán)氧樹脂、30％溶劑、1％納米氧化鋁、2％偶聯(lián)劑、20％固化劑。優(yōu)選的，所述復(fù)合固體自潤滑材料由質(zhì)量百分比的以下組分組成：15％～30％的鎳鉻合金；40％～60％的碳化鉻；10％～20％的二硫化鎢；10％～20％的氟化鈣。優(yōu)選的，所述復(fù)合固體自潤滑材料由質(zhì)量百分比的以下組分組成：25％的鎳鉻合金；35％的碳化鉻；18％的二硫化鎢；22％的氟化鈣。優(yōu)選的，所述溶劑為苯、甲苯、二甲苯、煤油、柴油中的一種。優(yōu)選的，所述偶聯(lián)劑為硅烷偶聯(lián)劑。優(yōu)選的，所述固化劑為四乙烯五胺。優(yōu)選的，所述表面改性涂層的厚度10-60μm。優(yōu)選的，所述扶正套由增強(qiáng)尼龍材料制成。優(yōu)選的，所述接箍采用鎳基耐磨合金制成。本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明在油桿扶正套的外表面增加表面改性涂層，使扶正器摩擦系數(shù)降低至0.01以下，最大限度的發(fā)揮出扶正器扶正防磨的作用，同時這種防護(hù)涂層還有較好的防腐效果，極大的延長了抽油桿管柱的使用壽命和油井檢泵周期。附圖說明圖1為本發(fā)明扶正器的結(jié)構(gòu)示意圖。具體實施方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步說明：實施例1如圖1所示,本實施例提供的一種表面改性涂層減磨抽油桿扶正器,包括接箍1,連接于所述接箍1前端的桿體2,套設(shè)于所述桿體2上的扶正套3；所述扶正套3的外表面涂設(shè)有表面改性涂層,所述表面改性涂層由質(zhì)量百分比的以下材料組成：10～27％復(fù)合固體自潤滑材料、20～30％環(huán)氧樹脂、28～30％溶劑、1～2％納米氧化鋁、0.5％～2％偶聯(lián)劑、10～25％固化劑。本發(fā)明在油桿扶正器的扶正套上增加一層表面改性涂層，該表面改性涂層提高了油桿扶正器自潤滑耐磨、耐沖擊、高承載、抗燒蝕、防粘、防腐及耐高溫低溫等多功能一體化性能。在抽油桿隨抽油機(jī)上下沖程運(yùn)行過程中減小了抽油桿及油管之間的摩擦，最大限度發(fā)揮抽油桿扶正器扶正防磨的作用，保護(hù)了抽油桿管柱，從而達(dá)到延長檢泵周期的目的。實施例2在實施例1的基礎(chǔ)上，所述表面改性涂層由量百分比的以下材料組成：22％復(fù)合固體自潤滑材料、25％環(huán)氧樹脂、30％溶劑、1％納米氧化鋁、2％偶聯(lián)劑、20％固化劑。在表面改性涂層中，所述復(fù)合固體自潤滑材料可有效克服扶正套的非均勻磨損，明顯改善摩擦副的磨合狀態(tài)，具有結(jié)構(gòu)合理，性能可靠穩(wěn)定的優(yōu)點。所述環(huán)氧樹脂固化后具有良好的物理和化學(xué)性質(zhì)，他對金屬和非金屬表面都有良好粘結(jié)強(qiáng)度，硬度高，耐磨性好。所述偶聯(lián)劑用以對納米氧化鋁進(jìn)行改性形成改性納米氧化鋁；并用以聯(lián)接環(huán)氧樹脂，在納米氧化鋁與環(huán)氧樹脂之間架起橋梁，使納米氧化鋁與環(huán)氧樹脂間形成完整的界面，提高有機(jī)和無機(jī)的結(jié)合率，從而使表面改性涂層硬度和耐磨提高，抑制裂紋的發(fā)展，減輕了材料的破壞。由于固化劑的固化過程是不可逆的，將其噴涂在油桿扶正器的扶正套上，可以起到減磨防腐的作用。本實施例2中的表面改性涂層，經(jīng)試驗可得其性能參數(shù)，如下表一所示：摩擦系數(shù)涂層附著力耐高溫性能耐油介質(zhì)性能＜0.011級長期使用溫度＜280℃涂層不起泡、不脫落由上表一可知，表面改性涂層的涂層附著力符合GB/T1720的要求；耐油介質(zhì)性能符合GB/T9274的要求。實施例3在實施例1的基礎(chǔ)上，所述表面改性涂層由質(zhì)量百分比的以下材料組成：25％復(fù)合固體自潤滑材料、20％環(huán)氧樹脂、30％溶劑、3％納米氧化鋁、2％偶聯(lián)劑、20％固化劑。經(jīng)試驗可得本實施例3中用到的表面改性涂層各項性能參數(shù)均滿足規(guī)范要求。實施例4在實施例1的基礎(chǔ)上，所述表面改性涂層由質(zhì)量百分比的以下材料組成：17％復(fù)合固體自潤滑材料、28％環(huán)氧樹脂、28％溶劑、1.5％納米氧化鋁、0.5％偶聯(lián)劑、25％固化劑。經(jīng)試驗可得本實施例4中用到的表面改性涂層各項性能參數(shù)均滿足規(guī)范要求。實施例5在實施例1的基礎(chǔ)上，所述表面改性涂層由質(zhì)量百分比的以下材料組成：27％復(fù)合固體自潤滑材料、30％環(huán)氧樹脂、29％溶劑、2％納米氧化鋁、2％偶聯(lián)劑、10％固化劑。經(jīng)試驗可得本實施例5中用到的表面改性涂層各項性能參數(shù)均滿足規(guī)范要求。實施例6在實施例1的基礎(chǔ)上，所述表面改性涂層由質(zhì)量百分比的以下材料組成：10％復(fù)合固體自潤滑材料、30％環(huán)氧樹脂、30％溶劑、3％納米氧化鋁、2％偶聯(lián)劑、25％固化劑。經(jīng)試驗可得本實施例6中用到的表面改性涂層各項性能參數(shù)均滿足規(guī)范要求。實施例7在實施例1的基礎(chǔ)上,所述復(fù)合固體自潤滑材料由質(zhì)量百分比的以下組分組成：15％～30％的鎳鉻合金；40％～60％的碳化鉻；10％～20％的二硫化鎢；10％～20％的氟化鈣。在該復(fù)合固體自潤滑材料中，碳化鉻具有較高的強(qiáng)度、較高的硬度、較好的熱穩(wěn)定性和優(yōu)異的耐磨性能；鎳鉻合金具有優(yōu)異的高溫耐磨性能和抗氧化性能，可作為碳化鉻的增韌相，為碳化鉻提供良好的支撐連接作用，同時，鎳鉻合金能夠增強(qiáng)碳化鉻與二硫化鎢和氟化鈣的相容性，提高得到的固體自潤滑復(fù)合材料的綜合性能：二硫化鎢和氟化鈣使得得到的固體自潤滑復(fù)合材料在室溫至600℃高溫的范圍內(nèi)均具有優(yōu)異的潤滑性能。本發(fā)明提供的固體自潤滑復(fù)合材料不僅具有優(yōu)異的耐磨性，而且在室溫至600℃的溫度范圍內(nèi)均具有良好的潤滑性能。本實施例7中提到的復(fù)合固體自潤滑材料的物理力學(xué)特性如下表二所示，表二復(fù)合固體自潤滑材料的物理力學(xué)特性密度(g/cm3)抗折強(qiáng)度(MPa)軟化點(℃)硬度(HB)0.5～0.1≥3.085～11010～21實施例8在實施例7的基礎(chǔ)上，所述復(fù)合固體自潤滑材料由質(zhì)量百分比的以下組分組成：25％的鎳鉻合金；35％的碳化鉻；18％的二硫化鎢；22％的氟化鈣。實施例9在實施例1的基礎(chǔ)上，所述溶劑為苯、甲苯、二甲苯、煤油、柴油中的一種，優(yōu)選二甲苯，溶解效果好。實施例10在實施例1的基礎(chǔ)上，所述偶聯(lián)劑是親水性和親油性同時存在的表面活性劑，具體為硅烷偶聯(lián)劑(又稱KH550)或者鈦酸酯偶聯(lián)劑，優(yōu)選硅烷偶聯(lián)劑，硅烷偶聯(lián)劑既能與無機(jī)物中的羥基反應(yīng)，又能與有機(jī)物中的長分子鏈相互作用起到偶聯(lián)的功效，從而將有機(jī)物和無機(jī)物連接起來，分散性好、價格低廉。實施例11在實施例1的基礎(chǔ)上，所述固化劑為四乙烯五胺或者三乙烯四胺，優(yōu)選四乙烯五胺，它具有明顯的增強(qiáng)效果和分散作用。實施例12在實施例1的基礎(chǔ)上，所述表面改性涂層的厚度10-60μm，太薄容易失效，太厚對工藝要求高，不經(jīng)濟(jì)；一般選擇50μm。而且還可以根據(jù)需要將涂層進(jìn)行加工和修補(bǔ)，重復(fù)噴涂后其厚度最高可達(dá)120μm。實施例13為了符合規(guī)范要求，所述扶正套采用螺旋齒，齒數(shù)為4，螺旋角為20°，肩部倒角為60°，扶正套的外徑要略大于接箍的外徑，扶正器的基本規(guī)格尺寸符合《抽油桿扶正器》SY/T5832的要求。其中,螺旋齒是相對于直齒說的，好處有兩點，一是螺旋齒具有擾流的作用，有利于垢、蠟等贓物通過，減小油流阻力；二是增大總體的摩擦面積的同時，減小了偏磨的面積，使扶正器更加耐磨。實施例14在實施例1的基礎(chǔ)上，所述接箍1采用鎳基耐磨合金制成，鎳基耐磨合金不但耐磨性能強(qiáng)，還具有良好的抗氧化、防腐蝕性能,之所以防腐蝕是因為鎳基耐磨合金內(nèi)含有鉻元素。所述桿體2采用合金結(jié)構(gòu)鋼(又稱35CrMo)，合金結(jié)構(gòu)鋼調(diào)質(zhì)硬度257HB-283HB，材料符合GB/T1220的化學(xué)成分及機(jī)械性能的規(guī)定。所述扶正套3由增強(qiáng)尼龍材料制成,增強(qiáng)尼龍材料選用《抽油桿扶正器》SY/T5832-2002中提到的增強(qiáng)尼龍材料,該增強(qiáng)尼龍材料具有優(yōu)良的性能,其性能如下表三所示，表三增強(qiáng)尼龍材料技術(shù)指標(biāo)項目指標(biāo)外觀光滑,無損傷彎曲強(qiáng)度,Mpa≥151缺口沖擊強(qiáng)度,kJ/m2≥19摩擦系數(shù)(油介質(zhì))≤0.018密度,kg/m31.3～1.4熱變形溫度,℃≥180顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對本發(fā)明進(jìn)行各種改動和變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。這樣，倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包含這些改動和變型在內(nèi)。當(dāng)前第1頁1 2 3