Завод по ремонту буровых и производственных машин, Бюро управления нефтяной администрации Цзянхань
2" Шарнирное колено и phi 45 Шарнирное колено в 700 кг/см² Манифольд ГРП имеют рабочее давление 700 кг/см² и испытательное давление 900-1000 кг/см². Во время гидроразрыва жидкость высокого давления, переносящая кварцевый песок, проходит через внутренний ствол Шарнирное колено с очень высокой скоростью, вызывая сильный износ внешней стенки ствола на изгибе и даже износ её насквозь. Если для производства такого типа Шарнирное колено используются заготовки из литой стали, качество не может быть обеспечено. Раньше, когда наш завод производил такие Шарнирное колено, сначала ковали сплошную прямоугольную заготовку, а затем с обоих концов просверливали отверстия, пока они не соединялись. Эта конструкция не могла соответствовать условиям эксплуатации Манифольд ГРП массой 700 кг/см². Теперь мы используем процесс горячего сгибания и ковки для изготовления Шарнирное колено заготовки и гарантируем, что толщина внешней стенки в месте изгиба превышает толщину внутренней. После обработки и испытаний под давлением заготовка может соответствовать заданным техническим требованиям.
Последовательность изготовления кованого Шарнирное колено заготовки такова: переворот заготовки сквозного отвора, заполнение внутреннего отверстия песком, нагрев, горячий сгиб и ковка, удаление песка, а также закалка и откалка. В следующем описании приведена 2" Шарнирное колено (Рисунок 1) в качестве примера.
Рисунок 1. Пустой рисунок 2" Шарнирное колено
На рисунке отмечены только основные размеры; размерности в скобках — это размеры готового продукта.
1. Вращение полосы сквозного канала
Когда сквозная заготовка нагревается и изгибается, внешняя стенка изгиба растягивается и становится тоньше, а внутренняя стенка — толще. Поэтому среднюю часть заготовки необходимо вращать эксцентрично (см. рисунок 2), чтобы наружная сторона формуемого Шарнирное колено имела достаточную толщину и продлил срок службы Шарнирное колено.
Рисунок 2. Сквозной холостый
Длина a на рисунке 2 может быть вычислена в зависимости от дуговой длины центральной линии внутреннего отверстия на изгибе.
Эксцентриситет b на рисунке 2 можно вычислить по принципу, что объём остаётся неизменным до и после горячего изгиба.
Толщина стенки на внутренней стороне изгиба обычно соответствует требованиям после изгиба и не требует проверки. Эта эксцентричная заготовка с сквозным отвором вращается на токарном станке с помощью эксцентрического гильзного крепления.
2. Заполнение внутреннего отверстия песком
Чтобы уменьшить деформацию изгиба при горячем изгибе, включая выравнивание и уменьшение диаметра, внутреннее стволо заготовки должно быть заполнено песком и максимально уплотнено. Мы используем устройство для нагрузки песка, показанное на рисунке 5, чтобы заполнить ствол относительно крупным кварцевым песком для литого металла, диаметром частиц около 1-2 мм, после предварительной высыхания песка.
Устройство для нагрузки песка
1. Сварная рама;
2. 5-тонный домкрат;
3. Plug;
4. Заготовка; 5. Песок; 6. Укрытие
Перед заполнением песком крышка 6 приваривается к одному концу заготовки 4, а затем песок загружается во внутренний отверстие заготовки 4. После загрузки песка пробка 3 устанавливается на верхний конец заготовки 4. Домкрат 2 используется для уплотнения песка, а затем пробка 3 приваривается к заготовке 4.
3. Отопление
Для снижения сопротивления деформации при горячем изгибе заготовку нагревают до 1000–1100 °C. Мы используем печь для ковки на сырой нефти. Пока заготовка нагревается в печи, её следует поворачивать с определёнными интервалами, чтобы она нагревалась равномерно и тщательно.
4. Горячая изгибание и ковка
Поскольку на нашем заводе нет специального оборудования для горячего сгибания, инструмент, показанный на рисунке 6, используется для горячего сгибания.
Диаметр отверстия внутри втулки 6 в креплении 1 определяется в зависимости от размера заготовки. Нагревающаяся сквозная заготовка сначала вставляется в отверстие внутреннего втулки 6 в приспособлении 1. В этот момент необходимо обратить внимание на выравнивание эксцентрического направления так, чтобы сторона с большей толщиной стенки находилась на внешней стороне изгиба. Затем рукоятка 4 используется для сгиба заготовки. После сгибания изгибающая часть заготовки проявит лёгкое выравнивание. Корректирующий штамп, показанный на рисунке 7, можно использовать для ковки и коррекции на ковочном молотке массой 560 кг. Весь процесс горячего сгибания и коррекции выполняется за один нагрев. Для осмотра используется шаблон под углом 90 градусов, чтобы убедиться, что угол находится в пределах 90 градусов плюс-минус 8 градусов.
Корректирующий штамп
Инструмент для горячего изгибания
1. Матч; 2. Неподвижная рама с пластинами; 3. Нижняя наковальня ковочного молотка весом 560 кг; 4. Ручная пластина; 5. Заготовка; 6. Внутренний рукав
5. Удаление песка, закалка и закалка
Крышки и заглушки на обоих концах заготовки открываются стамесом, и песок выливается; Песок можно использовать повторно. Поскольку припуск на обработку заготовки невелик, заготовка напрямую закалывается и темперируется без грубой обработки. Это уменьшает количество зажимаемых Шарнирное колено при обработке и позволяет избежать сложностей с выравниванием. В настоящее время основные проблемы этого процесса: 1. заготовка сгибается вручную при горячем сгибании, что приводит к высокой трудоёмкости и низкой эффективности; 2. Эксцентриковое направление должно быть выровнено при горячем изгибе.
