[发明专利]制造管式抽油泵耐磨缸套的铸造方法及专用设备

说明书

本发明属于机械制造与加工技术领域，具体地讲涉及到用离心铸造方法及热处理及精加工制造管式抽油泵耐磨缸套的方法及所需专用设备离心铸造机。

目前国内在制造管式抽油泵缸套的材料使用和加工工艺上，一直是沿用五十年代从前苏联引进的图纸要求，用35CrM₀优质钢冷加工成长度150毫米缸套，内表面以渗碳和热处理方法制造，到六十年代中期，由石油部统一改为长300毫米，延续使用至今。由于使用寿命短，只达一年之久，优质钢材消耗大，又无以取代，此间国内曾以多种形的研究，电潜泵、整体泵等多种，尚未成功的用于生产使用，即使有了成功的新型泵用于生产，也只能在新开发井上应用，不可能把我国几十年的抽油井的抽油泵，一次性的全部除旧换新，这样就损失浪费太大了。为了把损失浪费减少到最低水平线上，最可行的办法是在保持原抽油泵的结构尺寸不变的前题下，从改变材料入手，提高抗磨耐磨损性能，延长其使用寿命，减少损失浪费，提高经济效益。根据国外报导，近年来已把耐磨合金白口铸铁，应用于矿石粉碎、水泥磨、水轮机、浮选机等抗磨粒磨损部件上，美国已有七——八家公司，以这种材料应用于石油机械的抗磨粒磨损零部件上，并取得了十分显著效果。又根据我国机械工业部，82年出版的机械工程手册第三卷13-72的表13-5-20耐磨合金白口铸铁的表三中高铬合金白口铸铁，为取代现行的35CrM₀优质钢为原料的缸套材料。提高抗磨粒磨损，延长使用寿命和减少材料浪费，强化经济效益的可行性。

在用铸造方法制造耐磨合金白口铸铁缸套时，离心铸造应该是较好的工艺。以往的离心铸造机，其动力多采用交流电机，控制转数不如直流电机方便，二是铸件脱模工艺，以往多采用连杆机构手控脱膜，不尽合理且有危险，三是离心机主轴轴承容易烧损，但又不敢使用锥滚和双排锥滚动轴承，四是控制系统不集中。

本发明的目的在于通过采用耐磨合金白口铸铁，在改进了的离心铸造机专用设备上，通过离心铸造和热处理以及精加工达到耐磨程度，使寿命延长1-2倍的抽油泵缸套。

本发明的目的是通过下列铸造和热处理以及切削、磨削加工方法并采用改进了的专用离心铸造机得以实现。

管式抽油泵耐磨缸套的铸造加工方法，采用耐磨合金白口铸铁的离心铸造及加工，其特征与具体步骤如下：

A离心铸造

a.在中频电炉内熔炼C3.6，Mn0.7，Si0.5，P0.06，S0.05，Cr15.0，Mo3.0百分含量的合金材料，经炉前化验得到合格的铁水；

b.将铁水注入已经旋转起来的离心铸造机的铸钢硬模(5)中，离心机转速先低后高直到铸件成型；

c.浇铸过程中先开启冷水泵组(28)使离心机前端滚动轴承壳体(9)处的冷却水箱(24)工作，确保离心机正常转动；

d.通过离心机的液压装置(27)、(17)驱动离心机上推出杆(11)将已凝固的红热铸件脱膜；

B铸件软化热处理

e.将冷却后的铸件移至箱式炉中，缓慢升温至950℃，保温1小时；

f.用1.5小时，降温至820℃，保温4小时，再随炉温降至室温出炉；

C切削加工

g.将已软化的铸件，在机床上切削加工，并留有精加工余量；

D淬火热处理

h.在井式炉中对半精加工的铸件进行热处理，缓慢升温至1000-1050℃，保温1小时后热出炉；

i.将铸件立放于特制的架空架上，并留有相等的间距，在空气中均匀冷却；

j.再在箱式或井式炉中对铸件进行回火处理、温升至200-260℃，保温1.5小时，待炉温降至室温出炉；

E精加工

k.回火后的铸件，只能进行磨削加工，衍磨内孔至工艺要求的光洁度得到成品抽油泵耐磨缸套。