一種彈性扶正器焊接裝置的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供了一種彈性扶正器焊接裝置，屬于油田井下工具領(lǐng)域。該彈性扶正器焊接裝置包括中心軸，齒環(huán)、支架和支架底座；所述齒環(huán)套在中心軸上，支架和支架底座將中心軸支撐起來；所述中心軸的一端設(shè)有定位擋盤；所述齒環(huán)包括第一齒環(huán)和第二齒環(huán)，待加工的彈性扶正器的兩個(gè)彈簧箍分別能夠插入到第一齒環(huán)和第二齒環(huán)內(nèi)。該彈性扶正器焊接裝置能夠?qū)崿F(xiàn)弓形片在彈簧箍上面徑向和軸向的精確定位，避免了人工劃線，節(jié)約了人工成本，大大提高了效率。
【專利說明】
一種彈性扶正器焊接裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型屬于油田井下工具領(lǐng)域，具體涉及一種彈性扶正器焊接裝置，用于油田固井作業(yè)工具----彈性扶正器的焊接。
【背景技術(shù)】
[0002]彈性扶正器廣泛應(yīng)用于直井或大斜度井的下套管施工作業(yè)中，是提高固井質(zhì)量的一種輔助工具。焊接式的彈性扶正器由2個(gè)彈簧箍和4個(gè)弓形片組成，在實(shí)際的生產(chǎn)過程中，焊接工序比較繁瑣，為了保證四個(gè)弓形片與彈簧箍的焊接位置，需要對彈簧箍進(jìn)行人工劃線，即需要將彈簧箍標(biāo)識(shí)定位痕跡，每個(gè)彈簧箍上面共劃4條徑向等分線，以及I條軸向距離定位線，該過程費(fèi)時(shí)費(fèi)力，嚴(yán)重制約著扶正器的產(chǎn)能。而且人工劃線存在精度不高，劃痕有時(shí)不明顯的問題，這些都會(huì)影響后續(xù)的焊接效率以及產(chǎn)品質(zhì)量。因此，需要一種工裝來解決彈性扶正器焊接時(shí)彈簧箍和弓形片的定位問題。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型的目的在于解決上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的難題，提供一種彈性扶正器焊接裝置，使得焊接過程簡單方便，避免焊接前人工劃線工序，并且焊接定位精確，降低人工成本，提尚焊接效率，保證廣品質(zhì)量。
[0004]本實(shí)用新型是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
[0005]—種彈性扶正器焊接裝置，包括中心軸，齒環(huán)、支架和支架底座；
[0006]所述齒環(huán)套在中心軸上，支架和支架底座將中心軸支撐起來；
[0007]所述中心軸的一端設(shè)有定位擋盤；
[0008]所述齒環(huán)包括第一齒環(huán)和第二齒環(huán)，待加工的彈性扶正器的兩個(gè)彈簧箍分別能夠插入到第一齒環(huán)和第二齒環(huán)內(nèi)。
[0009]所述第一齒環(huán)和第二齒環(huán)均為圓環(huán)短節(jié)結(jié)構(gòu)，在其一端的內(nèi)孔中設(shè)有臺(tái)階;在另一端的管壁上設(shè)有在圓周上均布的凹齒；
[0010]待加工的彈性扶正器的弓形片的兩端均能夠插入到所述凹齒中。
[0011]所述凹齒的寬度大于待加工的彈性扶正器的弓形片的寬度；
[0012]所述凹齒的底部和所述臺(tái)階之間的垂直距離等于待加工的彈性扶正器的彈簧箍的端面和弓形片的端面之間的垂直距離；
[0013]所述凹齒的深度小于或等于待加工的彈性扶正器的弓形片與彈簧箍之間的非焊接部分的長度。
[0014]所述凹齒的寬度比待加工的彈性扶正器的弓形片的寬度大0.3mm。
[0015]所述第一齒環(huán)和第二齒環(huán)內(nèi)的臺(tái)階處的內(nèi)孔直徑等于彈簧箍的內(nèi)徑、大于所述中心軸的直徑；
[0016]所述第一齒環(huán)和第二齒環(huán)其他部位的內(nèi)孔直徑大于彈簧箍的外徑。
[0017]所述第一齒環(huán)和第二齒環(huán)內(nèi)的臺(tái)階處的內(nèi)孔直徑比中心軸的直徑大0.3mm;
[0018]所述第一齒環(huán)和第二齒環(huán)其他部位的內(nèi)孔直徑比待加工的彈性扶正器的彈簧箍的外徑大0.3mm。
[0019]所述支架包括第一支架和第二支架，所述支架底座包括第一支架底座和第二支架底座；
[0020]所述第一支架和第二支架的上部均為V形自動(dòng)定心結(jié)構(gòu)，即當(dāng)中心軸的兩端分別放置在第一支架和第二支架上時(shí)，中心軸水平且能夠自由轉(zhuǎn)動(dòng)但不會(huì)滾動(dòng)；
[0021 ]所述第一支架和第二支架的下端分別固定在第一支架底座和第二支架底座上。
[0022]所述中心軸上的定位擋盤的外徑大于齒環(huán)的外徑。
[0023]所述第一支架和第二支架均為十字形結(jié)構(gòu)。
[0024]所述第一齒環(huán)套到中心軸上，其不帶凹齒的端面與中心軸上的定位擋盤接觸;待加工的彈性扶正器的一個(gè)彈簧箍套到中心軸上，插入到第一齒環(huán)的內(nèi)孔中，與第一齒環(huán)的臺(tái)階端面接觸;另一個(gè)彈簧箍套入中心軸上，插入到第二齒環(huán)的內(nèi)孔中，與第二齒環(huán)的臺(tái)階端面接觸；
[0025]所述第一齒環(huán)和第二齒環(huán)的凹齒相對；
[0026]所述第一齒環(huán)和第二齒環(huán)采用鋁制成。
[0027]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是:
[0028]I)該工裝能夠?qū)崿F(xiàn)弓形片在彈簧箍上面徑向和軸向的精確定位，避免了人工劃線，節(jié)約了人工成本，大大提高了效率。
[0029]2)避免了人工劃線造成的誤差，焊接精度有保障，焊接質(zhì)量提高。
[0030]3)該工裝將扶正器支撐起來，而且可以沿著中心軸轉(zhuǎn)動(dòng)，使得焊接工作便捷。
[0031 ] 4)該工裝結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，制作成本低廉。
【附圖說明】
[0032]圖1是焊接式彈性扶正器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0033]圖2是彈性扶正器焊接裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0034]圖3是彈性扶正器焊接裝置帶扶正器結(jié)構(gòu)示意圖；
[0035]圖4是中心軸結(jié)構(gòu)示意圖；
[0036]圖5是齒環(huán)示意圖；
[0037]圖6是支架和支架底座焊接后示意圖；
[0038]圖中，1.第一齒環(huán)、2.中心軸、3.第二齒環(huán)、4.第一支架、5.第一支架底座、6.第二支架底座、7.第二支架。
【具體實(shí)施方式】
[0039]下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)描述:
[0040]如圖1至圖6所示，本實(shí)用新型包括2個(gè)一模一樣的第一齒環(huán)I和第二齒環(huán)3、1個(gè)中心軸2、2個(gè)一模一樣的第一支架4和第二支架7、2個(gè)一模一樣的第一支架底座5和第二支架底座6等零部件，所述的第一齒環(huán)1、第二齒環(huán)3是一帶有一段內(nèi)孔帶臺(tái)階且端面均布著4個(gè)凹齒的圓環(huán)短節(jié)，凹齒的寬度稍微比扶正器的弓片寬度大(凹齒的寬度稍微比扶正器的弓片寬度大0.3mm)。第一齒環(huán)1、第二齒環(huán)3的凹齒底部距離內(nèi)孔臺(tái)階的長度和扶正器彈簧箍端面距離弓片端面的長度一致。中心軸2是帶有一個(gè)定位擋盤的長筒件。第一支架底座5和第二支架底座6是一具有一定厚度的方形鐵板。第一支架4和第二支架7是一“十”字型鐵板(優(yōu)選具有V形自動(dòng)定心功能的形狀，例如十字形、V型，十字形制作方便簡單，用一塊鋼板氣割成十字形就能成型，V形需要下面焊接一塊平板，半圓形也可以，但是不具備自動(dòng)定心功能，需要兩者的半徑一致才能保證中心軸不滾動(dòng)。)第一支架4和第二支架7分布與第一支架底座5和第二支架底座6焊接在一起。焊接在一起的支架可以站立，兩個(gè)焊接支架(由支架和支架底座焊接而成)用于支撐中心軸2。第一齒環(huán)I和第二齒環(huán)3的齒對向套入中心軸2上。
[0041]使用時(shí)，首先將2個(gè)焊接支架擺正，放置合適的距離。將第一齒環(huán)I套入中心軸2上，不帶齒端面與中心軸2的擋盤接觸。將彈簧箍也套入中心軸2上，一直伸到第一齒環(huán)I里，與第一齒環(huán)I的內(nèi)孔臺(tái)階接觸(齒環(huán)內(nèi)孔小直徑處直徑小于彈簧箍的外徑，等于彈簧箍的內(nèi)徑，但是要大于中心軸的直徑(大0.3_左右)，齒環(huán)內(nèi)孔大直徑處的直徑要大于彈簧箍的外徑(大0.3_左右))將另一個(gè)彈簧箍放入第二齒環(huán)3里，與第二齒環(huán)3的內(nèi)孔臺(tái)階接觸，然后一起套入中心軸2上，第一齒環(huán)I和第二齒環(huán)3齒對齒放置。將帶有第一齒環(huán)I和第二齒環(huán)3和彈簧箍的中心軸2水平放在2個(gè)焊接支架上。取一片弓形片，將弓形片的兩端分別嵌入第一齒環(huán)I和第二齒環(huán)3的齒里，然后壓緊第二齒環(huán)3，使弓形片的兩端分別與第一齒環(huán)I和第二齒環(huán)3的齒底完全接觸，弓形片的兩端通過凹齒卡住，保證在一條直線上。此時(shí)開始從第二齒環(huán)3的端處開始焊接，將弓形片和彈簧箍焊接在一起，然后再在第一齒環(huán)I的端處焊接，將弓形片和彈簧箍焊接在一起。焊完第一個(gè)弓形片后按照同樣的方式焊完剩余3個(gè)弓形片。所有弓形片焊接完畢后，將中心軸2抬起，帶有擋盤端朝上，另一端朝下，此時(shí)，焊接后的扶正器和第一齒環(huán)I和第二齒環(huán)3便會(huì)自動(dòng)脫落，完成一個(gè)扶正器的焊接。
[0042]該工裝能夠?qū)崿F(xiàn)弓形片在彈簧箍上面徑向和軸向的精確定位，避免了人工劃線，節(jié)約了人工成本，操作簡單方便，效率大大提高，是一種比較理想的焊接工裝。
[0043]本實(shí)用新型根據(jù)彈性扶正器的結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)了2個(gè)齒環(huán)的內(nèi)臺(tái)階距離斷面的長度，以及凹齒的深度(凹齒的深度小于或等于弓形片與彈簧箍非焊接的長度，例如，圖紙要求非焊接部分不能超過20mm，凹齒實(shí)際深15mm即可)和寬度，使之焊接后能夠恰好滿足設(shè)計(jì)要求；根據(jù)扶正器彈簧箍的內(nèi)徑尺寸，設(shè)計(jì)了中心軸2的外圓尺寸(中心軸的直徑〈彈簧箍的內(nèi)徑=齒環(huán)小直徑處直徑，小0.3mm)使彈簧箍能夠在中心軸2上自由滑動(dòng)且徑向不躥動(dòng);根據(jù)扶正器彈簧箍的外徑尺寸，設(shè)計(jì)了 2個(gè)齒環(huán)的內(nèi)徑尺寸，使彈簧箍能夠輕松進(jìn)入齒環(huán)且徑向不躥動(dòng)；中心軸2可以在焊接支架(由支架和支架底座焊接而成)上自由轉(zhuǎn)動(dòng)并可以取下，方便焊接以及焊后取件；中心軸2上設(shè)計(jì)一擋盤，該擋盤可以防止焊接時(shí)扶正器組件軸向躥動(dòng)。
[0044]本實(shí)用新型中的第一齒環(huán)和第二齒環(huán)的材質(zhì)均為鋁，而其余零件和彈性扶正器都是鋼材，因?yàn)辇X環(huán)為鋁件(鋁不可焊)，所以在焊接到齒環(huán)附近時(shí)，齒環(huán)不會(huì)被焊在一起。
[0045]支架和支架底座都是由厚鋼板氣割而成，成本很低。本裝置能夠省去扶正器焊前的劃線工序，不僅節(jié)省人力成本，而且焊接精度高，扶正器質(zhì)量得到保證。該裝置使得焊接過程方便快捷，效率大大提高，具有廣闊的應(yīng)用前景。
[0046]上述技術(shù)方案只是本實(shí)用新型的一種實(shí)施方式，對于本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員而言，在本實(shí)用新型公開了原理的基礎(chǔ)上，很容易做出各種類型的改進(jìn)或變形，而不僅限于本實(shí)用新型上述具體實(shí)施例所描述的結(jié)構(gòu)，因此前面描述的只是優(yōu)選的，而并不具有限制性的意義。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種彈性扶正器焊接裝置，其特征在于:所述彈性扶正器焊接裝置包括中心軸、齒環(huán)、支架和支架底座； 所述齒環(huán)套在中心軸上，支架和支架底座將中心軸支撐起來； 所述中心軸的一端設(shè)有定位擋盤； 所述齒環(huán)包括第一齒環(huán)和第二齒環(huán)，待加工的彈性扶正器的兩個(gè)彈簧箍分別能夠插入到第一齒環(huán)和第二齒環(huán)內(nèi)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的彈性扶正器焊接裝置，其特征在于:所述第一齒環(huán)和第二齒環(huán)均為圓環(huán)短節(jié)結(jié)構(gòu)，在其一端的內(nèi)孔中設(shè)有臺(tái)階;在另一端的管壁上設(shè)有在圓周上均布的凹齒； 待加工的彈性扶正器的弓形片的兩端均能夠插入到所述凹齒中。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的彈性扶正器焊接裝置，其特征在于:所述凹齒的寬度大于待加工的彈性扶正器的弓形片的寬度； 所述凹齒的底部和所述臺(tái)階之間的垂直距離等于待加工的彈性扶正器的彈簧箍的端面和弓形片的端面之間的垂直距離； 所述凹齒的深度小于或等于待加工的彈性扶正器的弓形片與彈簧箍之間的非焊接部分的長度。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的彈性扶正器焊接裝置，其特征在于:所述凹齒的寬度比待加工的彈性扶正器的弓形片的寬度大0.3mm。5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的彈性扶正器焊接裝置，其特征在于:所述第一齒環(huán)和第二齒環(huán)內(nèi)的臺(tái)階處的內(nèi)孔直徑等于彈簧箍的內(nèi)徑、大于所述中心軸的直徑； 所述第一齒環(huán)和第二齒環(huán)其他部位的內(nèi)孔直徑大于彈簧箍的外徑。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的彈性扶正器焊接裝置，其特征在于:所述第一齒環(huán)和第二齒環(huán)內(nèi)的臺(tái)階處的內(nèi)孔直徑比中心軸的直徑大0.3_ ； 所述第一齒環(huán)和第二齒環(huán)其他部位的內(nèi)孔直徑比待加工的彈性扶正器的彈簧箍的外徑大0.3mm。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的彈性扶正器焊接裝置，其特征在于:所述支架包括第一支架和第二支架，所述支架底座包括第一支架底座和第二支架底座； 所述第一支架和第二支架的上部均為V形自動(dòng)定心結(jié)構(gòu)，即當(dāng)中心軸的兩端分別放置在第一支架和第二支架上時(shí)，中心軸水平且能夠自由轉(zhuǎn)動(dòng)但不會(huì)滾動(dòng)； 所述第一支架和第二支架的下端分別固定在第一支架底座和第二支架底座上。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的彈性扶正器焊接裝置，其特征在于:所述中心軸上的定位擋盤的外徑大于齒環(huán)的外徑。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的彈性扶正器焊接裝置，其特征在于:所述第一支架和第二支架均為十字形結(jié)構(gòu)。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的彈性扶正器焊接裝置，其特征在于:所述第一齒環(huán)套到中心軸上，其不帶凹齒的端面與中心軸上的定位擋盤接觸;待加工的彈性扶正器的一個(gè)彈簧箍套到中心軸上，插入到第一齒環(huán)的內(nèi)孔中，與第一齒環(huán)的臺(tái)階端面接觸;另一個(gè)彈簧箍套入中心軸上，插入到第二齒環(huán)的內(nèi)孔中，與第二齒環(huán)的臺(tái)階端面接觸； 所述第一齒環(huán)和第二齒環(huán)的凹齒相對；所述第一齒環(huán)和第二齒環(huán)采用鋁制成。
【文檔編號(hào)】B23K37/04GK205571794SQ201620173212
【公開日】2016年9月14日
【申請日】2016年3月8日
【發(fā)明人】孔博, 尹壘, 陳武君, 趙玉峰, 馬善坤, 陳立平
【申請人】中國石油化工股份有限公司, 中國石油化工股份有限公司石油工程技術(shù)研究院, 德州大陸架石油工程技術(shù)有限公司