石油焊接鉆桿焊區(qū)外圓打磨系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種石油焊接鉆桿焊區(qū)外圓打磨系統(tǒng)，包括鉆桿焊區(qū)外圓打磨機(jī)和承載鉆桿自傳的托輪機(jī)構(gòu)總成，其特征是：鉆桿焊區(qū)外圓打磨機(jī)包括滑動(dòng)底座，滑動(dòng)底座上方中心設(shè)有立柱，立柱頂端與一個(gè)結(jié)構(gòu)架的中部鉸鏈連接，結(jié)構(gòu)架前方下部安裝有砂輪機(jī)，結(jié)構(gòu)架后方上部安裝有電機(jī)，砂輪機(jī)的前方設(shè)有一個(gè)與立柱連接的龍門架，龍門架的一個(gè)立柱上方設(shè)有鉸接座，龍門架的上梁為直角梁，上梁一端與鉸接座連接，在另一端與龍門架的另一個(gè)立柱用T形銷鎖住或放開，上梁中部設(shè)有絲杠螺母裝置，絲杠端部在打磨時(shí)要壓住結(jié)構(gòu)架前方。其優(yōu)點(diǎn)是：自動(dòng)化程度高，能機(jī)械控制打磨吃刀量，打磨后的焊區(qū)外圓尺寸精準(zhǔn)。
【專利說明】石油焊接鉆桿焊區(qū)外圓打磨系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種石油焊接鉆桿焊區(qū)外圓自動(dòng)化打磨系統(tǒng)，具體涉及一種石油焊接鉆桿焊區(qū)外圓打磨系統(tǒng)，屬于石油焊接鉆桿的修磨設(shè)備領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]按照API SPECIFICATION 5DP《鉆桿規(guī)范》的要求，鉆桿管體與鉆桿接頭經(jīng)過摩擦對(duì)焊，焊區(qū)最終熱處理后，焊區(qū)表面粗糙度要求達(dá)到Ra3.2 μ m，并且焊區(qū)外徑要在允許的公差范圍之內(nèi)，才能滿足后續(xù)焊區(qū)無損探傷和質(zhì)量的要求，所以，鉆桿焊區(qū)內(nèi)、外圓表面都要進(jìn)行表面打磨，外圓表面還須進(jìn)行拋光。以前的焊區(qū)外圓打磨都是用角磨機(jī)靠角磨片來完成的，拋光也是靠角磨機(jī)加拋光片來完成的。2009年我公司設(shè)計(jì)開發(fā)了機(jī)械外圓打磨機(jī)，但打磨吃刀和橫向往復(fù)運(yùn)動(dòng)都是利用磨頭架上安裝的手柄架靠人工雙手操作來完成的。存在的缺點(diǎn)是:員工勞動(dòng)強(qiáng)度太大，砂輪的吃刀深度完全靠員工的手感和經(jīng)驗(yàn)來完成。橫向往復(fù)運(yùn)動(dòng)也是全靠員工的雙手施力，通過安裝在打磨機(jī)整體下方的四個(gè)輪子在固定軌道上往復(fù)滾動(dòng)來實(shí)現(xiàn)。由于四個(gè)輪子與導(dǎo)軌的自由度限制不夠，手柄壓力過大時(shí)，靠近施力手柄的兩個(gè)輪子極易翹起，嚴(yán)重時(shí)造成四輪脫軌，致使工件打磨部位軋刀，工件報(bào)廢。由于磨削進(jìn)給量沒有實(shí)現(xiàn)定量機(jī)械化，表面粗糙度和外圓直徑也難以控制，員工為了快速完成本道工序，往往吃刀量都較大，本來經(jīng)過磨削達(dá)到Ra3.2的表面粗糙度是完全能夠達(dá)到的，但實(shí)際情況就是達(dá)不到，還須后道拋光工序來完成。甚至還有外圓直徑磨小的質(zhì)量事故發(fā)生。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型的目的是提供一種能夠針對(duì)石油焊接鉆桿焊區(qū)外圓表面進(jìn)行打磨、打磨效率高、表面粗糙度和表面圓度都較高、外圓直徑也容易控制、可以省去后道拋光工序的石油焊接鉆桿焊區(qū)外圓打磨系統(tǒng)。
[0004]本實(shí)用新型的目的是由以下方式來實(shí)現(xiàn)的:
[0005]本實(shí)用新型包括鉆桿焊區(qū)外圓打磨機(jī)和承載鉆桿自傳的托輪機(jī)構(gòu)總成，其特征是:鉆桿焊區(qū)外圓打磨機(jī)包括帶有導(dǎo)軌的固定底座，固定底座上導(dǎo)軌支撐著滑動(dòng)底座，滑動(dòng)底座上方中心設(shè)有一個(gè)立柱，立柱頂端與一個(gè)結(jié)構(gòu)架的中部鉸鏈連接，結(jié)構(gòu)架前方下部安裝有砂輪機(jī)，結(jié)構(gòu)架后方上部安裝有電機(jī)，電機(jī)的輸出軸通過皮帶輪和皮帶與砂輪機(jī)軸上的皮帶輪連接，在立柱后方焊接一個(gè)水平板，水平板上開有圓孔，圓孔中裝有拉桿，拉桿上端與結(jié)構(gòu)架后方下部鉸鏈連接，水平板下方的拉桿上裝有彈簧，砂輪機(jī)的前方設(shè)有一個(gè)與立柱連接的龍門架，龍門架的一個(gè)立柱上方設(shè)有鉸接座，龍門架的上梁為直角梁，上梁一端與鉸接座連接，在另一端與龍門架的另一個(gè)立柱用T形銷鎖住或放開，上梁中部設(shè)有絲杠螺母裝置，絲杠端部在打磨時(shí)要壓住結(jié)構(gòu)架前方；上料、下料時(shí)要松開，并隨同龍門架上梁一起轉(zhuǎn)動(dòng)移開；托輪機(jī)構(gòu)總成包括兩組托輪機(jī)構(gòu)，一組為主動(dòng)托輪機(jī)構(gòu)，另一組為從動(dòng)托輪機(jī)構(gòu)，托輪機(jī)構(gòu)總成設(shè)置在鉆桿焊區(qū)外圓打磨機(jī)的一側(cè)，其軸線位于砂輪機(jī)前下方。
[0006]所述托輪機(jī)構(gòu)包括底座，在底座上用導(dǎo)向立柱和氣缸連接一個(gè)水平的托輪架，在托輪架上安裝一組對(duì)滾輪；在主動(dòng)托輪機(jī)構(gòu)的托輪架上安裝有動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置，動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置的輸出端與對(duì)滾輪中的一個(gè)滾輪軸相連。
[0007]本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是:針對(duì)石油焊接鉆桿焊區(qū)外表面進(jìn)行打磨，自動(dòng)化程度高，能機(jī)械控制打磨吃刀量的多少，并能進(jìn)行往復(fù)進(jìn)給的自動(dòng)運(yùn)動(dòng)，工作效率高，表面粗糙度好，外圓直徑也可以得到有效的控制，并且不用拋光就能滿足后續(xù)無損探傷表面粗糙度的要求，打磨后的焊區(qū)外圓尺寸精準(zhǔn)，產(chǎn)品焊區(qū)外圓質(zhì)量達(dá)到了前所未有的保證，同時(shí)大幅度地減輕了員工的勞動(dòng)強(qiáng)度和體能消耗。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0008]圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0009]圖2是圖1的右視圖；
[0010]圖3是圖1的俯視圖；
[0011]圖4是圖3的I部放大圖；
[0012]圖5是圖4的B-B向局部剖視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0013]石油焊接鉆桿是系列性產(chǎn)品。鉆桿直徑小到Φ60.3ΙΜ大到φ 168 mm，長(zhǎng)度都在
9.2米到9.5米之間，共8種規(guī)格，石油焊接鉆桿焊區(qū)外圓打磨系統(tǒng)的構(gòu)思首先要能全方位地覆蓋加工這8種產(chǎn)品，即用一套設(shè)備就能干8種不同規(guī)格型號(hào)的焊接鉆桿，同時(shí)調(diào)整設(shè)備適應(yīng)性的工作量要小，調(diào)整要方便、快捷，并安全、可靠，對(duì)產(chǎn)品和人身都無過大傷害功能的特點(diǎn)。
[0014]參照附圖，本實(shí)用新型包括焊接鉆桿外圓焊區(qū)打磨機(jī)和承載鉆桿自傳的托輪機(jī)構(gòu)總成。焊接鉆桿外圓焊區(qū)打磨機(jī)包括一個(gè)與地面連接的帶固定導(dǎo)軌的底座1，在固定導(dǎo)軌的底座I上設(shè)有滑動(dòng)導(dǎo)軌底座2，在滑動(dòng)導(dǎo)軌底座上方焊有一方形立柱3，在立柱3頂端的上方用鉸鏈與一個(gè)結(jié)構(gòu)架4的中部鉸接相連，在結(jié)構(gòu)架4下部的前方安裝有砂輪機(jī)5，砂輪機(jī)5的軸承座與結(jié)構(gòu)架4固定，砂輪機(jī)5的砂輪采用價(jià)格低廉的棕剛玉磨料砂輪，規(guī)格為30χ Φ 350 (mm),砂輪機(jī)5砂輪約三分之一的部分外露用于打磨工件，其余全部用防護(hù)罩6罩起，在立柱3的中腰位置分別對(duì)稱焊有兩個(gè)直角架7，直角架7的另一端，(也就是砂輪的前方)分別焊接著兩個(gè)龍門架的立柱8，兩個(gè)龍門立柱的下端是平齊的，上端是一長(zhǎng)一短的，并有兩種不同的銜接方式，左立柱(長(zhǎng)立柱)上端焊接著兩個(gè)帶同軸孔的平行板10，平行板10中間夾著一個(gè)龍門架上梁9，上梁9和平行板10用銷軸銜接，上梁9右端是一個(gè)向下彎折的直角立柱，上梁下端開有一銷孔，鎖緊時(shí)上梁下端一面靠在短立柱8上方定位板11上，定位板11中央開有橫向長(zhǎng)槽，鎖緊時(shí)用一個(gè)圓柱銷12插入，圓柱銷前部設(shè)有一個(gè)垂直小銷13，后部有彈簧14，鎖緊時(shí)小銷13先順著定位板11上的橫向長(zhǎng)槽插入，插入后將小銷旋轉(zhuǎn)90°，鎖緊實(shí)現(xiàn)。松開時(shí)推動(dòng)圓柱銷12，使彈簧壓縮，轉(zhuǎn)動(dòng)圓柱銷12使小銷13旋轉(zhuǎn)90°，從定位板11的橫向長(zhǎng)槽中退出，實(shí)現(xiàn)松開。上梁9中部通過螺母設(shè)有細(xì)絲杠15，打磨時(shí)上梁9壓住結(jié)構(gòu)架4砂輪上方前端，此處有一帶球型凹坑的定位板16，細(xì)絲杠15圓頭壓住定位板16的球型凹坑，旋轉(zhuǎn)細(xì)絲杠15實(shí)現(xiàn)磨削時(shí)的砂輪吃刀進(jìn)給。龍門架兩支立柱8下部裝有防護(hù)網(wǎng)17。打磨完成后，旋轉(zhuǎn)上梁9使其脫離結(jié)構(gòu)架4，結(jié)構(gòu)架4砂輪端就會(huì)自動(dòng)抬起，抬起功能是通過結(jié)構(gòu)架后方的彈簧拉桿裝置來實(shí)現(xiàn)的，此裝置是在立柱3后部焊了一條懸臂板18,懸臂板18的另一端開有一圓孔,圓孔內(nèi)穿有一拉桿19,拉桿下方鎖定有伸縮彈簧20，上方與結(jié)構(gòu)架4的后方用鉸鏈連接。在結(jié)構(gòu)架4上后方安裝有電機(jī)21，電機(jī)21的輸出軸通過皮帶輪22和皮帶23與砂輪機(jī)5的同軸皮帶輪24連接，實(shí)現(xiàn)砂輪的轉(zhuǎn)動(dòng)和停止。固定導(dǎo)軌底座I和滑動(dòng)導(dǎo)軌底座2上一面設(shè)有配合的V型導(dǎo)軌，另一面設(shè)有配合的雙矩形導(dǎo)軌，固定導(dǎo)軌底座I與地基用膨脹螺栓與混凝土地面固定，雙矩形凹形導(dǎo)軌外側(cè)各有三個(gè)導(dǎo)軌間隙調(diào)節(jié)螺栓25。調(diào)整螺栓25可以頂著導(dǎo)軌內(nèi)的內(nèi)襯板26調(diào)節(jié)導(dǎo)軌的間隙，在固定導(dǎo)軌底座右方框架上用固定法蘭27連接著一油缸28，油缸活塞桿端部也用法蘭與固定在滑動(dòng)導(dǎo)軌底座框架上的法蘭盤29連接，油缸28與立柱3設(shè)置在同一直線位置上，滑動(dòng)導(dǎo)軌底座左右各安裝可調(diào)節(jié)的換向觸頭30，固定導(dǎo)軌底座左右框架上固定有與之對(duì)應(yīng)的接觸開關(guān)31，通過換向開關(guān)控制，油缸桿可以實(shí)現(xiàn)伸縮運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)滑動(dòng)導(dǎo)軌底座實(shí)現(xiàn)往復(fù)運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)鉆桿外焊區(qū)約200_長(zhǎng)的往復(fù)修磨。液壓動(dòng)力來自公司原有的大型液壓站。
[0015]托輪機(jī)構(gòu)總成包括兩組托輪機(jī)構(gòu)，一組為主動(dòng)托輪機(jī)構(gòu)，另一組為從動(dòng)托輪機(jī)構(gòu)，托輪機(jī)構(gòu)總成設(shè)置在鉆桿焊區(qū)外圓打磨機(jī)的一側(cè)，其軸線位于砂輪機(jī)前下方，與砂輪片軸線平行。
[0016]托輪機(jī)構(gòu)包括四腿支撐的底座32，每個(gè)底座32上面用法蘭固定著四根導(dǎo)向柱33和兩個(gè)氣缸34，導(dǎo)向柱和氣缸桿上方用法蘭連接一個(gè)水平的托輪架35，氣缸使托輪架35沿著導(dǎo)向柱上升或下降，根據(jù)不同直徑的鉆桿確定與砂輪間的間隙，氣缸將托輪架35頂起后，根據(jù)不同規(guī)格鉆桿與砂輪片之間的距離需要，在托輪架下方墊入等高塊36支撐，在托輪架35上安裝一組對(duì)滾輪37，主動(dòng)托輪機(jī)構(gòu)是在托輪架35上除安裝對(duì)滾輪37外，另行安裝了一套動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置，即電機(jī)38和減速器39，動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置的輸出通過鏈輪40、鏈條41與對(duì)滾輪37中的一個(gè)滾輪軸上的鏈輪42連接。驅(qū)動(dòng)滾輪帶動(dòng)其上的鉆桿43與砂輪相向旋轉(zhuǎn)。氣缸動(dòng)力源來自原有的空壓機(jī)。
[0017]簡(jiǎn)單的講:就是焊接鉆桿焊區(qū)外圓打磨機(jī)采用導(dǎo)軌底座滑動(dòng)結(jié)構(gòu)用油缸帶動(dòng)打磨機(jī)做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，用龍門架上梁壓住結(jié)構(gòu)架砂輪上方，用細(xì)絲杠調(diào)節(jié)實(shí)行砂輪吃刀進(jìn)給.每批鉆桿打磨前，首先調(diào)整托輪架高度，也就是啟動(dòng)按鈕44使氣缸頂起托輪架，在托輪架下方塾入相應(yīng)的等聞塊36,關(guān)閉氣缸使托輪架落在等聞塊上，保證對(duì)滾輪的等聞和穩(wěn)定，啟動(dòng)托輪驅(qū)動(dòng)按鈕45使鉆桿旋轉(zhuǎn),啟動(dòng)按鈕46使液壓缸28活塞桿推動(dòng)打磨機(jī)在導(dǎo)軌上沿著鉆桿43的軸向方向勻速的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，啟動(dòng)打磨按鈕47使砂輪轉(zhuǎn)動(dòng)，通過細(xì)絲杠15上方的手輪來調(diào)節(jié)磨削量，完成鉆桿焊區(qū)全長(zhǎng)部位的打磨。
【權(quán)利要求】
1.一種石油焊接鉆桿焊區(qū)外圓打磨系統(tǒng)，包括鉆桿焊區(qū)外圓打磨機(jī)和承載鉆桿自傳的托輪機(jī)構(gòu)總成，其特征是:鉆桿焊區(qū)外圓打磨機(jī)包括帶有導(dǎo)軌的固定底座，固定底座上導(dǎo)軌支撐著滑動(dòng)底座，滑動(dòng)底座上方中心設(shè)有一個(gè)立柱，立柱頂端與一個(gè)結(jié)構(gòu)架的中部鉸鏈連接，結(jié)構(gòu)架前方下部安裝有砂輪機(jī)，結(jié)構(gòu)架后方上部安裝有電機(jī)，電機(jī)的輸出軸通過皮帶輪和皮帶與砂輪機(jī)軸上的皮帶輪連接，在立柱后方焊接一個(gè)水平板，水平板上開有圓孔，圓孔中裝有拉桿，拉桿上端與結(jié)構(gòu)架后方下部鉸鏈連接，水平板下方的拉桿上裝有彈簧，砂輪機(jī)的前方設(shè)有一個(gè)與立柱連接的龍門架，龍門架的一個(gè)立柱上方設(shè)有鉸接座，龍門架的上梁為直角梁，上梁一端與鉸接座連接，在另一端與龍門架的另一個(gè)立柱用T形銷鎖住或放開，上梁中部設(shè)有絲杠螺母裝置，絲杠端部在打磨時(shí)要壓住結(jié)構(gòu)架前方；托輪機(jī)構(gòu)總成包括兩組托輪機(jī)構(gòu)，一組為主動(dòng)托輪機(jī)構(gòu)，另一組為從動(dòng)托輪機(jī)構(gòu)，托輪機(jī)構(gòu)總成設(shè)置在鉆桿焊區(qū)外圓打磨機(jī)的一側(cè)，其軸線位于砂輪機(jī)前下方。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的石油焊接鉆桿焊區(qū)外圓打磨系統(tǒng)，其特征是:所述托輪機(jī)構(gòu)包括底座，在底座上用導(dǎo)向立柱和氣缸連接一個(gè)水平的托輪架，在托輪架上安裝一組對(duì)滾輪；在主動(dòng)托輪機(jī)構(gòu)的托輪架上安裝有動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置，動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置的輸出端與對(duì)滾輪中的一個(gè)滾輪軸相連。
【文檔編號(hào)】B24B5/04GK203650147SQ201320841301
【公開日】2014年6月18日 申請(qǐng)日期:2013年12月19日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月19日
【發(fā)明者】王峰, 李子俊, 謝玉芬, 賀培基 申請(qǐng)人:包頭市豐達(dá)石油機(jī)械有限責(zé)任公司