一種測量劃眼器滾輪公轉外切圓直徑的量具及測量方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種測量劃眼器滾輪公轉外切圓直徑的量具及測量方法。其量具包括經(jīng)螺栓（1）連接的下V形鐵（2）和上V形鐵（3）；上V形鐵的頂面中央設有支撐桿（4），支撐桿上設有可在支撐桿上軸向移動的測量座（5），支撐桿上設有至少兩個定位螺母（8）；測量座上設有測桿（6），測桿上設有測量儀表（7）。本發(fā)明用一套量具可實現(xiàn)對系列產(chǎn)品的多個規(guī)格進行測量，替代了現(xiàn)有的上百個環(huán)規(guī)。測量測量基準與設計基準相對重合，可確保滾輪公轉外切圓與主體的同軸度，測量精度可達0.05毫米，提高了產(chǎn)品質量可靠性。本發(fā)明對三滾輪劃眼器的測量過程操作簡單、精準、省力、省時，也適用于其它行星滾柱的公轉外切圓直徑尺寸較大的測量。
【專利說明】一種測量劃眼器滾輪公轉外切圓直徑的量具及測量方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種測量劃眼器滾輪公轉外切圓直徑的量具及測量方法，屬于產(chǎn)品測量及量具【技術領域】。
【背景技術】
[0002]在石油鉆井過程中，遇到硬地層或研磨性巖層，鉆頭磨損加劇直徑變小，導致鉆出的井眼達不到標準尺寸，影響后續(xù)的下井作業(yè)，通常采用劃眼器擴鉆井眼達到標準井徑。三滾輪劃眼器是目前使用較多一種擴眼工具。
[0003]三滾輪劃眼器主要構件是一個中部直徑較大、兩端直徑較小的圓柱主體和三個滾輪。主體中部大直徑圓柱面上沿圓周均布有三個凹槽，在凹槽中裝有滾輪，滾輪表面敷焊堅硬的磨齒。主體一端小圓柱與上部鉆桿螺紋連接傳遞轉動，帶動三個滾輪如同行星輪一般的公轉，滾輪的堅硬磨齒咬入井壁破碎巖石的同時自轉，劃出規(guī)整標準的井眼直徑。為了保證裝配后三滾輪的外切圓直徑滿足圖紙要求，在加工過程中，需要隨時掌握滾輪的外圓直徑，以確定滾輪的加工余量和劃眼器產(chǎn)品的最終外圓尺寸。
[0004]目前測量滾輪劃眼器公稱外圓直徑的通用方法是將敷焊堅硬磨齒的滾輪磨圓后裝配在圓柱體的凹槽中，用通環(huán)規(guī)和止環(huán)規(guī)先后圈套三個滾輪，若通環(huán)規(guī)通過而止環(huán)規(guī)不通過則判產(chǎn)品合格。否則卸下滾輪，重新加工滾輪外圓尺寸后，再次進行裝配測量。如此需反復多次才能滿足尺寸要求。
[0005]目前的測量方法存在以下問題:
1、滾輪的三點外切圓直徑市售通用量具不能直接檢測，適合環(huán)規(guī)測量法，但對于直徑較大的環(huán)規(guī)在制作時容易造成橢圓且環(huán)規(guī)較重制作難度大。劃眼器系列規(guī)格較多，每一個規(guī)格都需要兩個環(huán)規(guī)(通環(huán)規(guī)和止環(huán)規(guī))，量具需求量大，制造量具工期長，成本高。
[0006]、測量過程中環(huán)規(guī)套入工件時，環(huán)規(guī)大不易端平容易造成傾斜產(chǎn)生測量誤差，因此裝配時不敢一次將滾輪尺寸磨到位，需進行上下多次的試裝后才能完成裝配。造成工人勞動強度大、裝配工期長、尺寸誤差大的結果。
[0007]、三個滾輪的外切圓直徑被認定為劃眼器生產(chǎn)的標準井徑，忽略了與主體的同軸度問題，其實三個滾輪各自的公轉外切圓直徑可能相差很大，而這將直接導致鉆桿偏載旋轉太大，對鉆桿和滾輪都非常有害，因此產(chǎn)品質量不可靠。并且，再去檢測環(huán)規(guī)法測得的外切圓直徑與主體的同軸度測量其過程非常復雜?；蛘咦対L輪劃眼器轉動起來直接檢測公轉外切圓直徑更困難，因為滾輪劃眼器最大規(guī)格直徑可達913mm、重量3000kg以上，所需要的檢測設備和方法更不經(jīng)濟。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明的目的在于，提供一種測量劃眼器滾輪公轉外切圓直徑的量具及測量方法。用一套量具替代上百個環(huán)規(guī)。以降低生產(chǎn)成本。測量基準與設計基準重合以提高測量精度和產(chǎn)品質量。測量過程操作簡單，以減輕工人勞動強度大、縮短了裝配工期。[0009]本發(fā)明的技術方案:
一種測量劃眼器滾輪公轉外切圓直徑的量具，包括經(jīng)螺栓連接的下V形鐵和上V形鐵；上V形鐵的頂面中央設有支撐桿，支撐桿上設有可在支撐桿上軸向移動的測量座，支撐桿上設有至少兩個定位螺母；測量座上設有測桿，測桿上設有測量儀表。
[0010]前述量具中，所述支撐桿與上V形鐵的頂面垂直，支撐桿為圓柱形或圓管形，支撐桿的外圓設有螺紋。
[0011]前述量具中，所述測量座為L形，測量座上設有兩個相互垂直的安裝孔，一個安裝孔套在支撐桿上，另一個經(jīng)測桿與測量儀表連接。
[0012]前述量具中，所述測量儀表為百分表或千分表，測量儀表經(jīng)緊定螺釘與測桿連接。
[0013]用前述量具測量劃眼器的方法，該方法首先將量具安裝在劃眼器的小端圓柱段d上，小端圓柱段d已嚴格要求與端口連接螺紋的同軸度；然后按以下步驟測量劃眼器外圓
誤差:
①、上下調整量具上測量儀表的高度，使測量儀表的表頭剛好接觸到劃眼器小外圓表面，將測量儀表調“0”；
②、用千分尺實測劃眼器小外圓直徑為d;
③、按公式L=(D-d) —2計算測量座上移距離L:式中D為設計的滾輪公轉外切圓直
徑;
④、松開定位螺母將測量座上移距離L，同時將測量座在支撐桿上旋轉180度，使測量儀表的表頭位于被測滾輪上方，然后再通過定位螺母將測量座固定；
⑤、讀取測量儀表的讀數(shù)Ad, A d值就是劃眼器上滾輪的正誤差，即需要磨削的余量。
[0014]、根據(jù)權利要求5所述測量方法，其特征在于:所述將量具安裝在劃眼器的小直徑段d上的安裝步驟如下:
①、將下V形鐵和上V形鐵通過螺栓固定在劃眼器的小直徑段d上；
②、將測量座用定位螺母固定在上V形鐵的支撐桿上；
③、將測量儀表通過測桿和緊定螺釘固定在測量座上。
[0015]與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明用一套量具可實現(xiàn)對系列產(chǎn)品的多個規(guī)格進行測量，可測量直徑200-720毫米的系列產(chǎn)品，測量范圍大，替代了現(xiàn)有的上百個環(huán)規(guī)。由于測量基準與設計基準相對重合，可確保滾輪外切圓與主體的同軸度，測量精度可達0.05毫米，提高了測量精度和產(chǎn)品質量可靠性。測量過程操作簡單，無需進行上下多次的試裝后才能完成裝配。減輕了工人勞動強度大、縮短了裝配工期。本發(fā)明不但可用于對三滾輪劃眼器的測量，也適用于其它行星滾柱的公轉外切圓直徑尺寸較大的測量。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1是本發(fā)明的結構示意圖；
圖2是圖1的側視圖；
圖3是測量儀表?！?”的方法示意圖；
圖4是測量需要磨削余量A d的方法示意圖。
[0017]圖中的標記為:1-螺栓、2-下V形鐵、3-上V形鐵、4-支撐桿、5-測量座、6_測桿、7-測量儀表、8-定位螺母、9-緊定螺釘、10-劃眼器、11-滾輪?！揪唧w實施方式】
[0018]下面結合附圖對本發(fā)明作進一步的詳細說明，但不作為對本發(fā)明的任何限制。
[0019]一種測量劃眼器滾輪公轉外切圓直徑的量具，如圖1和圖2所示。包括經(jīng)螺栓I連接的下V形鐵2和上V形鐵3 ;為了便于快速裝卸量具，可以在上V型鐵上3加工出一個缺口，采用活節(jié)螺栓快速進入缺口，活節(jié)螺栓下端與下V形鐵2鉸接，可以在無需完全退出螺母的情況下完成裝卸量具的工作。上V形鐵3的頂面中央設有支撐桿4，為了減小測量誤差，支撐桿4與上V形鐵3采用小間隙配合或過渡配合方式。支撐桿4上設有可在支撐桿4上軸向移動的測量座5，支撐桿4上設有至少兩個定位螺母8 ;支撐桿4與上V形鐵3的頂面垂直，支撐桿4為圓柱形或圓管形，支撐桿4的外圓設有螺紋。以便使用定位螺母8固定測量座5。測量座5上設有測桿6，為滿足不同測量范圍，可以將測桿加工成長短不一的三件，便于按實際測量范圍選擇測桿或連接成更長的測桿。測桿6上設有測量儀表7。根據(jù)測量精度要求，測量儀表7可以采用百分表，也可以采用千分表或其它測量儀表，測量儀表7經(jīng)緊定螺釘9與測桿6連接。測量座5為L形，測量座5上設有兩個相互垂直的安裝孔，一個安裝孔套在支撐桿4上，可沿支撐桿4上下滑動，也可以在支撐桿4上360°旋轉；另一個安裝孔經(jīng)測桿6與測量儀表7連接。為了減小測量誤差，測桿6與上測量座5上的安裝孔采用小間隙配合或過渡配合方式。本發(fā)明的量具為純機械式結構，各組成零件可分別拆下擺放，便于攜帶、維修和收藏。
[0020]用前述量具測量劃眼器的方法，該方法首先按圖3所示將量具安裝在劃眼器的小端圓柱段d上，小端圓柱段d已嚴格要求與端口連接螺紋的同軸度；安裝時盡量靠近劃眼器10的大直徑段D，在確保測桿6與劃眼器10的軸線平行的狀態(tài)下用定位螺母8將測量座5固定。然后按以下步驟測量劃眼器外圓誤差:
①、先不要擰緊定螺釘9，上下調整量具上測量儀表7的高度，使測量儀表7的表頭剛好接觸到劃眼器10小外圓表面，然后再擰緊緊定螺釘9，將測量儀表7調“0” ；
②、用千分尺實測劃眼器10小外圓直徑為d；
③、按公式L=(D-d)-2計算測量座5上移距離L:式中D為設計的滾輪公轉外切圓直
徑;
④、如圖4所示，松開定位螺母8將測量座5上移距離L，上移距離L可以用精密卡尺進行測量，同時將測量座5在支撐桿4上旋轉180度，使測量儀表7的表頭位于被測滾輪11上方，然后再通過定位螺母8將測量座5固定；
⑤、讀取測量儀表7的讀數(shù)Ad, A d值就是劃眼器10上滾輪的正誤差，即需要磨削的余量。
[0021]前述測量方法中，將量具安裝在劃眼器10的小直徑段d上的安裝步驟如下:
①、將下V形鐵2和上V形鐵3通過螺栓I固定在劃眼器10的小直徑段d上；
②、將測量座5用定位螺母8固定在上V形鐵3的支撐桿4上；
③、將測量儀表7通過測桿6和緊定螺釘9固定在測量座5上。
[0022]為了減輕量具的整體重量，可以在測桿6上加工一些腰型減輕槽，也可以采用鋼管作為支撐桿，只要能保證強度，不一定要采用鋼棒。本發(fā)明在加工時，各零件的配合尺寸應符合國家對量具的加工標準，盡可能采用小配合公差，避免因加工誤差造成測量誤差。[0023]本發(fā)明主要用于對三滾輪劃眼器的測量，也適用于其它行星滾柱的公轉外切圓直徑尺寸較大的測量。
【權利要求】
1.一種測量劃眼器滾輪公轉外切圓直徑的量具，其特征在于:包括經(jīng)螺栓(I)連接的下V形鐵(2)和上V形鐵(3);上V形鐵(3)的頂面中央設有支撐桿(4)，支撐桿(4)上設有可在支撐桿(4)上軸向移動的測量座(5)，支撐桿(4)上設有至少兩個定位螺母(8);測量座(5)上設有測桿(6)，測桿(6)上設有測量儀表(7)。
2.根據(jù)權利要求1所述量具，其特征在于:所述支撐桿(4)與上V形鐵(3)的頂面垂直，支撐桿(4)為圓柱形或圓管形，支撐桿(4)的外圓設有螺紋。
3.根據(jù)權利要求1所述量具，其特征在于:所述測量座(5)為L形，測量座(5)上設有兩個相互垂直的安裝孔，一個安裝孔套在支撐桿(4)上，另一個經(jīng)測桿(6)與測量儀表(7)連接。
4.根據(jù)權利要求1所述量具，其特征在于:所述測量儀表(7)為百分表或千分表，測量儀表(7 )經(jīng)緊定螺釘(9 )與測桿(6 )連接。
5.用權利要求1-4任一權利要求所述量具測量劃眼器的方法，其特征在于:首先將量具安裝在劃眼器的小端圓柱段d上，小端圓柱段d已嚴格要求與端口連接螺紋的同軸度；然后按以下步驟測量劃眼器外圓誤差: ①、上下調整量具上測量儀表(7)的高度，使測量儀表(7)的表頭剛好接觸到劃眼器小外圓表面，將測量儀表(7 )調“ O ” ； ②、用千分尺實測劃眼器小外圓直徑為d； ③、按公式L=(D-d) +2計算測量座(5)上移距離L:式中D為設計的滾輪公轉外切圓直徑； ④、松開定位螺母(8)將測量座(5)上移距離L，同時將測量座(5)在支撐桿(4)上旋轉180度，使測量儀表(7)的表頭位于被測滾輪上方，然后再通過定位螺母(8)將測量座(5)固定; ⑤、讀取測量儀表(7)的讀數(shù)Ad，Ad值就是劃眼器上滾輪的正誤差，即需要磨削的余量。
6.根據(jù)權利要求5所述測量方法，其特征在于:所述將量具安裝在劃眼器的小直徑段d上的安裝步驟如下: ①、將下V形鐵(2)和上V形鐵(3)通過螺栓(I)固定在劃眼器的小直徑段d上； ②、將測量座(5)用定位螺母(8)固定在上V形鐵(3)的支撐桿(4)上； ③、將測量儀表(7)通過測桿和緊定螺釘(9)固定在測量座(5)上。
【文檔編號】G01B5/08GK103776343SQ201210538332
【公開日】2014年5月7日 申請日期:2012年12月13日 優(yōu)先權日:2012年12月13日
【發(fā)明者】陳文平, 陳云兵, 李匯平, 包昌華, 黃佐澤, 張發(fā)貴, 張澤麗, 石能, 劉磊 申請人:貴州高峰石油機械股份有限公司