[發明專利]加工內加厚鋁合金鉆桿管體的設備

有效

• 申請號: 201210346831.5
• 申請日: 2012-09-19
• 公開（公告）號: CN102814355A
• 公開（公告）日: 2012-12-12
• 發明（設計）人: 石奇;馮春;龐佃軍;王德勝;龐云倫;時超
• 申請（專利權）人: 淄博斯壯鋁業有限公司
• 主分類號: B21C37/06
• 分類號: B21C37/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于鉆井設備技術領域，具體涉及一種加工內加厚鋁合金鉆桿管體的設備。

背景技術

鉆桿是石油、天然氣開采工具的主要組成部分，鉆桿由管體和螺紋接頭組成。螺紋接頭和管體間采用摩擦焊接方式，為了保證螺紋接頭與管體焊縫處的強度，同時避免因截面突變引起應力集中，管體的兩個端部都要加厚，形成與螺紋接頭壁厚一致的加厚段，實現與螺紋接頭的平滑過渡。如此以來，管體就形成了一種兩端加厚的變斷面管，通?？刹捎脙燃雍瘛⑼饧雍窈蛢韧饧雍竦姆绞?。

另一方面，隨著鉆井深度的增加，鉆桿的重量也相應增加，這就要求增加設備的承重能力，還要提高鉆桿管體本身的強度性能，因此能夠選擇一種材料的強度與其密度之比較高的鉆探管體，不但可以減輕鉆桿自身的重量，便于在施工條件比較復雜的高山丘陵搬運，而且還降低了對鉆探設備承重能力的要求。經研究表明，與常規鋼鉆桿相比，鋁合金鉆桿密度小，可以降低鉆機負荷，提高深井鉆桿的過載拉伸能力，加快鉆井速度。同時由于鋁合金彈性模量約相當于鋼材的33%，具有良好地抗彎曲載荷性能，可以提高鉆桿的抗彎曲疲勞能力。此外，鋁合金鉆桿還具有抗腐蝕能力強、無磁特性等優點，所以鋁合金鉆桿已成為未來深孔鉆桿發展的一種趨勢。

加工這種兩端內加厚的變斷面鋁合金管，如果采用鋼鉆桿常用的墩粗方法，外螺紋加厚段的變形量不大，變形質量容易控制，但是內螺紋加厚端長度長達1.3米，變形量非常大，變形質量難以控制，從而影響鋁合金鉆桿管體的成型質量。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種加工內加厚鋁合金鉆桿管體的設備，能夠提高鋁合金鉆桿管體的成型質量。

為解決上述技術問題，本發明的技術方案是：設計一種加工內加厚鋁合金鉆桿管體的設備，包括操作臺，其特征在于：在操作臺上自前至后依次設置前支撐座、外支撐管和后支撐座；

前、后支撐座間架設管件，管件穿過外支撐管且與外支撐管同軸設置，管件的管壁上安裝滾壓頭，滾壓頭聯接控制機構，控制機構使滾壓頭沿管件徑向移動；

管件聯接電機，電機帶動管件在前、后支撐座中旋轉；

外支撐管聯接第一伺服動力裝置，第一伺服動力裝置帶動外支撐管沿操作臺前后移動。

優選的，還包括滑動支架，滑動支架上設有滑塊，管壁中開設與滑塊相配裝的滑槽，滑動支架的內腔中設置安裝滾壓頭的滾軸。

優選的，控制機構包括伸縮式執行部件和張緊拉桿，伸縮式執行部件帶動張緊拉桿前后移動，張緊拉桿分為粗段、細段和聯接粗段與細段的過渡段，滑動支架的內端支撐在張緊拉桿上。

優選的，控制機構為第二伺服動力裝置，第二伺服動力裝置聯接滑動支架。

優選的，第一或者第二伺服動力裝置為伺服油缸或者伺服氣缸或者伺服電機。

優選的，操作臺上設有滑軌，外支撐管滑動安裝在滑軌上。

優選的，外支撐管分為上半管和下半管，上半管和下半管的一端鉸裝在開合軸上、另一端由壓緊油缸鎖緊。

優選的，外支撐管上設置保溫層。

與現有技術相比，本發明的有益效果是：

1、由于管件的管壁上安裝有滾壓頭，控制機構使滾壓頭沿管件徑向移動；電機帶動管件和滾壓頭在前、后支撐座中旋轉；外支撐管聯接第一伺服動力裝置，第一伺服動力裝置帶動外支撐管沿操作臺前后移動，可將待加工的內徑相同的鋁合金管夾持固定在外支撐管內，由電機帶動管件和滾壓頭旋轉，控制機構控制滾壓頭的開度，滾壓頭滾壓鋁合金管體的內壁，同時由第一伺服動力裝置帶動外支撐管和鋁合金管體前后移動，使鋁合金管體一次滾壓成型，保障其不同壁厚段的連續過渡，同時避免了由于墩粗而導致變形量不可控的弊端。

2、由于滾壓頭通過滑動支架安裝在管壁中，可使滑動支架與控制機構接觸，為滾壓頭預留了自由轉動的空間，實現對鋁合金管體的滾動式擠壓，保障了滾壓效果，同時降低了第一伺服動力裝置的驅動力；滾壓頭通過滑動支架滑動安裝在管壁中，結構簡單，并約束了滾壓頭的移動方向，進一步提高了鋁合金管體的滾壓成型質量。

3、控制機構采用伸縮式執行部件和張緊拉桿，伸縮式執行部件帶動張緊拉桿前后移動，張緊拉桿分為粗段、細段和聯接粗段與細段的過渡段，滑動支架的內端支撐在張緊拉桿上，結構簡單，便于控制，運行可靠。

4、控制機構為第二伺服動力裝置，第二伺服動力裝置聯接滑動支架，技術成熟，便于實現。

5、由于操作臺上設有滑軌，外支撐管滑動安裝在滑軌上，保證了外支撐管和鋁合金管體的移動方向，進一步提高了鋁合金管體的成型效果，同時降低了第一伺服動力裝置的驅動力。