[發明專利]一種測量劃眼器滾輪公轉外切圓直徑的量具及測量方法

有效

• 申請號: 201210538332.6
• 申請日: 2012-12-13
• 公開（公告）號: CN103776343A
• 公開（公告）日: 2014-05-07
• 發明（設計）人: 陳文平;陳云兵;李匯平;包昌華;黃佐澤;張發貴;張澤麗;石能;劉磊
• 申請（專利權）人: 貴州高峰石油機械股份有限公司
• 主分類號: G01B5/08
• 分類號: G01B5/08
• 代理公司: 貴陽中新專利商標事務所 52100
• 代理人: 劉楠

技術領域

本發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，屬于產品測量及量具技術領域。

背景技術

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，影響后續的下井作業，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。

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品的最終外圓尺寸。

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，用通環規和止環規先后圈套三個滾輪，若通環規通過而止環規不通過則判產品合格。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。

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，適合環規測量法，但對于直徑較大的環規在制作時容易造成橢圓且環規較重制作難度大。劃眼器系列規格較多，每一個規格都需要兩個環規（通環規和止環規），量具需求量大，制造量具工期長，成本高。

、測量過程中環規套入工件時，環規大不易端平容易造成傾斜產生測量誤差，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。

、三個滾輪的外切圓直徑被認定為劃眼器生產的標準井徑，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，因此產品質量不可靠。并且，再去檢測環規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。或者讓滾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濟。

發明內容

本發明的目的在于，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規。以降低生產成本。測量基準與設計基準重合以提高測量精度和產品質量。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。

本發明的技術方案：

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。

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。

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，另一個經測桿與測量儀表連接。

前述量具中，所述測量儀表為百分表或千分表，測量儀表經緊定螺釘與測桿連接。

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△d,△d值就是劃眼器上滾輪的正誤差，即需要磨削的余量。

、根據權利要求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：