[發明專利]鉆桿、鉆鋌在管螺紋車床上的自動定位、夾緊裝置及方法

無效

• 申請號: 201310483480.7
• 申請日: 2013-10-16
• 公開（公告）號: CN103506636A
• 公開（公告）日: 2014-01-15
• 發明（設計）人: 孫興偉;王可
• 申請（專利權）人: 沈陽工業大學
• 主分類號: B23B15/00
• 分類號: B23B15/00;B23B31/02
• 代理公司: 沈陽智龍專利事務所(普通合伙) 21115
• 代理人: 宋鐵軍;周智博

技術領域

?本發明用于金屬切削加工領域，涉及管螺紋車床對已使用過的石油鉆桿、鉆鋌等長管子類工件兩端的內、外舊螺紋進行修復車削之前，以舊螺紋的軸心線為基準的自動定位、夾緊，以及自動上下料的裝置。

背景技術

在石油和地質鉆井行業，鉆入地下幾千米深的鉆頭都是由幾百根鉆桿和鉆鋌，依靠其兩端的螺紋一根根地旋緊，并與地面鉆機相連，地面鉆機通過這些鉆桿、鉆鋌將轉矩傳遞給鉆頭。這些鉆桿、鉆鋌在完成一口井的鉆井工作后，需要一根根地卸下、回收、維修，并反復周轉使用。在鉆桿、鉆鋌的維修工作中，對其兩端的內外錐形接頭螺紋進行車削修復加工是最重要的工作之一，每年有大量的鉆桿接頭螺紋需要修復車削加工，在石油機械行業修復鉆桿螺紋是一項量大且重要的工作。

鉆桿、鉆鋌（以下簡稱工件）的螺紋修復車削都是在管螺紋車床上進行的，在整個修復過程中，要包括：上料、定位、夾緊、車削、松夾、下料等多個工步。目前，無論在數控還是機械式車床上修復螺紋，除了車削工步外，其它的輔助工步都是由手動完成的。在進行這些工步過程中，不但要求操作者具有豐富的工作經驗，還要付出較大的體力勞動，即便是這樣工作效率還很低，這些輔助工作要占去近一半的工作時間。

發明內容

發明目的：發明提供一種鉆桿、鉆鋌在管螺紋車床上的自動定位、夾緊裝置及方法，其目的是解決以往的方式所存在的工序繁瑣、工作效率低的問題。

技術方案：發明是通過以下技術方案實現的：

一種鉆桿、鉆鋌在管螺紋車床上的自動定位、夾緊裝置，其特征在于：該裝置包括床身、尾臺、床頭箱和托架多組托輥；托架多組托輥設置在床身的一側，床頭箱和尾臺設置在床身上，床頭箱設置在靠近托架多組托輥的一側；尾臺能相對于床頭箱做前后的移動；床頭箱內還設置有前后兩端伸出床頭箱的主軸，在主軸的前后兩端分別設置有前浮動卡盤和后定心卡盤；主軸為內部供工件穿過的中空結構；在尾臺朝向床頭箱的一端還設置有螺紋自動定心卡盤。

所述尾臺上螺紋自動定心卡盤為外螺紋自動定心卡盤或內螺紋自動定心卡盤；外螺紋自動定心卡盤為使用時通過卡爪向內運動，定心卡住鉆桿工件外螺紋外表面的結構；內螺紋自動定心卡盤為使用時通過卡爪向外運動，脹緊工件內螺紋的內表面或螺紋外部表面的結構。

尾臺通過滑軌設置在床身上，尾臺的一端設置有推進其移動的液壓油缸。

應用上述的裝置進行的鉆桿、鉆鋌在管螺紋車床上的自動定位、夾緊方法，其特征在于：該方法的具體步驟如下：將待修復的工件由托架多組托輥驅動，從后定心卡盤穿進機床主軸的孔內，同時穿過前浮動卡盤，使工件前端停在比預裝卡位置稍遠處，也就是更靠近尾臺處，然后通過液壓缸推動尾臺，尾臺前端的螺紋自動定心卡盤推動工件向床頭箱的方向移動，到達預裝卡位置時定位停止，此時工件螺紋的軸向位置已確定，完成工件螺紋軸向定位；然后夾緊后定心卡盤（9），完成工件管體徑向定位；之后夾緊主軸前浮動卡盤（6），此時工件的定位和夾緊工作均已完成；然后將尾臺（3）退回即可進行工件的車削工作，待車削完成后，松開主軸上前浮動卡盤（6）和后定心卡盤（9），退出工件，即完成操作。

優點及效果：本發明提供一種在管螺紋車床上，能夠實現工件自動上料、定位、夾緊、下料的裝置及方法，其目的是實現數控管螺紋車床包括上下料在內的全自動加工過程。

鉆桿、鉆鋌在工作過程中會出現外表面磨損不均勻的情況，這使得工件上擬修復加工的螺紋與其夾持的外表面不同軸，本發明裝置可以實現以擬修復的螺紋軸線定位、以與螺紋軸線呈偏心位置的外表面夾緊的自動定位夾緊過程。

本發明管螺紋車床床頭箱上主軸的后端裝有自動定心卡盤、前端裝有自動浮動卡盤，可以沿主軸軸線前后移動的尾臺前端裝有自動定心卡盤。三個卡盤按尾臺卡盤推動工件后移、夾主軸后卡盤、夾尾臺卡盤、夾主軸前卡盤、松開并退出尾臺卡盤的動作順序依次運動，達到自動定心夾緊工件前端的舊螺紋的工作目標。安裝了本發明裝置的管螺紋車床具有自動上料、定位、夾緊和下料功能，可明顯縮短螺紋修復加工的輔助時間、提高修復效率、減輕操作者的勞動強度、減少對高技能操作者的依賴程度。

附圖說明：

圖1為發明的結構示意圖。

具體實施方式：下面結合附圖對發明做進一步的說明：