[實用新型]石油鉆具外置耐磨帶環向錯位自動堆焊裝置

有效

• 申請號: 201820923169.8
• 申請日: 2018-06-14
• 公開（公告）號: CN208513834U
• 公開（公告）日: 2019-02-19
• 發明（設計）人: 朱忠日;游海源;許震華;李亞然
• 申請（專利權）人: 格蘭特（江蘇）鉆具有限公司
• 主分類號: B23K9/04
• 分類號: B23K9/04;B23K9/06;B23K9/067;B23K9/32
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本實用新型公開了一種石油鉆具外置耐磨帶環向錯位自動堆焊裝置，它包括電機、計數齒輪、定心夾頭、焊槍、伺服電機、PLC、電子計數器、磁性接近開關。所述定心夾頭設有同軸聯動的被動齒輪，一側由電機驅動的主動齒輪聯動被動齒輪。所述磁性接近開關位于電機輸出軸端上套裝的計數齒輪徑向外側，用于監測計數齒輪的轉動信息，并將采集到的轉動信息傳至電子計數器，電子計數器按定心夾頭相對于焊槍施焊位置，每轉動365°～375°便向PLC輸出一個軸向位移信息，由PLC控制的伺服電機帶動焊槍軸向位移至下一道焊縫位置繼續施焊，由此構成環向錯位自動堆焊模式。另外，本實用新型還做到施焊耐磨帶可省去圓周定位，仍做到同一道環焊縫首尾搭接。

技術領域

本實用新型涉及一種焊接裝置，具體地講，本實用新型涉及一種在管壁上自動堆焊耐磨帶的裝置，特別是一種石油鉆具外置耐磨帶環向錯位自動堆焊裝置。

背景技術

石油鉆探工程中，鉆井深度至少數百米，甚至深至數千米。由于鉆井階段石油鉆具所處的工況很差，再加上承載超大扭矩，細長的石油鉆具易發生形變，造成外壁與相套合的套管內壁或井壁發生接觸性磨損，特別是石油鉆具的接頭段因直徑稍粗些，最容易被磨損掉。一旦在用的石油鉆具過量磨損，必然降低結構強度，為了避免發生重大事故，應及時更換受損的石油鉆具。工程中更換石油鉆具實屬無賴之舉，此種被動應對措施盡管有效，能夠達到預期目的。但是，更換石油鉆具需要耗用大量的工時，同時更換石油鉆具也加大生產成本。本行業為了提高石油鉆具的耐用性，常規應對措施是事先在石油鉆具易磨損的接頭段外壁增設耐磨帶。呈環形的耐磨帶因形狀規則，普遍在石油鉆具旋動狀態下實施定點堆焊工藝。完整的環形耐磨帶應該首尾端重合，即焊縫的起弧點與熄弧點重合，即焊縫的起弧點與熄弧點重合才可能形成閉合環焊縫結構。現有技術在實際生產中，用一只行程開關控制堆焊起弧點和熄弧點位置。盡管該定位結構簡單、實用，能夠實現由一組環形焊縫組成耐磨帶。但是，現有技術在實際應用中存在兩個不足，一是生產中操作工一時疏忽偶將待加工的石油鉆具旋轉不到設定位置，造成實際起弧點與設定的起弧點有差距，此段漏焊造成實際起弧點與設定的熄弧點不重合；二是環形焊縫的起弧點與熄弧點重合也不符合焊接工藝學原理，因為焊接起弧階段和熄弧階段對熔池保護不完整，所以該處的焊縫金屬組織比其它位置上的焊縫金屬組織差，雜質多，其耐磨性能自然達不到預期。總的來說，現有技術僅靠行程開關控制環形耐磨帶成形加工不科學，有待進一步改進提高。

實用新型內容

本實用新型主要現有技術用行程開關定位堆焊環形耐磨帶來的不足，提出一種結構簡單、定位準確、堆焊質量穩定的石油鉆具外置耐磨帶環向錯位自動堆焊裝置，該裝置做到同一道焊縫的熄弧點超越起弧點，前一道焊縫的熄弧點與后一道焊縫的起弧點相齊平。

本實用新型通過下述技術方案實現技術目標。

石油鉆具外置耐磨帶環向錯位自動堆焊裝置，它包括電機、計數齒輪、定心夾頭、焊槍、伺服電機、PLC、電子計數器、磁性接近開關。所述定心夾頭夾持臥姿的工件接頭端，設在接頭端中段待加工的耐磨帶由焊槍定點施焊。其改進之處在于：所述定心夾頭后背設有同軸聯動的被動齒輪，一側的主動齒輪與被動齒輪相嚙合。所述電機位于定心夾頭后側，其輸出軸端在配裝計數齒輪后與定心夾頭內置的主動齒輪配合，構成由電機驅動定心夾頭的減速旋轉結構。所述磁性接近開關位于電機輸出軸端上套裝的計數齒輪徑向外側，當計數齒輪轉動時，磁性接近開關將感應到的信息傳至電子計數器。所述PLC是一種可編程控制器，電子計數器按定心夾頭相對于焊槍施焊位置，每轉動365°～375°便向PLC輸出一個軸向位移信號，由PLC控制的伺服電機帶動焊槍軸向位移至下一道環焊縫位置繼續施焊，由此實現環向錯位自動堆焊生產模式。

作為進一步改進方案，所述主動齒輪和被動齒輪為外齒輪，主動齒輪與被動齒輪嚙合組成減速結構。

作為進一步改進方案，所述計數齒輪是一種直齒外齒輪，其模數m至少為2.0mm。

作為進一步改進方案，所述耐磨帶由3～10道環焊縫組成。

本實用新型與現有技術相比，具有以下積極效果：