CN101229906A - 整体式绞车滚筒及其加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种整体式绞车滚筒及其加工方法。整体式绞车滚筒筒身表面加工有连续的螺旋状绳槽及分别位于螺旋状绳槽左右两端的各一个爬升直绳槽，螺旋状绳槽的每圈绳槽由一段直槽、一段斜槽、一段直槽、一段斜槽依次相接构成。本发明加工方法采用在数控机床刀架上装夹成形刀具，进给量是每转进给的方式，刀具在轴向、径向的吃刀深度由进给量控制，分层吃屑循环进行若干刀次切削加工绳槽，每次进刀依次加工左端爬升直绳槽、从左到右依次加工螺旋状绳槽的每一圈绳槽、加工右端爬升直绳槽，加工各绳槽达到要求尺寸，最后刀光精加工成活。本发明的应用降低了排绳产生的积累误差，大大改善了乱绳、绞绳现象，缩短了制作生产周期。

Description

整体式绞车滚筒及其加工方法

技术领域

本发明涉及石油钻修设备技术，具体是一种整体式绞车滚筒及其加工方法。

背景技术

绞车是石油钻机、修井机的核心部件。已知技术中，绞车滚筒是组合结构，由筒身及筒状绳槽板焊接而成，在筒状绳槽板外表面上沿轴向加工有连续的呈螺旋状的绳槽，该螺旋状绳槽用于排列缠绕第一层钢丝绳。筒身及绳槽板单独加工后，在绳槽板的左右两端各一个绳槽上分别绕上一圈钢筋并焊接形成槽边，该槽边的作用是形成缠绕第二层钢丝绳时的起始槽和收尾槽，然后把绳槽板加工成两半，塞焊在筒身上，从而构成绞车滚筒。实践证明，此结构绞车滚筒在使用过程中，由于人工煨钢筋存在的形状及尺寸的误差、钢筋焊接变形、人工在钢筋上切割打磨钢丝绳的爬升段时存在的形状及尺寸误差、剖分的绳槽板在筒身上对接塞焊时存在的装配误差、焊接变形等诸多环节，造成排绳的累积误差大，常常出现乱绳、绞绳情况，给油田现场作业、维修造成很大困难，并且该结构绞车滚筒制作工序烦琐，生产周期长。

发明内容

本发明的目的是提供一种整体式绞车滚筒及其加工方法，应用本发明加工方法加工制作的整体式绞车滚筒的应用，可大大改善乱绳、绞绳现象，结构紧凑，并且能缩短制作生产周期。

本发明的技术方案是：

一种整体式绞车滚筒，所述滚筒筒身表面加工有连续的螺旋状绳槽及分别位于螺旋状绳槽左右两端的各一个爬升直绳槽，螺旋状绳槽的每圈绳槽由一段直槽、一段斜槽、一段直槽、一段斜槽依次相接构成。

一种上述整体式绞车滚筒的加工方法，包括如下工艺步骤：

(1)将滚筒筒身毛坯装夹在数控机床上，采用夹顶方式装夹毛坯零件；

(2)在数控机床刀架上装夹成形刀具，主轴旋转，进给量是每转进给的方式，刀具在轴向、径向的吃刀深度由进给量控制；

(3)绳槽的第一刀加工：

a：加工左端爬升直绳槽：首先切削加工第一段直槽，接着切削第二段爬坡直槽，然后切削第三段直槽，完成左端爬升直绳槽的加工；

b：从左到右依次加工螺旋状绳槽的每一圈绳槽，先加工第一圈绳槽，依次切削第一段直槽，第二段斜槽、第三段直槽、第四段斜槽；同样方法连续加工其他各圈绳槽，直到完成右端最后一圈绳槽的加工；

c：加工右端爬升直绳槽：首先切削加工第一段直槽，接着切削第二段爬坡直槽，然后切削第三段直槽，完成右端爬升直绳槽的加工；

(4)循环步骤(3)工序进行若干刀次切削加工，加工各绳槽达到要求尺寸，最后刀光精加工成活。

本发明整体式绞车滚筒，在滚筒筒身上直接加工出绳槽，避免了现有技术筒身、绳槽板二体焊接结构，将现有技术筒身两端通过绕钢筋焊接后形成第二层钢丝绳起始和收尾缠绕的爬升绳槽，通过机械加工的办法直接加工出来，提高了尺寸精度，降低了排绳产生的积累误差。直接绕绳形成绳挤绳的情况，大大改善了乱绳、绞绳现象。整体式绞车滚筒省去了煨钢筋、焊接、装配等工艺，在避免了由于这些工艺环节造成的排绳累积误差的同时，也缩短了制作生产周期。

附图说明

图1是发明整体式绞车滚筒结构示意图。

图2是图1的左视图(去掉刹车毂安装架5后)。

图3是图1的右视图(去掉刹车毂安装架6后)。

图4是图1中螺旋状绳槽展开图(仅表示了部分绳槽)。

图5是本发明整体式绞车滚筒上缠绕钢丝绳后示意图。

具体实施方式

如图1、图2、图3所示，是缠绕左旋φ29钢丝绳的整体式绞车滚筒结构示意图，滚筒筒身1上加工有呈螺旋状的绳槽2，滚筒筒身1上绳槽2的左端绳槽外侧加工有60°爬升过渡直槽和爬升后180°直槽构成的左端爬升直绳槽4，绳槽2的右端绳槽外侧加工有60°爬升过渡直槽和爬升后180°直槽构成的右端爬升直绳槽3。滚筒筒身1的两端焊接有刹车毂安装架5、6，安装架5、6的内侧板兼有挡绳板的作用。

如图4所示，螺旋状的绳槽2每圈由120度直槽、60度斜槽、120度直槽、60度斜槽依次相接构成。

如图5所示，绕绳时，钢丝绳自左向右依次缠绕在螺旋状的绳槽2内，形成第一层钢丝绳缠绕排列，当钢丝绳绕完绳槽2最后一圈后，继续缠绕时就缠绕到爬升直绳槽3上，形成第二层钢丝绳缠绕起始圈，这一层钢丝绳开始朝相反的方向在第一层钢丝绳形成的沟槽上螺旋缠绕向左移动，当钢丝绳缠绕到左端后，就缠绕到爬升直绳槽4上，形成第二层钢丝绳缠绕收尾圈；继续缠绕时，钢丝绳在挡绳板的作用下，在第二层钢丝绳形成的沟槽上缠绕，形成第三层钢丝绳缠绕，缠绕到右端后在挡绳板的作用下换向进行上一层的缠绕。

上述整体式绞车滚筒的加工方法如下：

(1)将滚筒筒身毛坯装夹在CX61145E/12F数控车床上，采用夹顶方式装夹毛坯零件；

(2)在数控车床刀架上装夹成形车刀，主轴旋转，进给量是每转进给的方式，刀具在轴向、径向的吃刀深度由进给量控制；

(3)绳槽的第一刀加工：选用主轴转速为15转/分，径向进给量1.5mm，加工斜槽时的轴向进给量是每转进给半个槽距，本例左旋φ29钢丝绳整体式绞车滚筒绳槽槽距为29.75mm，即轴向进给量为14.875mm/转；

a：加工第二层钢丝绳起始缠绕的位于左端的爬升直绳槽4：首先切削加工第一段120°直槽，接着切削第二段60°爬坡直槽，然后切削爬坡后第三段180°直槽，完成爬升直绳槽4的加工；

b：依次加工用于第一层钢丝绳缠绕的螺旋状绳槽2的每一圈绳槽，先加工位于左端的第一圈绳槽，依次切削第一段120°直槽，第二段60°斜槽、第三段120°直槽、第四段60°斜槽；同样方法连续加工其他各圈绳槽，直到完成位于右端的最后一圈绳槽的加工；

c：加工第二层钢丝绳收尾缠绕的位于右端的爬升直绳槽3：首先切削加工第一段120°直槽，接着切削第二段60°爬坡直槽，然后切削爬坡后第三段180°直槽，完成爬升直绳槽3的加工；

(4)绳槽的第二至第六刀加工：选用主轴转速为15转/分，径向进给量1mm，轴向进给量不变，循环步骤(3)程序。

(5)绳槽的第七至第八刀加工：选用主轴转速为10转/分，径向进给量0.5mm，轴向进给量不变，循环步骤(3)程序。

(6)对绳槽进行最后刀光精加工成活：选用主轴转速为10转/分，径向进给量0.2mm，轴向进给量不变，循环步骤(3)程序。

本发明整体式绞车滚筒的加工方法也可应用车铣加工中心进行，在车铣加工中心刀架上装夹成形铣刀，按上述机械加工步骤进行，不同于选用的主轴转速、径向进给量、轴向进给量参数不同。

Claims (2)

1.一种整体式绞车滚筒，其特征在于：所述滚筒筒身表面加工有连续的螺旋状绳槽及分别位于螺旋状绳槽左右两端的各一个爬升直绳槽，螺旋状绳槽的每圈绳槽由一段直槽、一段斜槽、一段直槽、一段斜槽依次相接构成。

2.一种权利要求1所述整体式绞车滚筒的加工方法，其特征在于：包括如下工艺步骤：

(1)将滚筒筒身毛坯装夹在数控机床上，采用夹顶方式装夹毛坯零件；

(2)在数控机床刀架上装夹成形刀具，主轴旋转，进给量是每转进给的方式，刀具在轴向、径向的吃刀深度由进给量控制；

(3)绳槽的第一刀加工：

a：加工左端爬升直绳槽：首先切削加工第一段直槽，接着切削第二段爬坡直槽，然后切削第三段直槽，完成左端爬升直绳槽的加工；

b：从左到右依次加工螺旋状绳槽的每一圈绳槽，先加工第一圈绳槽，依次切削第一段直槽，第二段斜槽、第三段直槽、第四段斜槽；同样方法连续加工其他各圈绳槽，直到完成右端最后一圈绳槽的加工；

c：加工右端爬升直绳槽：首先切削加工第一段直槽，接着切削第二段爬坡直槽，然后切削第三段直槽，完成右端爬升直绳槽的加工；

(4)循环步骤(3)工序进行若干刀次切削加工，加工各绳槽达到要求尺寸，最后刀光精加工成活。

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