CN104209706A - 一种多隔板大孔径箱架的制造方法 - Google Patents

一种多隔板大孔径箱架的制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种多隔板大孔径箱架的制造方法,步骤包括:1)先将定位座、限位块连接可靠并且侧面贴实,然后一体装入隔板内孔,然后将限位块点焊在隔板轴承座上;2)在组合平台上放样确定各个隔板的位置,同时在各个定位座中共同穿入一个心轴,通过定位销来一一固定各定位座的位置,并连接定位座与心轴;3)在定位座设置的减重豁口空间位置,将各个工艺撑点焊在各个隔板的内孔上;4)将限位块与轴承座焊缝割开,并将限位块摆动到与定位座圆盘直径垂直方向,逐一退出定位座及心轴,架体进行焊接,各个隔板之间焊接连接板;5)对架体整体进行热时效,去掉所有工艺撑即成。本发明的方法提高了架体组合精度及工作效率。

Description

一种多隔板大孔径箱架的制造方法
技术领域
本发明属于机械设备制造技术领域,涉及一种多隔板大孔径箱架的制造方法。
背景技术
柱塞泵是石油钻采机械中的主要设备之一,柱塞泵机架的生产质量直接影响到整个柱塞泵的质量。柱塞泵机架为多隔板大孔径组焊箱架(见图1),各隔板孔上均有油槽和油孔等,目前有两种方法来生产柱塞泵机架:1)各隔板孔及油槽采用整体加工的方式来保证(见图1),隔板单件粗加工内孔,组焊后整体精加工孔及油槽和油孔,但是有些结构的油槽及油孔等的整体加工难度较大,而且加工成本较高,甚至有些油孔无法整体加工;2)采用单件加工油槽、油孔成,并粗加工内孔,组焊后精加工隔板孔成,但这样就对机架的组焊质量要求比较高,一旦机架组焊质量不高,可能导致油槽、油孔出现错位现象,影响机架整体质量。
为保证组焊质量,通常组焊此类多隔板箱架一般采用穿轴的方法来保证孔径的同轴度,靠人工用卷尺等量具来保证各隔板孔的轴向尺寸;工装轴可以使用圆管加工成相应尺寸的轴作为工装,对一些特殊孔径的可以用钢板卷板后整体加工成工装轴。而机架在组合过程中需以地面为基准放样组合,隔板孔轴线水平,由于隔板的存在,不利于吊装工具辅助吊装,所以重量太重的工装轴也不便于使用。所以在一些大孔径多隔板机架组合时,孔的轴线及径向尺寸完全靠工人个人技能来保证,对工人技术能力要求高,且质量不够稳定,所以,操作人员的技能水平及责任心对机架的质量影响比较大。
因此,急需要一个既能满足工件组焊径向尺寸要求、又要满足工件轴向尺寸要求、且重量又不能太重的工装,实现标准化作业,来降低工人劳动强度和减少对工人技能水平的依赖。
发明内容
本发明的目的是提供一种多隔板大孔径箱架的制造方法,解决了现有技术中多隔板箱架整体加工困难,而单件加工后组焊精度要求高;依赖于人工操作,质量难以保证的问题。
本发明采用的技术方案是,一种多隔板大孔径箱架的制造方法,具体按照以下步骤实施:
步骤1、组合前,先将定位座、限位块连接可靠,将限位块与支承座侧面贴实,然后一体装入隔板内孔,保证限位块与工件侧面贴实,然后将限位块点焊在隔板轴承座上,在点焊限位块时,保证每个定位座与隔板相对位置相同,来保证定位座减重孔及减重豁口在同一径向位置;
步骤2、组合时,在组合平台上放样确定各个隔板的位置,按线摆放各隔板,同时在各个定位座中共同穿入一个心轴,待心轴穿入后,通过定位销来一一固定各定位座的位置,并用定位螺栓连接定位座与心轴;
步骤3、各隔板位置固定后,在定位座设置的减重豁口空间位置,将各个工艺撑点焊在各个隔板的内孔上;
步骤4、当各个工艺撑点焊完成后,架体中的各个隔板互相固定,将限位块与轴承座焊缝割开,并将限位块摆动到与定位座圆盘直径垂直方向,逐一退出定位座及心轴,架体进行焊接,各个隔板之间焊接连接板;
步骤5、焊后对架体整体进行热时效处理,最后去掉所有工艺撑,将全部工艺撑的点焊部位打磨光滑,即成。
本发明的有益效果是,隔板采用单件加工油槽、油孔成,并粗加工内孔,穿工装组焊机架后整体精加工隔板孔成;有效的降低了多隔板箱架加工难度,提高架体组合精度,提高了架体组合效率。
附图说明
图1是加工对象的隔板结构示意图;
图2是本发明方法依赖的组合工装结构示意图;
图3是本发明方法依赖的组合工装定位座的结构示意图;
图4是本发明方法中定位座、轴承座及防变形工艺撑的安装位置示意图;
图5是本发明方法串列的工装及其隔板的安装状态示意图。
图中,1.定位座,2.心轴,3.限位块,4.定位销,5.定位螺栓,6.工艺撑,11.轴承座,12.焊缝,13.支板,14.油孔,15.油槽,16.隔板,17.连接板。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。
参照图1,隔板包括轴承座11和支板13两部分组成,轴承座11上设置有油孔14及其油槽15;轴承座11铸造后单件粗加工,油孔14钻成,油槽15采用车床车成,轴承座11的内孔粗车成,留少量加工余量。支板13采用数控切割机切割成,制焊接坡口;每个对应的一套轴承座11与支板13组焊在一起组成一组隔板,组焊后调变形。整个机架由多件隔板组成,相邻隔板间焊有连接板,两边两件隔板与中间几件结构及功能相似,制造方法相同。
参照图2、图3,本发明方法依赖的组合工装结构是,包括心轴2,心轴2上间隔套装有多个定位座1,定位座1为圆盘结构,各个定位座1的同一侧面靠外安装有限位块3,在每个定位座1圆盘背面凸台加工有定位销孔和定位螺栓孔,每个定位座1的圆盘背面凸台通过定位销4和定位螺栓5与心轴2固定插接(见图3),并保证定位销孔到定位座1圆盘正面的尺寸L,相邻圆盘定位销孔的尺寸B(见图2);
在定位座1圆盘周边加工螺纹孔,通过螺栓连接限位块3,保证限位块3与定位座1圆盘侧面贴实,并在定位座1圆盘上割有减重孔及减重豁口,减轻定位座1的重量,同时还可以利用减重豁口在组合时点焊工艺撑。整个定位座1由钢板组焊成,组焊后由机加工保证各尺寸精度;
定位座1作为径向定位装置,定位座1的圆盘外径与隔板粗加工内径相同,间隙配合,保证与隔板拆装顺利;定位座1的圆盘内径与心轴2直径相同,间隙配合,但间隙较小,保证圆盘与心轴的配合精度。当各个定位座1依次间隔穿入心轴2后,就能保证各定位座1同轴,就能在心轴2上确定定位座1的位置,也就保证了各隔板孔同轴。
心轴2为一根带定位孔的工装轴,通过机加工保证轴外径及直线度。轴外径与定位座1配合,保证各定位座1圆盘的同心。同时在心轴2上加工有定位孔和螺纹孔(见图3),定位孔孔距尺寸B(见图2)即为隔板的间距尺寸,通过定位销4将定位座1与心轴2上定位销孔连接,保证定位精度,并用定位螺栓5将定位座1与心轴2固定牢固。
限位块3为带孔矩形板条,限位块3采用螺栓与定位座1可靠连接,限位块3侧面与定位座1侧面共面;限位块3能够以螺栓为轴旋转,当限位块3长度方向与定位座1圆盘直径方向一致时,端头伸出定位座1圆盘外径,此时限位块3起到限位作用(见图3);当限位块3长度方向与定位座1圆盘直径方向垂直时,限位块3不伸出定位座1圆盘外径,不影响工装的拆卸。
本发明方法依赖的组合工装在实际使用时,以心轴2为安装基础件,通过对心轴2上定位销孔的孔距B不同设定,能够满足多种跨距组合的隔板,同时通过改变定位座1的外径,也能够满足不同孔径组合的隔板,通过心轴2和定位座1的不同组合,能够满足多种孔径及跨距的多隔板箱架组合。
本发明多隔板大孔径箱架的制造方法,依赖于上述的组合工装,具体按照以下步骤实施:
步骤1、组合前,先将定位座1、限位块3用螺丝连接可靠,将限位块3与支承座11侧面贴实,然后一体装入隔板内孔,保证限位块3与工件侧面贴实,然后将限位块3点焊在隔板轴承座11上,在点焊限位块3时,保证每个定位座1与隔板相对位置相同,来保证定位座1减重孔及减重豁口在同一径向位置,如图4所示;
步骤2、组合时,在组合平台上放样确定各个隔板16的位置,按线摆放各隔板16,同时在各个定位座1中共同穿入一个心轴2,待心轴2穿入后,通过定位销4来一一固定各定位座1的位置,并用定位螺栓5连接定位座1与心轴2,如图5所示;
步骤3、各隔板16位置固定后,在定位座1设置的减重豁口空间位置,将各个工艺撑6点焊在各个隔板16的内孔上(内孔会在机架组焊后重新整体精加工,不会影响表面质量),用来固定各隔板16的相对位置,由于隔板轴承座内孔是安装轴承及曲轴的部位,是最需要保证的尺寸,直接将工艺撑6点焊在轴承座内孔上,明显增加了隔板内孔处刚性,能够在焊接过程中防止焊接变形,在隔板外边缘不妨碍组焊机架其他部件的部位也可以点焊工艺撑,如图4所示;
步骤4、当各个工艺撑6点焊完成后,架体中的各个隔板互相固定,将限位块3与轴承座11焊缝割开(优选砂轮打磨),并将限位块3摆动到与定位座1圆盘直径垂直方向,逐一退出定位座1及心轴2,架体进行焊接,各个隔板16之间焊接连接板17;
步骤5、焊后对架体整体进行热时效处理,去除应力,最后去掉所有工艺撑6,将全部工艺撑6的点焊部位打磨光滑,即成。
本发明方法利用了一种大孔径多隔板箱架组合工装,工装心轴和定位座能够根据箱架体类型及尺寸的不同分类设计,当轴向尺寸改变时,可以在心轴2上加工不同的定位销孔来调节;当箱架径向尺寸改变时,可以通过改变定位座1直径来保证。以上各件工装根据实际需要配合各个单独的工装心轴及工装定位座随机组合使用,可满足不同尺寸的工件,扩大了适用范围。组焊后利用各隔板孔及侧面整体精加工,消除因点焊工艺撑对工件表面产生的影响。该多隔板大孔径箱架组合工装结构简单,重量轻,便于操作,应用范围广,满足产品中、低精度的多隔板大孔径箱架组焊的要求。

Claims (6)

1.一种多隔板大孔径箱架的制造方法,其特点在于,依赖于一种组合工装,具体按照以下步骤实施:
步骤1、组合前,先将定位座(1)、限位块(3)连接可靠,将限位块(3)与支承座(11)侧面贴实,然后一体装入隔板内孔,保证限位块(3)与工件侧面贴实,然后将限位块(3)点焊在隔板轴承座(11)上,在点焊限位块(3)时,保证每个定位座(1)与隔板相对位置相同,来保证定位座(1)减重孔及减重豁口在同一径向位置;
步骤2、组合时,在组合平台上放样确定各个隔板(16)的位置,按线摆放各隔板(16),同时在各个定位座(1)中共同穿入一个心轴(2),待心轴(2)穿入后,通过定位销(4)来一一固定各定位座(1)的位置,并用定位螺栓(5)连接定位座(1)与心轴(2);
步骤3、各隔板(16)位置固定后,在定位座(1)设置的减重豁口空间位置,将各个工艺撑(6)点焊在各个隔板(16)的内孔上;
步骤4、当各个工艺撑(6)点焊完成后,架体中的各个隔板互相固定,将限位块(3)与轴承座(11)焊缝割开,并将限位块(3)摆动到与定位座(1)圆盘直径垂直方向,逐一退出定位座(1)及心轴(2),架体进行焊接,各个隔板(16)之间焊接连接板(17);
步骤5、焊后对架体整体进行热时效处理,最后去掉所有工艺撑(6),将全部工艺撑(6)的点焊部位打磨光滑,即成。
2.根据权利要求1所述的多隔板大孔径箱架的制造方法,其特点在于:所述的组合工装结构是,包括心轴(2),心轴(2)上间隔套装有多个定位座(1),定位座(1)为圆盘结构,各个定位座(1)的同一侧面靠外安装有限位块(3),在每个定位座(1)圆盘背面凸台加工有定位销孔和定位螺栓孔,每个定位座(1)的圆盘背面凸台通过定位销(4)和定位螺栓(5)与心轴(2)固定插接。
3.根据权利要求2所述的多隔板大孔径箱架的制造方法,其特点在于:所述的定位座(1)圆盘周边加工螺纹孔,通过螺栓连接限位块(3);在定位座(1)圆盘上割有减重孔及减重豁口。
4.根据权利要求2所述的多隔板大孔径箱架的制造方法,其特点在于:所述的定位座(1)的圆盘外径与隔板粗加工内径相同,间隙配合;定位座(1)的圆盘内径与心轴(2)直径相同,间隙配合。
5.根据权利要求2所述的多隔板大孔径箱架的制造方法,其特点在于:所述的心轴(2)为一根带定位孔的工装轴,在心轴(2)上加工有定位孔和螺纹孔,定位孔孔距尺寸B即为隔板的间距尺寸。
6.根据权利要求2所述的多隔板大孔径箱架的制造方法,其特点在于:所述的限位块(3)为带孔矩形板条,限位块(3)采用螺栓与定位座(1)可靠连接,限位块(3)侧面与定位座(1)侧面共面;限位块(3)能够以螺栓为轴旋转,当限位块(3)长度方向与定位座(1)圆盘直径方向一致时,端头伸出定位座(1)圆盘外径;当限位块(3)长度方向与定位座(1)圆盘直径方向垂直时,限位块(3)不伸出定位座(1)圆盘外径。
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