CN105583597B - 用于铁钻工钳体导轨的装配定位及检验方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于铁钻工钳体导轨的装配定位方法，步骤包括：对冲扣钳上的导轨的装配定位，首先，根据冲扣钳的导轨理论安装位置制作相应尺寸的工装；然后，将冲扣钳中的两个滑块总成各自左右方向掉头旋转180°后反装到冲扣钳的钳体内；再用销轴将工装与滑块总成相连；其次，检查工装与冲扣钳的钳口对中情况；最后，将冲扣钳中导轨紧贴工装的外圆放置牢靠，然后按照焊接工艺要求配焊导轨，实现定位。本发明还公开了一种用于铁钻工钳体导轨的检验方法。本发明的两个方法简便易行，增加了铁钻工导轨定位的准确度，提高了工作效率。

Description

用于铁钻工钳体导轨的装配定位及检验方法
技术领域
本发明属于石油机械制造技术领域，涉及一种用于铁钻工钳体导轨的装配定位方法，本发明还涉及一种用于铁钻工钳体导轨的检验方法。
背景技术
铁钻工作为一种管柱自动化处理设备，主要用于钻杆、钻铤等钻柱的上卸扣工作，能极大减轻上卸扣操作者的工作劳动强度。铁钻工的钳体总成部分由三个钳体组成：即旋扣钳1、冲扣钳2与背钳4(见图1)。在钻柱建立根时，先是背钳4动作将下部钻柱夹紧，旋扣钳1夹住上部钻柱，将钻柱接头预上紧，然后冲扣钳2动作将钻柱接头最终上紧到额定扭矩，冲扣钳2与背钳4夹紧钻柱主要依靠钳口内的两个滑块总成7(见图2)。冲扣钳2与背钳4之间有一组圆弧状的上、下导轨3互相配合，用于保证在冲扣过程中冲扣钳2与背钳4的钳口竖直中心重合。
铁钻工的钳体在工厂装配过程中，最主要的控制点就是保证冲扣钳2与背钳4的竖直中心的同轴度，如果冲扣钳2与背钳4的同轴度超出设计的规定值，容易在冲扣钳冲扣过程中时造成打滑、咬伤钻柱以及扣不紧等问题，轻者造成钻柱损伤，重者可能造成钻井事故。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于铁钻工钳体导轨的装配定位方法，解决了现有技术中冲扣钳的导轨以钳口中心线与滑块中心线作为装配定位基准，该基准不容易定位，导轨的配装位置很可能出现较大偏差，从而造成冲扣钳与背钳的钳口竖直中心线不同轴的问题。
本发明的另一目的是提供一种用于铁钻工钳体导轨的检验方法。
本发明所采用的技术方案是，一种用于铁钻工钳体导轨的装配定位方法，按照以下步骤具体实施：
对冲扣钳上的导轨的装配定位
首先，根据冲扣钳的导轨理论安装位置制作相应尺寸的工装；
然后，将冲扣钳中的两个滑块总成各自左右方向掉头旋转180°后反装到冲扣钳的钳体内；再用销轴将工装与滑块总成相连，实现对冲扣钳中导轨的上下方向进行定位；
其次，检查工装与冲扣钳的钳口对中情况，检查的方法是从两个观察孔分别查看钳口开口的每侧边沿与该侧观察孔中心重合，通过观察孔上的刻度判断对中情况，对中误差≤0.5mm，确定了冲扣钳中导轨的左右方向位置；
最后，将冲扣钳中导轨紧贴工装的外圆放置牢靠，然后按照焊接工艺要求配焊导轨，实现定位。
本发明的另一技术方案是，一种用于铁钻工钳体导轨的检验方法，按照以下步骤具体实施：
首先，将冲扣钳中的导轨的导轨圆弧面与对应尺寸的第一个工装外圆弧面紧密贴合，另外，将背钳中的下导轨的导轨圆弧面与对应尺寸的第二个工装的外圆弧面紧密贴合，再通过每个工装上的两个观察孔观察冲扣钳或背钳的导轨对中情况，从而确认所观察的上方的导轨或下导轨左右安装位置是否合适；
然后，将冲扣钳或背钳的两个滑块总成反装，将对应尺寸的工装分别与上方的导轨或下导轨紧贴，检查每个销轴能否顺利安装，如果能够顺利安装，则表明该导轨的上下方向定位位置合适，否则说明该导轨的上下方向定位位置不合适，调节后重新进行检测。
本发明的有益效果是，将不容易定位的导轨安装基准进行转换，利用工装，转换成容易定位的钳口开口的两侧边沿。安装时，先将两个滑块总成各自左右方向掉头旋转180°反装到钳体内，再用两个销轴将工装与滑块总成连接，由于滑块的定位作用，从而确定了导轨的上下位置；再利用两侧观察孔观察钳口的边沿位置，使两侧边沿与对应观察孔中心重合，从而确定了导轨的左右位置，然后将导轨紧靠工装的圆弧面进行定位配焊，从而保证导轨的安装位置。具体特点包括：
1)导轨装配定位基准的转换：现有技术以钳口中心线与滑块中心线为作为导轨的安装基准是一个不容易定位的基准。而本发明方法通过制作工装，将安装基准转变成钳口开口的两侧边沿，提高了基准定位的准确度。
2)工装制作简单，安装方便，操作简单。
3)检测方法简单易行，提高了检测效率。
附图说明
图1为现有铁钻工的钳体总成示意图；
图2为本发明方法使用的工装9与导轨和滑块相互位置示意图；
图3为本发明方法使用的工装9的结构示意图；
图4为本发明方法使用的工装9上的观察孔10的结构示意图。
图中，1.旋扣钳，2.冲扣钳，3.导轨，4.背钳，5.冲扣油缸，6.导轨理论安装位置，7.滑块总成，8.销轴，9.工装，10.观察孔，11.销轴孔，12.减重孔，13.刻度线。
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、图2，现有的铁钻工钳体结构是，铁钻工的钳体部分由三个钳体组成，即旋扣钳1、冲扣钳2和背钳4，冲扣钳2与背钳4之间有一组圆弧状的上、下导轨3互相配合，在钻柱拧紧时起导向作用，冲扣钳2与背钳4内各有两个滑块总成7用于夹紧钻柱，冲扣油缸5连接冲扣钳2与背钳4用于冲扣，使钻柱达到额定扭矩值。
参照图2、图3、图4，本发明方法采用的工装9的结构是，包括一个大半圆的主体板，该主体板的半径R与导轨3的内侧半径相等，用于对导轨3定位；该主体板的对称中心线上开有一个减重孔12；该主体板上沿对称中心线两边(沿左右方向)对称开有一对销轴孔11，该两个销轴孔11的直径与滑块总成7的安装孔尺寸相同，该两个销轴孔11孔距小于钳口开档尺寸L，同时该两个销轴孔11的孔距必须保证滑块总成7与工装9连接后不能从背钳4或冲扣钳2中掉出；主体板上同时对称开有一对观察孔10，该两个观察孔10的孔距等于钳口开档尺寸L，该两个观察孔10均设置有刻度线(或者贴有带刻度的纸条)，刻度线区域设置为长为12mm宽为10mm，用于观察导轨3的定位准确度情况，非常直观方便。
实施例的主体板采用8mm厚的钢板，减重孔12的尺寸为观察孔10的直径8mm，既保证工装具有一定刚度，又减轻了工装的重量，便于操作。
本发明用于铁钻工钳体导轨的装配定位方法，参照图2，按照以下步骤具体实施：
1)对冲扣钳2上的导轨3的装配定位
首先，根据冲扣钳2的导轨理论安装位置6制作相应尺寸的工装9；
然后，将冲扣钳2中的两个滑块总成7各自左右方向掉头旋转180°后反装到冲扣钳2的钳体内，反装的目的是防止滑块总成7与工装9组成的组件从钳体中掉出；再用销轴8将工装9与滑块总成7相连。由于滑块总成7中的滑块定位作用，实现对冲扣钳2中导轨3的上下方向进行定位；
其次，检查工装9与冲扣钳2的钳口对中情况，检查的方法是从两个观察孔10分别查看钳口开口的每侧边沿与该侧观察孔10中心重合，通过观察孔10上的刻度判断对中情况，对中误差≤0.5mm，由于对称的两个观察孔10的孔距与钳口的开档尺寸相等，确定了冲扣钳2中导轨3的左右方向位置；
最后，将冲扣钳2中导轨3紧贴工装9的外圆放置牢靠，然后按照焊接工艺要求配焊导轨3，即可实现定位。
2)对背钳4中的导轨3的装配定位
装配背钳4中的下导轨时采用与装配冲扣钳2中的导轨3相同的定位方法，在此不再重复。
工装9还可以用来对已经安装完成的上、下导轨进行检验，本发明用于铁钻工钳体导轨的检验方法，按照以下步骤具体实施：
首先，将冲扣钳2中的导轨3的导轨圆弧面与对应尺寸的第一个工装9外圆弧面紧密贴合，另外，将背钳4中的下导轨的导轨圆弧面与对应尺寸的第二个工装9的外圆弧面紧密贴合，再通过每个工装9上的两个观察孔10观察冲扣钳2或背钳4的导轨对中情况，从而确认所观察的上方的导轨3或下导轨左右安装位置是否合适；
然后，将冲扣钳2或背钳4的两个滑块总成7反装，将对应尺寸的工装9分别与上方的导轨3或下导轨紧贴，检查每个销轴8能否顺利安装，如果能够顺利安装，则表明该导轨的上下方向定位位置合适，否则说明该导轨的上下方向定位位置不合适，需要调节后重新进行检测。
本发明方法，利用对应尺寸的工装9的辅助判断，使安装基准从以钳口中心线与滑块中心线作为导轨的装配定位基准，转变成只依靠钳口开口的两侧边沿为基准，提高了基准定位的准确度。工装9的结构简单，制作方便，该方法简便易行，增加了铁钻工导轨定位的准确度，提高了工作效率。

Claims (6)

1.一种用于铁钻工钳体导轨的装配定位方法，其特征在于：按照以下步骤具体实施：
对冲扣钳(2)上的导轨(3)的装配定位，
首先，根据冲扣钳(2)的导轨理论安装位置(6)制作相应尺寸的工装(9)；
然后，将冲扣钳(2)中的两个滑块总成(7)各自左右方向掉头旋转180°后反装到冲扣钳(2)的钳体内；再用销轴(8)将工装(9)与滑块总成(7)相连，实现对冲扣钳(2)中导轨(3)的上下方向进行定位；
其次，检查工装(9)与冲扣钳(2)的钳口对中情况，检查的方法是从两个观察孔(10)分别查看钳口开口的每侧边沿与该侧观察孔(10)中心重合，通过观察孔(10)上的刻度判断对中情况，对中误差≤0.5mm，确定了冲扣钳(2)中导轨(3)的左右方向位置；
最后，将冲扣钳(2)中导轨(3)紧贴工装(9)的外圆放置牢靠，然后按照焊接工艺要求配焊导轨(3)，即可实现定位。
2.根据权利要求1所述的用于铁钻工钳体导轨的装配定位方法，其特征在于：所述的工装(9)的结构是，包括一个大半圆的主体板，该主体板的半径与导轨(3)的内侧半径相等；该主体板的对称中心线上开有一个减重孔(12)；该主体板上沿对称中心线两边对称开有一对销轴孔(11)，该两个销轴孔(11)的直径与滑块总成(7)的安装孔尺寸相同，该两个销轴孔(11)孔距小于钳口开档尺寸，同时该两个销轴孔(11)的孔距必须保证滑块总成(7)与工装(9)连接后不能从背钳(4)或冲扣钳(2)中掉出；主体板上同时对称开有一对观察孔(10)，该两个观察孔(10)的孔距等于钳口开档尺寸，该两个观察孔(10)均设置有刻度线。
3.根据权利要求2所述的用于铁钻工钳体导轨的装配定位方法，其特征在于：所述的刻度线区域设置长为12mm宽为10mm，主体板采用8mm厚的钢板，减重孔(12)的尺寸为观察孔(10)的直径8mm。
4.一种用于铁钻工钳体导轨的检验方法，其特征在于，按照以下步骤具体实施：
首先，将冲扣钳(2)中的导轨(3)的导轨圆弧面与对应尺寸的第一个工装(9)外圆弧面紧密贴合，另外，将背钳(4)中的下导轨的导轨圆弧面与对应尺寸的第二个工装(9)的外圆弧面紧密贴合，再通过每个工装(9)上的两个观察孔(10)观察冲扣钳(2)或背钳(4)的导轨对中情况，从而确认所观察的上方的导轨(3)或下导轨左右安装位置是否合适；
然后，将冲扣钳(2)或背钳(4)的两个滑块总成(7)反装，将对应尺寸的工装(9)分别与上方的导轨(3)或下导轨紧贴，检查每个销轴(8)能否顺利安装，如果能够顺利安装，则表明导轨(3)与下导轨的上下方向定位位置合适，否则说明导轨(3)与下导轨的上下方向定位位置不合适，调节后重新进行检测。
5.根据权利要求4所述的用于铁钻工钳体导轨的检验方法，其特征在于：所述的工装(9)的结构是，包括一个大半圆的主体板，该主体板的半径与导轨(3)的内侧半径相等；该主体板的对称中心线上开有一个减重孔(12)；该主体板上沿对称中心线两边对称开有一对销轴孔(11)，该两个销轴孔(11)的直径与滑块总成(7)的安装孔尺寸相同，该两个销轴孔(11)孔距小于钳口开档尺寸，同时该两个销轴孔(11)的孔距必须保证滑块总成(7)与工装(9)连接后不能从背钳(4)或冲扣钳(2)中掉出；主体板上同时对称开有一对观察孔(10)，该两个观察孔(10)的孔距等于钳口开档尺寸，该两个观察孔(10)均设置有刻度线。
6.根据权利要求5所述的用于铁钻工钳体导轨的检验方法，其特征在于：所述的刻度线区域设置长为12mm宽为10mm，主体板采用8mm厚的钢板，减重孔(12)的尺寸为观察孔(10)的直径8mm。
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