CN106903504B - 一种接箍自动预拧机 - Google Patents

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Abstract

本发明属于石油机械设备技术领域，特别是涉及一种接箍自动预拧机。提供一种机械自动化预拧接箍完成拧扣的接箍自动预拧机。为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种接箍自动预拧机，包括架体，所述架体顶部由一侧向另一侧依次设有浮动背钳、接箍支撑架、主钳；浮动背钳夹紧油管一端，待拧接箍被接箍支撑架举高，与主钳主轴同心，主钳夹紧接箍，接箍支撑架落下，主钳以一定速度带动接箍转动并轴向前进，接箍与油管螺纹接触后相互旋接。

Description

一种接箍自动预拧机
技术领域
本发明属于石油机械设备技术领域，特别是涉及一种接箍自动预拧机。
背景技术
随着大量油、套管生产厂的新建和原有生产厂的技术改造与扩建，油套管国产化进程有了很大发展。在油、套管生产过程中，接箍上卸扣设备是仅次于车丝机的关键设备，接箍上卸扣的质量直接影响到油、套管的连接性能和密封性能。目前的标准对不同规格、不同钢级的油、套管上扣都给出了严格的扭矩要求，如果上扣扭矩过大就会挤坏油、套管螺纹，出现粘扣，影响螺纹连接强度和密封性；上扣扭矩不足，则会导致松扣、脱扣、密封不严等现象。
油管的管体与接箍通过缧纹连接，现阶段油管生产过程中通过拧扣机拧接箍工序中，需要在拧扣机前一工位人工预拧接箍。由于接箍本身较重，又是流水线作业，此工位人员劳动强度非常大，各大管厂迫切需要一种能并入生产线自动预拧机来代替人工预拧接箍，以减轻劳动强度、提高工作效率。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明所要解决的技术问题是，提供一种机械自动化预拧接箍完成拧扣的接箍自动预拧机。
为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种接箍自动预拧机，包括架体，所述架体顶部由一侧向另一侧依次设有浮动背钳、接箍支撑架、主钳；浮动背钳夹紧油管一端，待拧接箍被接箍支撑架举高，与主钳主轴同心，主钳夹紧接箍，接箍支撑架落下，主钳以一定速比带动接箍转动并轴向前进，接箍与油管螺纹接触后相互旋接。
上述的接箍自动预拧机，所述浮动背钳由下锁弹簧螺杆、上下调节弹簧、背钳固定座、顶锥气缸、上下浮动座、夹爪、定轴、左右浮动座、左右调节弹簧、侧锁紧弹簧杆、顶锥槽、顶锥、导向导柱、限位螺纹套筒、夹紧气缸、支撑滚轮组成；所述背钳固定座安装于架体上，所述上下浮动座套设于背钳固定座内，所述上下浮动座底部左右两侧设有下锁弹簧螺杆，所述上下调节弹簧套设于下锁弹簧螺杆上、且上下调节弹簧与背钳固定座底面连接；所述导向导柱设于上下浮动座底部，所述导向导柱设有限位螺纹套筒；所述左右浮动座套设于上下浮动座内，所述左右浮动座长边方向两侧壁活动连接支撑滚轮、且所述支撑滚轮固定于上下浮动座长边方向两侧壁，所述左右浮动座短边方向两侧壁活动连接侧锁紧弹簧杆、且所述侧锁紧弹簧杆固定于上下浮动座短边方向两侧壁，所述左右调节弹簧套设于侧锁紧弹簧杆上；所述顶锥槽设于左右浮动座短边方向两侧壁上，所述顶锥气缸设于上下浮动座短边方向两侧壁上，所述顶锥气缸端部设有与所述顶锥槽相卡合的顶锥；所述夹爪通过定轴铰接于左右浮动座上，所述夹紧气缸驱动夹爪开合、且夹紧气缸设于左右浮动座底部。
上述的接箍自动预拧机，所述接箍支撑架由对射探头、接箍支座、接箍支撑底座、导柱、气缸、限位螺纹套管、气缸杆组成；所述接箍支撑底座安装于架体上，所述接箍支座设于接箍支撑底座顶部，所述导柱穿过接箍支撑底座连接于接箍支座上，所述气缸设于接箍支撑底座底部、且所述气缸通过气缸杆与接箍支座连接，所述导柱底端设有限位螺纹套管，所述对射探头设于接箍支座上。
上述的接箍自动预拧机，所述主钳由卡爪、T型滑块、推拉杠杆、推拉块、推拉杆、主轴、大圆柱齿轮、法兰盘、油缸、马达安装座、液压马达、主传动轴、小圆柱齿轮、编码器、卡盘、主机箱、动态扭矩传感器组成；所述主机箱安装于架体上可前后运动，所述主传动轴穿设于主机箱，所述主传动轴一端通过动态扭矩传感器连接液压马达、主传动轴另一端连接编码器，所述小圆柱齿轮设于主传动轴上；所述主轴穿设于主机箱，所述主轴连接大圆柱齿轮，所述大圆柱齿轮与所述小圆柱齿轮啮合，所述推拉杆一端连接油缸、推拉杆另一端连接推拉块，所述主轴端部连接卡盘，所述卡盘内连接T型滑块，所述T型滑块一端连接卡爪、T型滑块另一端与所述推拉块之间连接推拉杠杆。
上述的接箍自动预拧机，所述浮动背钳的顶锥气缸推动顶锥顶住顶锥槽时转为定心状态，顶锥气缸带动顶锥撤回时恢复浮动状态。
上述的接箍自动预拧机，所述液压马达安装在马达安装座上，所述马达安装座安装于主机箱侧壁。
上述的接箍自动预拧机，所述油缸安装于法兰盘上与推拉杆连接，所述法兰盘安装于主轴上。
上述的接箍自动预拧机，所述主传动轴与主轴平行设于主机箱上。
本发明接箍自动预拧机的优点是：
1、本发明接箍自动预拧机，实现了油管预拧接箍工序的自动化生产，提高了生产工作效率、节约了人力成本投入，进而降低了企业生产投入且保证了操作人员的人身安全，同时本发明操作简单、维护方便、易推广。
、本发明接箍自动预拧机，夹持油管的背钳为浮动设计，并且主轴有轴向弹性缓冲机构，确保接箍螺纹与油管螺纹不会错扣，能很好补尝接箍与油管位置误差。
、本发明接箍自动预拧机，浮动背钳设计定心机构，解决了浮动机构位置的不确定性。浮动背钳由三层箱体套接而成实现浮动，浮动背钳可上下左右任意浮动，根据不同作业要求调整位置；当作业初时，顶锥顶入顶锥槽限定背钳浮动，此时背钳为刚性夹持钢管。待接箍与钢管螺纹开始旋接完成认扣动作时顶锥撤出顶锥槽，背钳恢复钢管径向任意浮动。背钳由于在钢管径向任意方向可以浮动，可以保证由于钢管本身直线度不足引起的管端螺纹与接箍螺纹匹配旋接困难等问题，由钢管浮动来中和钢管弯曲问题。
、本发明接箍自动预拧机，根据作业需求，托举接箍的支座由气缸驱动上下升降，同时升降过程中由导柱进行导向和定位，根据不同直径接箍要求，调节导柱上限位套来调节最终举升高度，保证接箍举升后与主钳主轴同轴，便于主钳夹持。
附图说明
图1为本发明立体图；
图2为本发明浮动背钳结构示意图；
图3为本发明浮动背钳俯视图；
图4为本发明浮动背钳立体图；
图5为本发明接箍支撑架主视图；
图6为本发明接箍支撑架右视图；
图7为本发明接箍支撑架立体图；
图8为本发明主钳结构示意图；
图9为本发明主钳立体图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细说明。
实施例、如图1、2、3、4、5、6、7、8、9所示，一种接箍自动预拧机，包括架体4，所述架体4顶部由一侧向另一侧依次设有浮动背钳1、接箍支撑架2、主钳3；待拧接箍的油管到达预拧工位后，浮动背钳1夹紧油管一端，浮动背钳定心机构气缸动作，使油管在预定位置定心，待拧接箍被接箍支撑架2举高，与主钳主轴同心，主钳3在油缸39推动下快速到达接箍夹取位置，夹紧油缸动作，主钳3夹紧接箍，接箍支撑架2落下，主钳3以一定速比带动接箍转动并轴向前进，同时主钳3在油缸39推动下继续前进，接箍与油管螺纹接触后相互旋接，浮动背钳1定心机构松开，恢复浮动状态，主钳主传动轴312上的动态扭矩传感器317实时监控扭矩变化，当扭矩达到预设值时即为预拧到位，接箍停止转动，主钳3的油缸39动作松开接箍，同时浮动背钳1的夹紧气缸115动作松开油管，拧接结束，待接箍油管可以送出预拧工位。
所述液压马达311安装在马达安装座310上，所述马达安装座310安装于主机箱316侧壁。所述油缸39安装于法兰盘38上与推拉杆35连接，所述法兰盘39安装于主轴36上。所述主传动轴312与主轴36平行设于主机箱316上。
浮动背钳1作用是夹紧待拧油管。所述浮动背钳1由下锁弹簧螺杆11、上下调节弹簧12、背钳固定座13、顶锥气缸14、上下浮动座15、夹爪16、定轴17、左右浮动座18、左右调节弹簧19、侧锁紧弹簧杆110、顶锥槽111、顶锥112、导向导柱113、限位螺纹套筒114、夹紧气缸115、支撑滚轮116组成；所述背钳固定座13安装于架体4上，所述上下浮动座15套设于背钳固定座13内，所述上下浮动座15底部左右两侧设有下锁弹簧螺杆11，所述上下调节弹簧12套设于下锁弹簧螺杆11上、且上下调节弹簧12与背钳固定座13底面连接；所述导向导柱113设于上下浮动座15底部，所述导向导柱113设有限位螺纹套筒114；所述左右浮动座18套设于上下浮动座15内，所述左右浮动座18长边方向两侧壁活动连接支撑滚轮116、且所述支撑滚轮116固定于上下浮动座15长边方向两侧壁，所述左右浮动座18短边方向两侧壁活动连接侧锁紧弹簧杆110、且所述侧锁紧弹簧杆110固定于上下浮动座15短边方向两侧壁，所述左右调节弹簧19套设于侧锁紧弹簧杆110上；所述顶锥槽111设于左右浮动座18短边方向两侧壁上，所述顶锥气缸14设于上下浮动座15短边方向两侧壁上，所述顶锥气缸14端部设有与所述顶锥槽111相卡合的顶锥112；所述夹爪16通过定轴17铰接于左右浮动座18上，所述夹紧气缸115驱动夹爪16开合、且夹紧气缸115设于左右浮动座18底部。
所述浮动背钳1的顶锥气缸14推动顶锥112顶住顶锥槽111时转为定心状态，顶锥气缸14带动顶锥112撤回时恢复浮动状态。
接箍支撑架2作用是举起接箍到油管同心位置。所述接箍支撑架2由对射探头21、接箍支座22、接箍支撑底座23、导柱24、气缸25、限位螺纹套管26、气缸杆27组成；所述接箍支撑底座23安装于架体4上，所述接箍支座22设于接箍支撑底座23顶部，所述导柱24穿过接箍支撑底座23连接于接箍支座22上，所述气缸25设于接箍支撑底座23底部、且所述气缸25通过气缸杆27与接箍支座22连接，所述导柱24底端设有限位螺纹套管26，所述对射探头21设于接箍支座22上。在气缸25作用下，接箍支座22做升降动作。
主钳3作用是带动接箍与油管连接。所述主钳3由卡爪31、T型滑块32、推拉杠杆33、推拉块34、推拉杆35、主轴36、大圆柱齿轮37、法兰盘38、油缸39、马达安装座310、液压马达311、主传动轴312、小圆柱齿轮313、编码器314、卡盘315、主机箱316、动态扭矩传感器317组成；所述主机箱316安装于架体4上可前后运动，所述主传动轴312穿设于主机箱316，所述主传动轴312一端通过动态扭矩传感器317连接液压马达311、主传动轴312另一端连接编码器314，所述小圆柱齿轮313设于主传动轴312上；所述主轴36穿设于主机箱316，所述主轴36连接大圆柱齿轮37，所述大圆柱齿轮37与所述小圆柱齿轮313啮合，所述主轴36为空心轴、主轴36与主转动轴312呈平行位置关系，所述推拉杆35一端连接油缸39、推拉杆35另一端连接推拉块34，所述主轴36端部连接卡盘315，所述卡盘315内连接T型滑块32，所述T型滑块32一端连接卡爪31、T型滑块32另一端与所述推拉块34之间连接推拉杠杆33。油缸39动作可以带动卡爪31做夹紧松开动作，液压马达311带动夹爪31转动。
上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明的具体实现并不受上述实施方式的限制。本领域技术人员可在不偏离本发明技术构思的前提下，对本发明作出各种修改或变型，这些修改或变型当然也落入本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种接箍自动预拧机，其特征在于：包括架体（4），所述架体（4）顶部由一侧向另一侧依次设有浮动背钳（1）、接箍支撑架（2）、主钳（3）；浮动背钳（1）夹紧油管一端，待拧接箍被接箍支撑架（2）举高，与主钳主轴同心，主钳（3）夹紧接箍，接箍支撑架（2）落下，主钳（3）以一定速比带动接箍转动并轴向前进，接箍与油管螺纹接触后相互旋接；
浮动背钳（1）由下锁弹簧螺杆（11）、上下调节弹簧（12）、背钳固定座（13）、顶锥气缸（14）、上下浮动座（15）、夹爪 （16）、定轴（17）、左右浮动座（18）、左右调节弹簧（19）、侧锁紧弹簧杆（110）、顶锥槽（111）、 顶锥（112）、导向导柱（113）、限位螺纹套筒（114）、夹紧气缸（115）、支撑滚轮（116）组成； 所述背钳固定座（13）安装于架体（4）上，所述上下浮动座（15）套设于背钳固定座（13）内，所述 上下浮动座（15）底部左右两侧设有下锁弹簧螺杆（11），所述上下调节弹簧（12）套设于下锁 弹簧螺杆（11）上、且上下调节弹簧（12）与背钳固定座（13）底面连接；所述导向导柱（113）设于上下浮动座（15）底部，所述导向导柱（113）设有限位螺纹套筒（114）；所述左右浮动座 （18）套设于上下浮动座（15）内，所述左右浮动座（18）长边方向两侧壁活动连接支撑滚轮 （116）、且所述支撑滚轮（116）固定于上下浮动座（15）长边方向两侧壁，所述左右浮动座 （18）短边方向两侧壁活动连接侧锁紧弹簧杆（110）、且所述侧锁紧弹簧杆（110）固定于上下 浮动座（15）短边方向两侧壁，所述左右调节弹簧（19）套设于侧锁紧弹簧杆（110）上；所述顶 锥槽（111）设于左右浮动座（18）短边方向两侧壁上，所述顶锥气缸（14）设于上下浮动座 （15）短边方向两侧壁上，所述顶锥气缸（14）端部设有与所述顶锥槽（111）相卡合的顶锥（112）；所述夹爪（16）通过定轴（17）铰接于左右浮动座（18）上，所述夹紧气缸（115）驱动夹 爪（16）开合、且夹紧气缸（115）设于左右浮动座（18）底部。
2.根据权利要求1所述的接箍自动预拧机，其特征在于：所述接箍支撑架（2）由对射探头（21）、接箍支座（22）、接箍支撑底座（23）、导柱（24）、气缸（25）、限位螺纹套管（26）、气缸杆（27）组成；所述接箍支撑底座（23）安装于架体（4）上，所述接箍支座（22）设于接箍支撑底座（23）顶部，所述导柱（24）穿过接箍支撑底座（23）连接于接箍支座（22）上，所述气缸（25）设于接箍支撑底座（23）底部、且所述气缸（25）通过气缸杆（27）与接箍支座（22）连接，所述导柱（24）底端设有限位螺纹套管（26），所述对射探头（21）设于接箍支座（22）上。
3.根据权利要求2所述的接箍自动预拧机，其特征在于：所述主钳（3）由卡爪（31）、T型滑块（32）、推拉杠杆（33）、推拉块（34）、推拉杆（35）、主轴（36）、大圆柱齿轮（37）、法兰盘（38）、油缸（39）、马达安装座（310）、液压马达（311）、主传动轴（312）、小圆柱齿轮（313）、编码器（314）、卡盘（315）、主机箱（316）、动态扭矩传感器（317）组成；所述主机箱（316）安装于架体（4）上可前后运动，所述主传动轴（312）穿设于主机箱（316），所述主传动轴（312）一端通过动态扭矩传感器（317）连接液压马达（311）、主传动轴（312）另一端连接编码器（314），所述小圆柱齿轮（313）设于主传动轴（312）上；所述主轴（36）穿设于主机箱（316），所述主轴（36）连接大圆柱齿轮（37），所述大圆柱齿轮（37）与所述小圆柱齿轮（313）啮合，所述推拉杆（35）一端连接油缸（39）、推拉杆（35）另一端连接推拉块（34），所述主轴（36）端部连接卡盘（315），所述卡盘（315）内连接T型滑块（32），所述T型滑块（32）一端连接卡爪（31）、T型滑块（32）另一端与所述推拉块（34）之间连接推拉杠杆（33）。
4.根据权利要求3所述的接箍自动预拧机，其特征在于：所述浮动背钳（1）的顶锥气缸（14）推动顶锥（112）顶住顶锥槽（111）时转为定心状态，顶锥气缸（14）带动顶锥（112）撤回时恢复浮动状态。
5.根据权利要求4所述的接箍自动预拧机，其特征在于：所述液压马达（311）安装在马达安装座（310）上，所述马达安装座（310）安装于主机箱（316）侧壁。
6.根据权利要求5所述的接箍自动预拧机，其特征在于：所述油缸（39）安装于法兰盘（38）上与推拉杆（35）连接，所述法兰盘（38）安装于主轴（36）上。
7.根据权利要求6所述的接箍自动预拧机，其特征在于：所述主传动轴（312）与主轴（36）平行设于主机箱（316）上。
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