CN110757060A - 一种蜗杆式柱塞泵泵壳焊接工装 - Google Patents

Abstract

本发明涉及油田机械领域，提供一种蜗杆式柱塞泵泵壳焊接工装，包括侧板主轴承座单片焊接工装和组对拼焊总成工装，侧板主轴承座单片焊接工装包括底板、固定于底板中央的主轴承座定位块、设置于主轴承座定位块一侧的多块侧板扶正块，多块侧板扶正块相互平行设置，多块侧板扶正块与底板外边缘之间还设有侧板限位块，还包括相对设置的一对螺杆箱定位板，螺杆箱定位板固定于底板上；组对拼焊总成工装包括底座、设置于底座的端板定位块，端板定位块的一侧设有支撑件，底座上还固定有多条支腿限位管，该工装设计合理、操作简单，不仅简化壳体焊接时与工装的连接配套工序，降低对铆工的技能要求，而且提高壳体的焊接精度和成品效率，满足批量生产要求。

Description

一种蜗杆式柱塞泵泵壳焊接工装

技术领域

本发明涉及油田机械设备技术领域，尤其涉及一种蜗杆式柱塞泵泵壳焊接工装。

背景技术

目前油田用往复式柱塞泵主要有动力端总成、液力端总成、润滑系统三部分组成，通过动力端的齿轮减速机构和曲轴连杆机构将动力源的旋转运动转化为柱塞的往复直线运动，导致液力端密封腔内的容积周期性变化，将动力端传递来的动能转化为液体的压力能，最终注入井底完成油田相应带压注入工况。随着油田注入压力越来越高，排量越来越大，对柱塞泵的性能要求也越来越严格，其中泵壳是动力端主要承载件，不仅作为曲轴连杆机构的定位导向和支撑用，而且承受柱塞泵整个运动过程中所产生的复杂交变应力和惯性力矩，因而泵壳制造的强度、刚度、稳定性和抗震性是决定整个柱塞泵工作性能的关键因素。

目前泵壳广泛采用优质低碳钢拼焊而成，按功能分成涡轮蜗杆减速箱体总成和曲轴连杆十字头箱体总成两部分，整个泵壳由多种不同板厚、形状的钢板和轴承座等距间隔分布，按照特定距离和位置关系拼焊而成，同时必须保证如轴承座同轴度、导板垂直度等形位位置关系，减少焊接变形，为后续机加工工序进行精加工预留足够的加工余量。鉴于泵壳焊接对尺寸公差和形位公差要求的严格性和现场作业工况的复杂性，在焊接时为满足壳体焊接工艺要求和技术性能参数指标，通常采用壳体特制焊接工装进行辅助定位和支撑，目前焊接工装普遍采用划中心线配合芯轴定位，即把所有壳体零部件在机床上加工至要求的尺寸，划中心线后使用多根芯轴穿销螺纹固定在工装端板两端，导向板支撑采用定位子口搭配中心轴传销螺纹固定在底板上，涡轮蜗杆减速箱体采用多根螺杆固定焊接，这种绷紧额焊接工装需用到多根芯轴来回划线定位、多次拆装和找正，结构复杂、生产时间长、工作效率低且对铆工技能要求高，废品率高。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明的目的是提供一种蜗杆式柱塞泵泵壳焊接工装，用以解决现有泵壳焊接工装设计复杂、使用繁琐的缺点。

(二)发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种蜗杆式柱塞泵泵壳焊接工装，包括：侧板主轴承座单片焊接工装和组对拼焊总成工装，侧板主轴承座单片焊接工装包括底板、固定于底板中央的主轴承座定位块、设置于主轴承座定位块一侧的多块侧板扶正块，多块侧板扶正块相互平行设置，多块侧板扶正块与底板外边缘之间还设有侧板限位块，还包括相对设置的一对螺杆箱定位板，螺杆箱定位板固定于底板上；组对拼焊总成工装包括底座、设置于底座的端板定位块，端板定位块的一侧设有支撑件，底座上还固定有多条支腿限位管。

其中，侧板扶正块设置为四块，主轴承座定位块为圆形定位块，且其中心线与四块侧板扶正块的排列方向相互平行。

其中，主轴承座定位块的外圆直径比主轴承座的内圆直径小0.1mm。

其中，侧板扶正块的上部设有“L”型台阶。

其中，蜗杆箱定位板包括四块圆形挡板，圆形挡板与蜗杆轴承座的形状相同，其中两块圆形挡板焊接于底座上。

其中，支撑件包括立柱和支撑筋板，立柱垂直于底板设置，支撑筋板倾斜设置，支撑筋板连接立柱的一侧和底座。

其中，立柱的另外一侧设有端板定位块，端盖定位块设有两个，所述链各个端盖定位块的中心线的连线与立柱位于同一直线上。

其中，支腿限位管设置有四条。

其中，支腿限位管上均设有定位销孔。

(三)有益效果

本发明提供的一种蜗杆式柱塞泵泵壳焊接工装，包括：侧板主轴承座单片焊接工装和组对拼焊总成工装，通过将工装分成侧板主轴承座单片焊接工装和组对拼焊总成工装两部分，在侧板主轴承座单片焊接工装上对主轴轴承座、侧板、导向套支撑板进行模块化焊接，并与涡轮蜗杆减速箱箱体拼焊；组对拼焊总成工装上完成所有单片总成与端板及其他支撑板的拼焊工序。该工装设计合理、操作简单，不仅简化壳体焊接时与工装的连接配套工序，降低对铆工的技能要求，而且提高壳体的焊接精度和成品效率，满足批量生产要求。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的一种蜗杆式柱塞泵泵壳焊接工装的整体结构示意图。

图2为本发明的一种蜗杆式柱塞泵泵壳焊接工装的侧板主轴承座单片焊接工装的第一个视角的结构示意图。

图3是本发明的一种蜗杆式柱塞泵泵壳焊接工装的侧板主轴承座单片焊接工装的第二个视角的结构示意图。

图4为本发明的一种蜗杆式柱塞泵泵壳焊接工装的组对拼焊总成工装的第一个视角的结构示意图。

图5为本发明的一种蜗杆式柱塞泵泵壳焊接工装的组对拼焊总成工装的第二个视角的结构示意图。

图6为本发明的一种蜗杆式柱塞泵泵壳焊接工装的组对拼焊总成工装的第三个视角的结构示意图。

图7为本发明的一种蜗杆式柱塞泵泵壳焊接工装的侧板主轴承座单片焊接工装上焊接侧板主轴承座后的第一个视角的结构示意图。

图8为本发明的一种蜗杆式柱塞泵泵壳焊接工装的侧板主轴承座单片焊接工装上焊接侧板主轴承座后的第二个视角的结构示意图。

图中的附图标记说明：

1、底板； 2、主轴承座定位块； 3、侧板扶正块；

4、侧板限位块； 5、螺杆箱定位板； 6、底座；

7、端板定位块； 8、立柱； 9、支撑筋板；

10、支腿限位管。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1所示，本发明的一种蜗杆式柱塞泵泵壳焊接工装包括侧板主轴承座单片焊接工装和组对拼焊总成工装。其中，如图2和图3所示，侧板主轴承座单片焊接工装包括底板1、固定于底板1中央的主轴承座定位块2、设置于主轴承座定位块2一侧的多块侧板扶正块3，多块侧板扶正块3相互平行设置，多块侧板扶正块3与底板1外边缘之间还设有侧板限位块4，还包括相对设置的一对螺杆箱定位板5，蜗杆箱定位板包括四块圆形挡板，圆形挡板与蜗杆轴承座的形状相同，其中两块圆形挡板焊接于底座6上，螺杆箱定位板5固定于底板1上。如图4、图5和图6所示，组对拼焊总成工装包括底座6、设置于底座6的端板定位块7，端板定位块7的一侧设有支撑件，支撑件包括立柱8和支撑筋板9，立柱8垂直于底板1设置，支撑筋板9倾斜设置，支撑筋板9连接立柱8的一侧和底座6，底座6上还固定有多条支腿限位管10，支腿限位管10设置有四条，支腿限位管10上均设有定位销孔。其中，侧板扶正块3设置为四块，主轴承座定位块2为圆形定位块，且其中心线与四块侧板扶正块3的排列方向相互平行。侧板扶正块3的上部设有“L”型台阶。

使用本发明的一种蜗杆式柱塞泵泵壳焊接工装时，先在侧板主轴承座单片焊接工装上焊接侧板主轴承座，以底板1为水平基准，主轴承座定位块2内圆子口对主轴承座进行中心定位，以侧板限位块4和侧板扶正块3多侧板进行水平和垂直定位，连接主轴承座、侧板、导向板支撑板成单片总成，焊接后结构如图7和图8所示，然后如1所示，在组对拼焊总成工装上进行泵壳整体拼焊工序，以立柱8为垂直基准面，底座6为水平基准面，端板定位块7对泵壳端板进行中心子口定位，第一支腿限位管10和第二支腿限位管10对泵壳四道支腿定位，完成单片总成与端板连接工序。

相比于现有的焊接工装，本发明的一种蜗杆式柱塞泵泵壳焊接工装主要特征在于：侧板主轴承座单片焊接工装和组对拼焊总成工装单独独立组成，主轴承座定位块2外圆与侧板扶正块3上下端面均经过机加工后焊接在工装一侧，侧板扶正块3上加工有L型台阶，台阶高度差等于侧板与主轴承座端面焊接距离，侧板限位块4焊接在工装侧面边缘部位，侧板限位块4中心距主轴承座中心距离等于端板总长，两个端板定位块7上下端面精加工后按照柱塞泵中心距均布，立柱8上设置有螺栓孔和扶正块，通过将泵壳拆分成4个侧板主轴承座单片总成，利用侧板主轴承座单片焊接工装实现单片快速点焊定位，通过螺栓固定于组对拼焊总成工装立柱8相应位置，对4个侧板主轴承座单片总成与端板后蜗杆箱箱体实现组焊后连接成泵壳整体，即可在工装上完成泵壳所有铆接工序。侧板主轴承座单片焊接工装和组对拼焊总成工装单独独立组成即能保证相互尺寸链又可确保形位公差，实现快速组焊对焊。与传统泵壳焊接工装相比结构简单，便于操作，简化了操作步骤，降低了人工成本和次品率，提高了泵壳的焊接精度和加工效率；利用工装将泵壳拆分为4个侧板主轴承座单片总成后组焊成泵壳整体，实现以立柱8为同一基准，一次定位夹紧即可完成整泵焊接，不仅简化了铆接工序，降低了人工技能水平要求，而且提高了成品焊接效率和精度。

以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (9)

1.一种蜗杆式柱塞泵泵壳焊接工装，其特征在于，包括：侧板主轴承座单片焊接工装和组对拼焊总成工装，所述侧板主轴承座单片焊接工装包括底板、固定于所述底板中央的主轴承座定位块、设置于所述主轴承座定位块一侧的多块侧板扶正块，所述多块侧板扶正块相互平行设置，所述多块侧板扶正块与所述底板外边缘之间还设有侧板限位块，还包括相对设置的一对螺杆箱定位板，所述螺杆箱定位板固定于所述底板上；所述组对拼焊总成工装包括底座、设置于所述底座的端板定位块，所述端板定位块的一侧设有支撑件，所述底座上还固定有多条支腿限位管。

2.根据权利要求1所述的一种蜗杆式柱塞泵泵壳焊接工装，其特征在于，所述侧板扶正块设置为四块，所述主轴承座定位块为圆形定位块，且其中心线与所述四块侧板扶正块的排列方向相互平行。

3.根据权利要求2所述的一种蜗杆式柱塞泵泵壳焊接工装，其特征在于，所述主轴承座定位块的外圆直径比主轴承座的内圆直径小0.1mm。

4.根据权利要求1所述的一种蜗杆式柱塞泵泵壳焊接工装，其特征在于，所述侧板扶正块的上部设有“L”型台阶。

5.根据权利要求1所述的一种蜗杆式柱塞泵泵壳焊接工装，其特征在于，所述蜗杆箱定位板包括四块圆形挡板，所述圆形挡板与蜗杆轴承座的形状相同，其中两块圆形挡板焊接于所述底座上。

6.根据权利要求1所述的一种蜗杆式柱塞泵泵壳焊接工装，其特征在于，所述支撑件包括立柱和支撑筋板，所述立柱垂直于所述底板设置，所述支撑筋板倾斜设置，所述支撑筋板连接所述立柱的一侧和所述底座。

7.根据权利要求6所述的一种蜗杆式柱塞泵泵壳焊接工装，其特征在于，所述立柱的另外一侧设有所述端板定位块，所述端盖定位块设有两个，所述各个端盖定位块的中心线的连线与所述立柱位于同一直线上。

8.根据权利要求1所述的一种蜗杆式柱塞泵泵壳焊接工装，其特征在于，所述支腿限位管设置有四条。

9.根据权利要求1或8所述的一种蜗杆式柱塞泵泵壳焊接工装，其特征在于，所述支腿限位管上均设有定位销孔。

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