CN112096299A - 一种石油钻机k形井架单片连接耳板的组合方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种石油钻机K形井架单片连接耳板的组合方法，该方法按以下步骤实施：步骤1、采用现有常规制作方法制作井架单片架体，以前立柱中心线为基准整体加工架体两端面；步骤2、制作辅助工装，所述辅助工装结构包括标准段Ⅰ和标准段Ⅱ；步骤3、分别整体加工标准段Ⅰ和标准段Ⅱ的基准端面和耳板销孔，基准端面距理论端面的缩进距离为：(0.7～0.8)倍的销轴与销孔的最小配合间隙；步骤4、将标准段Ⅰ和标准段Ⅱ与单片架体在平台上进行对接；步骤5、穿产品销轴配组合单耳板及双耳板。本发明的方法，通过辅助工装，提高了石油钻机K形井架单片的互换性，降低了局部更换的难度及成本；减小了井架单片对接处间隙，提高了端面贴合质量。

Description

一种石油钻机K形井架单片连接耳板的组合方法

技术领域

本发明属于石油钻采设备技术领域，涉及一种石油钻机K形井架单片连接耳板的组合方法。

背景技术

再制造是相对于制造而言，是指以设备全寿命周期理论为指导，以废旧设备实现跨越式提升为目标，以优质、高效、节能、节材、环保为准则，以先进技术和产业化生产为手段，进行修复、改造、升级废旧设备的一系列技术措施或工程活动的总称。再制造的对象应具有标准化或互换性。在产品设计阶段，应考虑产品的再制造性工艺设计。

石油钻机井架是石油钻机的重要组成部分，基本功能是满足钻机承载要求并为钻井作业和设备安装提供结构支撑和操作空间。其中，K形井架主体分为4～5段，各段通过背横梁将左右单片连接成桁架结构，各段之间通过销轴连接。井架单片的常规制作方法是：单片铣头后，在拼装平台上与相邻单片进行拼装，检查对接处端面贴合严密后，穿销轴配装单双耳板，待拆解后焊接单双耳板，即成。主要有以下两个问题：1、互换性较差：由于制造误差，存在耳板开档尺寸与理论尺寸不一致，以及耳板上销孔中心线与端面不重合现象，当井架单片在油田现场出现锈蚀、变形等问题需要局部更换时，常出现安装干涉或对接间隙超差问题，需要与相邻单片进行拼装，配焊连接耳板。更换效率低，成本高；2、对接间隙易超差：由于销轴与销孔为间隙配合，以及制造过程中焊接变形的存在，即使拼装时端面贴合严密，组装时仍然存在间隙超差的情况，质量极不稳定，影响井架的承载能力和抗风稳定性。因此，急需设计一种石油钻机K形井架单片连接耳板的组合方法，以克服上述的不足。

发明内容

本发明的目的是提供一种石油钻机K形井架单片连接耳板的组合方法，解决了采用常规制作方法造成的井架单片互换性差、对接间隙易超差的问题。

本发明所采用的技术方案是，一种石油钻机K形井架单片连接耳板的组合方法，按以下步骤实施：

步骤1、采用常规方法制作井架单片架体，以单片架体前立柱中心线A为基准整体加工架体两端面使两端面相互平行且垂直于单片架体中心线A，单片架体两端设置有暂不与井架单片组合的单耳板和双耳板；

步骤2、制作辅助工装：辅助工装结构包括标准段Ⅰ和标准段Ⅱ，标准段Ⅰ上设有与单耳板销孔等径的双耳板Ⅰ，标准段Ⅱ上设有与双耳板销孔等径的单耳板Ⅱ；

步骤3、取标准段Ⅰ和标准段Ⅱ分别以各自立柱中心线B、C为基准加工基准端面E以及双耳板Ⅰ、单耳板Ⅱ的销孔，基准端面E距理论端面D的缩进距离为0.7～0.8倍的销轴与销孔的最小配合间隙；

步骤4、将标准段Ⅰ和标准段Ⅱ与单片架体在平台上进行对接；

步骤5、在双耳板Ⅰ和单耳板的销孔内穿入产品销轴，配组合单耳板，在单耳板Ⅱ和双耳板的销孔内穿入产品销轴，配组合双耳板，在此位置将单耳板和双耳板分别与单片架体定位焊接。

本发明的特点还在于，

步骤5中，将单片架体与标准段Ⅰ和标准段Ⅱ脱开后，进行单耳板和双耳板焊缝的施焊。

单耳板和双耳板的耳板孔直径与销轴等直径间隙配合，公差配合为C12/h11。

标准段Ⅰ和标准段Ⅱ为框架结构，与单片架体宽度一致。

标准段Ⅰ和标准段Ⅱ采用Q355D高强度低合金钢材料。

本发明的有益效果是，一种石油钻机K形井架单片连接耳板的组合方法通过辅助工装(标准段Ⅰ和标准段Ⅱ)，保证了单双耳板位置尺寸的一致性，提高了石油钻机K形井架单片的互换性，降低了局部更换的难度及成本；减小了井架单片对接处间隙，提高了端面贴合质量。

附图说明

图1是本发明石油钻机K形井架单片结构示意图；

图2是本发明图1的俯视图；

图3是本发明石油钻机K形井架单片连接耳板组合示意图；

图4是本发明辅助工装即标准段Ⅰ和标准段Ⅱ的端部俯视图；

图中，1.单耳板，2.双耳板，3.标准段Ⅰ，4.标准段Ⅱ，5.双耳板Ⅰ，6.单耳板Ⅱ，7.销孔。

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。

石油钻机K形井架各段之间通过销轴连接，设计时，耳板孔直径与销轴等直径间隙配合(公差配合为C12/h11)，以Φ65销轴(或销孔)为例，销轴尺寸为

销孔尺寸为

最小配合间隙为0.14mm。

参照图1、2、3、4，一种石油钻机K形井架单片连接耳板的组合方法按以下步骤实施：

步骤1、采用常规方法制作井架单片架体，以单片架体前立柱中心线A为基准整体加工架体两端面使两端面相互平行且垂直于单片架体中心线A，单片架体两端设置有暂不与井架单片组合的单耳板1和双耳板2；

步骤2、制作辅助工装：辅助工装结构包括标准段Ⅰ3和标准段Ⅱ4，标准段Ⅰ3上设有与单耳板1销孔等径的双耳板Ⅰ5，标准段Ⅱ4上设有与双耳板2销孔等径的单耳板Ⅱ6；

步骤3、取标准段Ⅰ3和标准段Ⅱ4分别以各自立柱中心线B、C为基准加工基准端面E以及双耳板Ⅰ5、单耳板Ⅱ6的销孔7，基准端面E距理论端面D的缩进距离为0.7～0.8倍的销轴与销孔的最小配合间隙；

步骤4、将标准段Ⅰ3和标准段Ⅱ4与单片架体在平台上进行对接；

步骤5、在双耳板Ⅰ5和单耳板1的销孔内穿入产品销轴，配组合单耳板1，在单耳板Ⅱ6和双耳板2的销孔内穿入产品销轴，配组合双耳板2，在此位置将单耳板1和双耳板2分别与单片架体定位焊接。

步骤5中，将单片架体与标准段Ⅰ3和标准段Ⅱ4脱开后，进行单耳板1和双耳板2焊缝的施焊。

单耳板1和双耳板2的耳板孔直径与销轴等直径间隙配合，公差配合为C12/h11。

标准段Ⅰ3和标准段Ⅱ4为框架结构，与单片架体宽度一致。

标准段Ⅰ3和标准段Ⅱ4采用Q355D高强度低合金钢材料。

其中，A表示井架单片前立柱中心线，B.表示标准段Ⅰ立柱中心线，C.表示标准段Ⅱ立柱中心线，D.理论端面，E.基准端面。

Claims (5)

1.一种石油钻机K形井架单片连接耳板的组合方法，其特征在于：该方法按以下步骤实施：

步骤1、采用常规方法制作井架单片架体，以单片架体前立柱中心线A为基准整体加工架体两端面使两端面相互平行且垂直于单片架体中心线A，所述单片架体两端设置有暂不与井架单片组合的单耳板(1)和双耳板(2)；

步骤2、制作辅助工装：所述辅助工装结构包括标准段Ⅰ(3)和标准段Ⅱ(4)，所述标准段Ⅰ(3)上设有与所述单耳板(1)销孔等径的双耳板Ⅰ(5)，所述标准段Ⅱ(4)上设有与所述双耳板(2)销孔等径的单耳板Ⅱ(6)；

步骤3、取标准段Ⅰ(3)和标准段Ⅱ(4)分别以各自立柱中心线B、C为基准加工基准端面E以及双耳板Ⅰ(5)、单耳板Ⅱ(6)的销孔(7)，基准端面E距理论端面D的缩进距离为0.7～0.8倍的销轴与销孔的最小配合间隙；

步骤4、将标准段Ⅰ(3)和标准段Ⅱ(4)与单片架体在平台上进行对接；

步骤5、在双耳板Ⅰ(5)和单耳板(1)的销孔内穿入产品销轴，配组合单耳板(1)，在单耳板Ⅱ(6)和双耳板(2)的销孔内穿入产品销轴，配组合双耳板(2)，在此位置将单耳板(1)和双耳板(2)分别与单片架体定位焊接。

2.根据权利要求1所述的一种石油钻机K形井架单片连接耳板的组合方法，其特征在于：步骤5中，将单片架体与标准段Ⅰ(3)和标准段Ⅱ(4)脱开后，进行单耳板(1)和双耳板(2)焊缝的施焊。

3.根据权利要求1所述的一种石油钻机K形井架单片连接耳板的组合方法，其特征在于：所述单耳板(1)和双耳板(2)的耳板孔直径与销轴等直径间隙配合，公差配合为C12/h11。

4.根据权利要求1所述的一种石油钻机K形井架单片连接耳板的组合方法，其特征在于：所述标准段Ⅰ(3)和标准段Ⅱ(4)为框架结构，与单片架体宽度一致。

5.根据权利要求4所述的一种石油钻机K形井架单片连接耳板的组合方法，其特征在于：所述标准段Ⅰ(3)和标准段Ⅱ(4)采用Q355D高强度低合金钢材料。

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