CN112096311B - 一种整体式强力弹性套管扶正器的加工装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及石油装备技术领域，具体涉及一种整体式强力弹性套管扶正器的加工装置，将钢管切割成段并加工得到若干个矩形槽，得到扶正器坯体，通过上料气缸将扶正器坯体推入定管座中，通过定管电机带动三个压紧块夹紧扶正器坯体，通过转动气缸带动扶正器坯体转动到扩管机构的正下方，升降气缸带动扩管机构进入扶正器坯体内，通过定型块对扶正器坯体挤压定型，冷却后得到整体式强力弹性套管扶正器；本发明可以对扶正器坯体进行自动上料，通过定管机构对扶正器坯体进行固定，保证扶正器坯体加工稳定，从而保证了该扶正器的质量，本发明通过扩管机构从扶正器坯体内部向外挤压，对扶正器坯体进行加热并定型，加热挤压同时进行，快速高效。

Description

一种整体式强力弹性套管扶正器的加工装置

技术领域

本发明涉及石油装备技术领域，具体涉及一种整体式强力弹性套管扶正器的加工装置。

背景技术

扶正器也叫导正器，指的是油气钻探中，为确保下入的套管柱居于井筒中心而在套管外表面安装的刚性并富有弹性的扶正构架；传统整体式强力弹性套管扶正器加工装置在工作时需要人工上料，劳动强度大，加工时无法保证扶正器坯体的稳定，无法保证生产得到的扶正器的质量，传统整体式强力弹性套管扶正器加工装置在使用时加热、挤压分开进行，步骤繁琐，工作效率低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种整体式强力弹性套管扶正器的加工装置，可以对扶正器坯体进行自动上料，降低了劳动强度，能保证扶正器坯体在加工时处于稳定状态，从而保证了该扶正器的质量，加热挤压同时进行，快速高效。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种整体式强力弹性套管扶正器的加工装置，包括工作台，所述工作台的上表面固定安装有立柱，所述立柱的一侧顶部水平固定有顶板，所述顶板的上表面竖直固定有升降气缸，所述顶板的下方沿竖直方向活动安装有活动板，所述升降气缸的输出杆底端与活动板固定连接，所述活动板的底面固定安装有扩管机构，所述工作台的一侧内壁上固定安装有固定座，所述固定座的一侧铰接有连接板，所述连接板的一侧垂直固定有翻转板，所述翻转板上转动安装有定管机构，所述工作台的上壁开设有通槽，所述定管机构的顶部穿过通槽并延伸至工作台的上方，所述工作台的一侧设置有支撑架，所述支撑架的顶部固定安装有上料气缸和送管通道，所述上料气缸的输出杆端部固定安装有推块。

进一步的，所述扩管机构包括中心柱，所述中心柱的外周面上等间距环形分布有若干个安装板，若干个安装板的外周侧均设置有相对应的定型块，所述定型块与相对应的安装板之间通过两对相互平行的铰接杆连接，每对的两个铰接杆分别设置在定型块的两侧，所述铰接杆的两端分别与定型块、安装板铰接，所述定型块上固定安装有加热器，若干个安装板上均固定安装有扩管气缸，所述扩管气缸的输出杆端部固定安装有移动块，所述移动块与安装板滑动连接，所述移动块的两侧分别与两个推杆的一端铰接，两个推杆的另一端分别与定型块的两侧铰接。

进一步的，所述定型块的外周面为弧面。

进一步的，所述定管机构包括定管座，所述定管座上沿径向贯穿安装有三个压紧块，三个压紧块呈等弧度环形分布，所述定管座的外周面上固定安装有定管电机，所述定管电机的输出轴端部固定安装有齿轮一，所述定管座的外周面上转动安装有齿圈，所述齿圈与齿轮一相啮合，所述齿圈与三个压紧块相对面上分别开设有相配合的螺纹。

进一步的，所述翻转板的上表面固定安装有旋转电机，所述旋转电机的输出轴端部固定安装有齿轮二，定管座上套接有齿轮三，齿轮二与齿轮三相啮合。

进一步的，所述送管通道的横截面为半圆形结构，所述推块与送管通道同轴设置。

进一步的，所述固定座的两侧均固定安装有气缸板，所述气缸板的底部固定安装有转动气缸，所述固定座的两侧均活动安装有滑块，所述固定座的两侧均固定安装有滑轨，所述滑块与滑轨滑动连接，所述滑块与连接杆的一端铰接，所述连接杆的另一端与连接板铰接。

进一步的，该加工装置的加工方法具体包括以下步骤：

步骤一、将钢管切割成段，并加工两端内孔符合套环要求，在成段的钢管中部沿轴向切割开若干个矩形槽，得到扶正器坯体，将扶正器坯体放置到送管通道上，此时定管座的顶部开口与送管通道的一端对齐，启动上料气缸，上料气缸带动推块移动，并将扶正器坯体推入定管座中；

步骤二、启动定管电机，定管电机带动齿轮一转动，齿轮一带动与其啮合的齿圈转动，齿圈带动与其螺纹连接的三个压紧块向定管座内侧移动，三个压紧块夹紧扶正器坯体，启动转动气缸，转动气缸带动滑块移动，滑块通过连接杆带动连接板转动，连接板带动翻转板转动，翻转板带动定管机构和扶正器坯体转动，并带动翻转板翻转至水平状，此时扶正器坯体位于扩管机构的正下方；

步骤三、启动升降气缸，升降气缸带动活动板下降，并带动扩管机构下降，使扩管机构进入扶正器坯体内，启动旋转电机，旋转电机通过齿轮二、齿轮三带动定管机构转动，并带动扶正器坯体转动，使扶正器坯体相邻的两个矩形槽之间的连接段与相应的定型块对齐，通过加热器对定型块进行加热，同时启动各个扩管气缸，扩管气缸带动对应的移动块移动，移动块通过推杆带动定型块远离安装板，定型块与相邻的两个矩形槽之间的连接段紧密接触并对其进行加热，通过定型块挤压连接段，使连接段弯曲定型，冷却后得到整体式强力弹性套管扶正器。

本发明的有益效果：

本发明通过将钢管切割成段，并加工两端内孔符合套环要求，在成段的钢管中部沿轴向切割开若干个矩形槽，得到扶正器坯体，将扶正器坯体放置到送管通道上，此时定管座的顶部开口与送管通道的一端对齐，启动上料气缸，上料气缸带动推块移动，并将扶正器坯体推入定管座中，通过定管电机带动齿轮一转动，齿轮一带动与其啮合的齿圈转动，齿圈带动与其螺纹连接的三个压紧块向定管座内侧移动，三个压紧块夹紧扶正器坯体，通过转动气缸带动滑块移动，滑块通过连接杆带动连接板转动，连接板带动翻转板转动，翻转板带动定管机构和扶正器坯体转动，并带动翻转板翻转至水平状，此时扶正器坯体位于扩管机构的正下方，本发明可以对扶正器坯体进行自动上料，降低了劳动强度，通过定管机构对扶正器坯体进行固定，保证扶正器坯体在加工时处于稳定状态，从而保证了该扶正器的质量；

本发明通过升降气缸带动活动板下降，并带动扩管机构下降，使扩管机构进入扶正器坯体内，通过旋转电机通过齿轮二、齿轮三带动定管机构转动，并带动扶正器坯体转动，使扶正器坯体相邻的两个矩形槽之间的连接段与相应的定型块对齐，通过加热器对定型块进行加热，同时启动各个扩管气缸，扩管气缸带动对应的移动块移动，移动块通过推杆带动定型块远离安装板，定型块与相邻的两个矩形槽之间的连接段紧密接触并对其进行加热，通过定型块挤压连接段，使连接段弯曲定型，冷却后得到整体式强力弹性套管扶正器，本发明通过升降气缸带动扩管机构伸入扶正器坯体内，扩管机构从扶正器坯体内部向外挤压，对扶正器坯体进行加热并定型，加热挤压同时进行，快速高效。

附图说明

为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1为本发明一种整体式强力弹性套管扶正器的加工装置的结构示意图；

图2为本发明使定管机构翻转的翻转部位的结构示意图；

图3为本发明扩管机构的结构示意图；

图4为本发明定管机构的立体图；

图5为本发明定管机构的剖面图；

图6为本发明送管通道的侧视图。

图中：1、工作台；2、立柱；3、顶板；4、升降气缸；5、活动板；6、扩管机构；7、定管机构；8、安装板；9、定型块；10、加热器；11、扩管气缸；12、移动块；13、铰接杆；14、推杆；15、定管座；16、定管电机；17、压紧块；18、齿圈；19、中心柱；20、固定座；21、连接板；22、翻转板；23、连接杆；24、气缸板；25、转动气缸；26、滑块；27、支撑架；28、上料气缸；29、推块；30、送管通道；31、旋转电机。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1-6所示，一种整体式强力弹性套管扶正器的加工装置，包括工作台1，所述工作台1的上表面固定安装有立柱2，所述立柱2的一侧顶部水平固定有顶板3，所述顶板3的上表面竖直固定有升降气缸4，所述顶板3的下方沿竖直方向活动安装有活动板5，所述升降气缸4的输出杆底端与活动板5固定连接，所述活动板5的底面固定安装有扩管机构6，所述工作台1的一侧内壁上固定安装有固定座20，所述固定座20的一侧铰接有连接板21，所述连接板21的一侧垂直固定有翻转板22，所述翻转板22上转动安装有定管机构7，所述工作台1的上壁开设有通槽，所述定管机构7的顶部穿过通槽并延伸至工作台1的上方，所述工作台1的一侧设置有支撑架27，所述支撑架27的顶部固定安装有上料气缸28和送管通道30，所述上料气缸28的输出杆端部固定安装有推块29。

所述扩管机构6包括中心柱19，所述中心柱19的外周面上等间距环形分布有若干个安装板8，若干个安装板8的外周侧均设置有相对应的定型块9，所述定型块9与相对应的安装板8之间通过两对相互平行的铰接杆13连接，每对的两个铰接杆13分别设置在定型块9的两侧，所述铰接杆13的两端分别与定型块9、安装板8铰接，所述定型块9上固定安装有加热器10，若干个安装板8上均固定安装有扩管气缸11，所述扩管气缸11的输出杆端部固定安装有移动块12，所述移动块12与安装板8滑动连接，所述移动块12的两侧分别与两个推杆14的一端铰接，两个推杆14的另一端分别与定型块9的两侧铰接。

所述定型块9的外周面为弧面。

所述定管机构7包括定管座15，所述定管座15上沿径向贯穿安装有三个压紧块17，三个压紧块17呈等弧度环形分布，所述定管座15的外周面上固定安装有定管电机16，所述定管电机16的输出轴端部固定安装有齿轮一，所述定管座15的外周面上转动安装有齿圈18，所述齿圈18与齿轮一相啮合，所述齿圈18与三个压紧块17相对面上分别开设有相配合的螺纹。

所述翻转板22的上表面固定安装有旋转电机31，所述旋转电机31的输出轴端部固定安装有齿轮二，定管座15上套接有齿轮三，齿轮二与齿轮三相啮合。

所述送管通道30的横截面为半圆形结构，所述推块29与送管通道30同轴设置。

所述固定座20的两侧均固定安装有气缸板24，所述气缸板24的底部固定安装有转动气缸25，所述固定座20的两侧均活动安装有滑块26，所述固定座20的两侧均固定安装有滑轨，所述滑块26与滑轨滑动连接，所述滑块26与连接杆23的一端铰接，所述连接杆23的另一端与连接板21铰接。

该加工装置的加工方法具体包括以下步骤：

步骤一、将钢管切割成段，并加工两端内孔符合套环要求，在成段的钢管中部沿轴向切割开若干个矩形槽，得到扶正器坯体，将扶正器坯体放置到送管通道30上，此时定管座15的顶部开口与送管通道30的一端对齐，启动上料气缸28，上料气缸28带动推块29移动，并将扶正器坯体推入定管座15中；

步骤二、启动定管电机16，定管电机16带动齿轮一转动，齿轮一带动与其啮合的齿圈18转动，齿圈18带动与其螺纹连接的三个压紧块17向定管座15内侧移动，三个压紧块17夹紧扶正器坯体，启动转动气缸25，转动气缸25带动滑块26移动，滑块26通过连接杆23带动连接板21转动，连接板21带动翻转板22转动，翻转板22带动定管机构7和扶正器坯体转动，并带动翻转板22翻转至水平状，此时扶正器坯体位于扩管机构6的正下方；

步骤三、启动升降气缸4，升降气缸4带动活动板5下降，并带动扩管机构6下降，使扩管机构6进入扶正器坯体内，启动旋转电机31，旋转电机31通过齿轮二、齿轮三带动定管机构7转动，并带动扶正器坯体转动，使扶正器坯体相邻的两个矩形槽之间的连接段与相应的定型块9对齐，通过加热器10对定型块9进行加热，同时启动各个扩管气缸11，扩管气缸11带动对应的移动块12移动，移动块12通过推杆14带动定型块9远离安装板8，定型块9与相邻的两个矩形槽之间的连接段紧密接触并对其进行加热，通过定型块9挤压连接段，使连接段弯曲定型，冷却后得到整体式强力弹性套管扶正器。

本发明通过将钢管切割成段，并加工两端内孔符合套环要求，在成段的钢管中部沿轴向切割开若干个矩形槽，得到扶正器坯体，将扶正器坯体放置到送管通道30上，此时定管座15的顶部开口与送管通道30的一端对齐，启动上料气缸28，上料气缸28带动推块29移动，并将扶正器坯体推入定管座15中，通过定管电机16带动齿轮一转动，齿轮一带动与其啮合的齿圈18转动，齿圈18带动与其螺纹连接的三个压紧块17向定管座15内侧移动，三个压紧块17夹紧扶正器坯体，通过转动气缸25带动滑块26移动，滑块26通过连接杆23带动连接板21转动，连接板21带动翻转板22转动，翻转板22带动定管机构7和扶正器坯体转动，并带动翻转板22翻转至水平状，此时扶正器坯体位于扩管机构6的正下方，本发明可以对扶正器坯体进行自动上料，降低了劳动强度，通过定管机构7对扶正器坯体进行固定，保证扶正器坯体在加工时处于稳定状态，从而保证了该扶正器的质量；

本发明通过升降气缸4带动活动板5下降，并带动扩管机构6下降，使扩管机构6进入扶正器坯体内，通过旋转电机31通过齿轮二、齿轮三带动定管机构7转动，并带动扶正器坯体转动，使扶正器坯体相邻的两个矩形槽之间的连接段与相应的定型块9对齐，通过加热器10对定型块9进行加热，同时启动各个扩管气缸11，扩管气缸11带动对应的移动块12移动，移动块12通过推杆14带动定型块9远离安装板8，定型块9与相邻的两个矩形槽之间的连接段紧密接触并对其进行加热，通过定型块9挤压连接段，使连接段弯曲定型，冷却后得到整体式强力弹性套管扶正器，本发明通过升降气缸4带动扩管机构6伸入扶正器坯体内，扩管机构6从扶正器坯体内部向外挤压，对扶正器坯体进行加热并定型，加热挤压同时进行，快速高效。

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (7)

1.一种整体式强力弹性套管扶正器的加工装置，其特征在于，包括工作台（1），所述工作台（1）的上表面固定安装有立柱（2），所述立柱（2）的一侧顶部水平固定有顶板（3），所述顶板（3）的上表面竖直固定有升降气缸（4），所述顶板（3）的下方沿竖直方向活动安装有活动板（5），所述升降气缸（4）的输出杆底端与活动板（5）固定连接，所述活动板（5）的底面固定安装有扩管机构（6），所述工作台（1）的一侧内壁上固定安装有固定座（20），所述固定座（20）的一侧铰接有连接板（21），所述连接板（21）的一侧垂直固定有翻转板（22），所述翻转板（22）上转动安装有定管机构（7），所述工作台（1）的上壁开设有通槽，所述定管机构（7）的顶部穿过通槽并延伸至工作台（1）的上方，所述工作台（1）的一侧设置有支撑架（27），所述支撑架（27）的顶部固定安装有上料气缸（28）和送管通道（30），所述上料气缸（28）的输出杆端部固定安装有推块（29）；

所述扩管机构（6）包括中心柱（19），所述中心柱（19）的外周面上等间距环形分布有若干个安装板（8），若干个安装板（8）的外周侧均设置有相对应的定型块（9），所述定型块（9）与相对应的安装板（8）之间通过两对相互平行的铰接杆（13）连接，每对的两个铰接杆（13）分别设置在定型块（9）的两侧，所述铰接杆（13）的两端分别与定型块（9）、安装板（8）铰接，所述定型块（9）上固定安装有加热器（10），若干个安装板（8）上均固定安装有扩管气缸（11），所述扩管气缸（11）的输出杆端部固定安装有移动块（12），所述移动块（12）与安装板（8）滑动连接，所述移动块（12）的两侧分别与两个推杆（14）的一端铰接，两个推杆（14）的另一端分别与定型块（9）的两侧铰接。

2.根据权利要求1所述的一种整体式强力弹性套管扶正器的加工装置，其特征在于，所述定型块（9）的外周面为弧面。

3.根据权利要求2所述的一种整体式强力弹性套管扶正器的加工装置，其特征在于，所述定管机构（7）包括定管座（15），所述定管座（15）上沿径向贯穿安装有三个压紧块（17），三个压紧块（17）呈等弧度环形分布，所述定管座（15）的外周面上固定安装有定管电机（16），所述定管电机（16）的输出轴端部固定安装有齿轮一，所述定管座（15）的外周面上转动安装有齿圈（18），所述齿圈（18）与齿轮一相啮合，所述齿圈（18）与三个压紧块（17）相对面上分别开设有相配合的螺纹。

4.根据权利要求3所述的一种整体式强力弹性套管扶正器的加工装置，其特征在于，所述翻转板（22）的上表面固定安装有旋转电机（31），所述旋转电机（31）的输出轴端部固定安装有齿轮二，定管座（15）上套接有齿轮三，齿轮二与齿轮三相啮合。

5.根据权利要求4所述的一种整体式强力弹性套管扶正器的加工装置，其特征在于，所述送管通道（30）的横截面为半圆形结构，所述推块（29）与送管通道（30）同轴设置。

6.根据权利要求5所述的一种整体式强力弹性套管扶正器的加工装置，其特征在于，所述固定座（20）的两侧均固定安装有气缸板（24），所述气缸板（24）的底部固定安装有转动气缸（25），所述固定座（20）的两侧均活动安装有滑块（26），所述固定座（20）的两侧均固定安装有滑轨，所述滑块（26）与滑轨滑动连接，所述滑块（26）与连接杆（23）的一端铰接，所述连接杆（23）的另一端与连接板（21）铰接。

7.根据权利要求6所述的一种整体式强力弹性套管扶正器的加工装置，其特征在于，该加工装置的加工方法具体包括以下步骤：

步骤一、将钢管切割成段，并加工两端内孔符合套环要求，在成段的钢管中部沿轴向切割开若干个矩形槽，得到扶正器坯体，将扶正器坯体放置到送管通道（30）上，此时定管座（15）的顶部开口与送管通道（30）的一端对齐，启动上料气缸（28），上料气缸（28）带动推块（29）移动，并将扶正器坯体推入定管座（15）中；

步骤二、启动定管电机（16），定管电机（16）带动齿轮一转动，齿轮一带动与其啮合的齿圈（18）转动，齿圈（18）带动与其螺纹连接的三个压紧块（17）向定管座（15）内侧移动，三个压紧块（17）夹紧扶正器坯体，启动转动气缸（25），转动气缸（25）带动滑块（26）移动，滑块（26）通过连接杆（23）带动连接板（21）转动，连接板（21）带动翻转板（22）转动，翻转板（22）带动定管机构（7）和扶正器坯体转动，并带动翻转板（22）翻转至水平状，此时扶正器坯体位于扩管机构（6）的正下方；

步骤三、启动升降气缸（4），升降气缸（4）带动活动板（5）下降，并带动扩管机构（6）下降，使扩管机构（6）进入扶正器坯体内，启动旋转电机（31），旋转电机（31）通过齿轮二、齿轮三带动定管机构（7）转动，并带动扶正器坯体转动，使扶正器坯体相邻的两个矩形槽之间的连接段与相应的定型块（9）对齐，通过加热器（10）对定型块（9）进行加热，同时启动各个扩管气缸（11），扩管气缸（11）带动对应的移动块（12）移动，移动块（12）通过推杆（14）带动定型块（9）远离安装板（8），定型块（9）与相邻的两个矩形槽之间的连接段紧密接触并对其进行加热，通过定型块（9）挤压连接段，使连接段弯曲定型，冷却后得到整体式强力弹性套管扶正器。

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