CN113211087A - 一种全液压钻机卡盘配油套的加工工装及其使用方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种全液压钻机卡盘配油套的加工工装及其使用方法，包括设置在工作台上呈离心式的铸型，安装在铸型一侧用于支撑配油套基体的支撑铁环，还包括有循环往复的从铸型中取出铜合金内套并将其压入至配油套基体内部的执行机构。本发明中将加工配油套的各个工序中的设备集成在一个工作台上，整个工装中的各个工序之间衔接性好，并且彼此相互关联保障下一工序的顺利完成，可连续化的完成配油套的自动化生产。

Description

一种全液压钻机卡盘配油套的加工工装及其使用方法
技术领域
本发明涉及钻探机械领域，尤其涉及一种全液压钻机卡盘配油套的加工工装及其使用方法。
背景技术
目前，全液压动力头钻机液压卡盘工作中，需要通过配油套将高压油从不旋转的动力头箱体送入旋转的主轴，再经主轴上的轴向油孔到达卡盘。配油套与主轴之间既要允许有高速相对运动，又要实现保压配油。现有技术中生产加工配油套时，首先是在立式离心铸造机上运用金属模上铸造铜合金内套，然后将铸造完成后的铜合金内套压入碳素钢基体环内，最后再通过数控机床对配油套进行钻孔和开槽制成最终成品。配油套的生产加工过程中涉及到多道工序，配油套每完成一道工序后都需要被运输至下一加工设备中，所有的中间运输环节均需要人工辅助完成，这就导致其生产无法彻底实现连续化，严重影响配油套的生产效率，基于此提出本发明。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种全液压钻机卡盘配油套的加工工装及其使用方法，将加工配油套的各个工序中的设备集成在一个工作台上，整个工装中的各个工序之间衔接性好，并且彼此相互关联保障下一工序的顺利完成，可连续化的完成配油套的自动化生产。
本发明提出一种全液压钻机卡盘配油套的加工工装，包括设置在工作台上呈离心式的铸型，安装在铸型一侧用于支撑配油套基体的支撑铁环，还包括有循环往复的从铸型中取出铜合金内套并将其压入至配油套基体内部的执行机构。
优选的，执行机构包括转盘、气缸以及与气缸的活塞端驱动连接的加压芯，转盘安装在工作台的机架上，并且转盘与固定安装在机架上的第一电机驱动连接，气缸沿竖直方向共设置两个并且固定在转盘的下端面，两个气缸之间的连线穿过转盘的圆心，加压芯的顶部沿径向向外延伸形成有挡板，挡板的边缘环形分布有多个磁吸，加压芯的外径与铸型的腔体内径相适配。
优选的，转盘的下端面还安装有两个用于驱动伺服电机的气缸，气缸呈环形分布在转盘的下盘面上，并且相邻两个气缸之间的夹角呈度，伺服电机的输出端驱动连接有用于开槽的车刀。
优选的，铸型与支撑铁环均通过承载板安装在工作台上，并且铸型底部依次穿过承载板、工作台后与安装在工作台底部的第二电机驱动连接。
优选的，还包括有分布于承载板两侧用于对压入铜合金内套后的配油套基体圆周面进行开设油孔的钻机。
优选的，钻机包括滑动设置在基台上的第三电机，第三电机的输出端驱动连接有钻杆，两根钻杆的连线穿过配油套基体的中心。
优选的，钻杆的圆周面上位于螺纹的根部一体成型连接有锥形止挡柱。
一种全液压钻机卡盘配油套的加工工装的使用方法，工作时，先通过浇包将液体铜合金以一定的速度和温度浇灌在铸型内部成型形成铜合金内套，气缸驱动铸型上方的加压芯向铸型移动，加压芯嵌入至铸型的内腔中，然后通过挡板上的磁吸将铜合金内套牢牢的吸附，随后气缸的活塞杆缩回，第一电机驱动转盘旋转180度，气缸的活塞杆再次伸出驱动加压芯向配油套基体移动并将铜合金内套压合在配油套基体内部，控制器驱动第三电机向配油套基体方向移动，第三电机驱动钻杆完成对配油套的钻孔作业，完成钻孔后，钻杆上的止挡柱抵住配油套的钻孔处，随后气缸的活塞杆缩回，第一电机继续驱动转盘旋转90度，此时车刀正好位于配油套基体的上方，气缸驱动车刀向下移动至铜合金内套内部并在其内部完成开槽作业，随后第一电机循环的驱动转盘转动90度，整个工装可连续的完成对配油套的生产加工。
本发明中的有益效果为：本发明中将加工配油套的各个工序中的设备集成在一个工作台上，然后通过第一电机驱动转盘旋转共设置四个工位，其中两个工位用于从铸型中取出铜合金内套并将其压合在配油套基体中，而另外两个工位则用于对配油套内部进行开槽作业，本发明还在配油套基体的两侧分布钻机，当铜合金内套压合至配油套基体中，通过加压芯和挡板的限位作用，可顺利的完成对配油套的钻孔作业，当完成钻孔作业后，钻杆上的止挡柱则又能限制配油套的旋转，从而进一步的能够保障开槽作业的顺利进行，整个工装中的各个工序之间衔接性好，并且彼此相互关联保障下一工序的顺利完成，可连续化的完成配油套的自动化生产。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1为本发明提出的一种全液压钻机卡盘配油套的加工工装的整体结构示意图；
图2为本发明提出的一种全液压钻机卡盘配油套的加工工装的左视图；
图3为本发明提出的一种全液压钻机卡盘配油套的加工工装中的局部结构示意图；
图4为本发明提出的一种全液压钻机卡盘配油套的加工工装中气缸与伺服电机电机的装配结构示意图；
图5为本发明提出的一种全液压钻机卡盘配油套的加工工装中钻杆与第三电机的装配结构示意图；
图6为本发明提出的一种全液压钻机卡盘配油套的加工工装中铸型、配油套基体和加压芯的装配结构示意图。
图中：1、工作台；2、机架；3、转盘；4、第一电机；5、气缸；6、承载板；7、铸型；8、支撑铁环；9、配油套基体；10、加压芯；11、第二电机；12、第三电机；13、基台；14、伺服电机；15、车刀；16、滑轨；17、钻杆；18、锥形止挡柱；19、铜合金内套；20、挡板；21、磁吸。
具体实施方式
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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
参照图1-6，一种全液压钻机卡盘配油套的加工工装，包括设置在工作台1上呈离心式的铸型7，安装在铸型7一侧用于支撑配油套基体9的支撑铁环8，还包括有循环往复的从铸型7中取出铜合金内套19并将其压入至配油套基体9内部的执行机构，浇包将液体铜合金以一定的速度和温度浇灌在铸型7内部成型形成铜合金内套19，执行机构将该铜合金内套19从铸型7中取出并转移至配油套基体9的上方，随后执行机构继续动作将铜合金内套19压入至配油套基体9中形成配油套产品。
作为优选的实施例，本实施例中的执行机构包括转盘3、气缸5以及与气缸5的活塞端驱动连接的加压芯10，转盘3安装在工作台1的机架2上，并且转盘3与固定安装在机架2上的第一电机4驱动连接，气缸5沿竖直方向共设置两个并且固定在转盘3的下端面，两个气缸5之间的连线穿过转盘3的圆心，加压芯10的顶部沿径向向外延伸形成有挡板20，挡板20的边缘环形分布有多个磁吸21，加压芯10的外径与铸型7的腔体内径相适配，气缸5驱动铸型7上方的加压芯10向铸型7移动，加压芯10嵌入至铸型7的内腔中，然后通过挡板20上的磁吸将铜合金内套19牢牢的吸附，随后气缸 5的活塞杆缩回，第一电机4驱动转盘3转动180度，此时加压芯10外部嵌套的铜合金内套19正好位于配油套基体9的上方，气缸5的活塞杆再次伸出驱动加压芯10向配油套基体9移动并将铜合金内套19压合在配油套基体9内部。
进一步的，本实施例中在转盘3的下端面还安装有两个用于驱动伺服电机14的气缸5，气缸5呈环形分布在转盘3的下盘面上，并且相邻两个气缸5之间的夹角呈90度，伺服电机14的输出端驱动连接有用于开槽的车刀15，当气缸5驱动加压芯10将铜合金内套19压合在配油套基体9内部后，第一电机4驱动转盘3旋转90度，此时车刀15正好位于配油套基体9的上方，此时气缸5驱动车刀15向下移动至铜合金内套19内部并在其内部完成开槽作业。
如图2所示，本实施例中的铸型7与支撑铁环8均通过承载板6安装在工作台1上，并且铸型7底部依次穿过承载板6、工作台1后与安装在工作台1底部的第二电机11驱动连接，通过第二电机11驱动铸型7进行旋转，可实现液体铜合金在铸型7内部做离心运动，从而形成组织非常致密的铜合金内套19。
另外，本发明中的工装还包括有分布于承载板6两侧用于对压入铜合金内套19后的配油套基体9圆周面进行开设油孔的钻机。
具体的，如图2、5所示，钻机包括滑动设置在基台13上的第三电机12，基台13上开设有滑轨16，第三电机12的底座则嵌套至该滑轨16内并与其滑动配合连接，第三电机12的输出端驱动连接有钻杆17，两根钻杆17的连线穿过配油套基体9的中心，钻杆17的圆周面上位于螺纹的根部一体成型连接有锥形止挡柱18，当铜合金内套19压合至配油套基体9后，控制器驱动第三电机12向配油套基体9方向移动，第三电机12驱动钻杆17完成对配油套的钻孔作业，而钻孔的整个过程中，由于加压芯10以及挡板20对铜合金内套19形成限位作用，可防止配油套沿水平以及竖直方向上移动，从而保障了钻孔的顺利操作，而止挡柱18则抵在钻孔处，限制配油套在开槽作业过程中进行旋转，从而保证了开槽的顺利作业。
一种全液压钻机卡盘配油套的加工工装的使用方法，工作时，先通过浇包将液体铜合金以一定的速度和温度浇灌在铸型7内部成型形成铜合金内套19，气缸5驱动铸型7上方的加压芯10向铸型7移动，加压芯10嵌入至铸型7的内腔中，然后通过挡板20上的磁吸将铜合金内套19牢牢的吸附，随后气缸 5的活塞杆缩回，第一电机4驱动转盘3旋转180度，气缸5的活塞杆再次伸出驱动加压芯10向配油套基体9移动并将铜合金内套19压合在配油套基体9内部，控制器驱动第三电机12向配油套基体9方向移动，第三电机12驱动钻杆17完成对配油套的钻孔作业，完成钻孔后，钻杆16上的止挡柱18抵住配油套的钻孔处。随后气缸5的活塞杆缩回，第一电机4继续驱动转盘3旋转90度，此时车刀15正好位于配油套基体9的上方，气缸5驱动车刀15向下移动至铜合金内套19内部并在其内部完成开槽作业，随后第一电机4循环的驱动转盘3转动90度，整个工装可连续的完成对配油套的生产加工。
以上，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种全液压钻机卡盘配油套的加工工装，包括设置在工作台（1）上呈离心式的铸型（7），安装在铸型（7）一侧用于支撑配油套基体（9）的支撑铁环（8)，其特征在于：还包括有循环往复的从铸型（7）中取出铜合金内套（19）并将其压入至配油套基体（9）内部的执行机构。
2.根据权利要求1的一种全液压钻机卡盘配油套的加工工装，其特征在于：执行机构包括转盘（3）、气缸（5）以及与气缸（5）的活塞端驱动连接的加压芯（10），转盘（3）安装在工作台（1）的机架(2)上，并且转盘（3）与固定安装在机架(2)上的第一电机（4）驱动连接，气缸（5）沿竖直方向共设置两个并且固定在转盘（3）的下端面，两个气缸（5）之间的连线穿过转盘（3）的圆心，加压芯（10）的顶部沿径向向外延伸形成有挡板（20），挡板（20）的边缘环形分布有多个磁吸（21），加压芯（10）的外径与铸型（7）的腔体内径相适配。
3.根据权利要求2的一种全液压钻机卡盘配油套的加工工装，其特征在于：转盘（3）的下端面还安装有两个用于驱动伺服电机（14）的气缸（5），气缸（5）呈环形分布在转盘（3）的下盘面上，并且相邻两个气缸（5）之间的夹角呈90度，伺服电机（14）的输出端驱动连接有用于开槽的车刀（15）。
4.根据权利要求3的一种全液压钻机卡盘配油套的加工工装，其特征在于：铸型（7）与支撑铁环（8)均通过承载板（6）安装在工作台（1）上，并且铸型（7）底部依次穿过承载板（6）、工作台（1）后与安装在工作台（1）底部的第二电机（11）驱动连接。
5.根据权利要求1的一种全液压钻机卡盘配油套的加工工装，其特征在于：还包括有分布于承载板（6）两侧用于对压入铜合金内套（19）后的配油套基体（9）圆周面进行开设油孔的钻机。
6.根据权利要求5的一种全液压钻机卡盘配油套的加工工装，其特征在于：钻机包括滑动设置在基台（13）上的第三电机（12），第三电机（12）的输出端驱动连接有钻杆（17），两根钻杆（17）的连线穿过配油套基体（9）的中心。
7.根据权利要求5的一种全液压钻机卡盘配油套的加工工装，其特征在于：钻杆（17）的圆周面上位于螺纹的根部一体成型连接有锥形止挡柱（18）。
8.一种全液压钻机卡盘配油套的加工工装的使用方法，根据权利要求1-7任一种全液压钻机卡盘配油套的加工工装，其特征在于：工作时，先通过浇包将液体铜合金以一定的速度和温度浇灌在铸型（7）内部成型形成铜合金内套（19），气缸（5）驱动铸型（7）上方的加压芯（10）向铸型（7）移动，加压芯（10）嵌入至铸型（7）的内腔中，然后通过挡板（20）上的磁吸将铜合金内套（19）牢牢的吸附，随后气缸（5）的活塞杆缩回，第一电机（4）驱动转盘（3）旋转180度，气缸（5）的活塞杆再次伸出驱动加压芯（10）向配油套基体（9）移动并将铜合金内套（19）压合在配油套基体（9）内部，控制器驱动第三电机（12）向配油套基体（9）方向移动，第三电机（12）驱动钻杆（17）完成对配油套的钻孔作业，完成钻孔后，钻杆（16）上的止挡柱（18）抵住配油套的钻孔处，随后气缸（5）的活塞杆缩回，第一电机（4）继续驱动转盘（3）旋转90度，此时车刀（15）正好位于配油套基体（9）的上方，气缸（5）驱动车刀（15）向下移动至铜合金内套（19）内部并在其内部完成开槽作业，随后第一电机（4）循环的驱动转盘（3）转动90度，整个工装可连续的完成对配油套的生产加工。
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