CN114101814A - 一种石油管切削刀具的压刀断屑刀头 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种石油管多级螺纹同步切削的压刀断屑刀具，包括：刀柄，刀柄的顶部端面上制出有轴向张紧并周向及径向限位插接刀头的承口；刀头设有多个，该刀头的顶部端面上制出有插接上部一级刀头的承口，刀头的底部端面上均制出有插接在承口内部的柱形插头，刀头的侧壁上开设有嵌装定位刀片的刀槽，且刀头内部开设有连通刀头的侧壁以及刀片的中孔的高压断屑液路；压板，压板的一端固接在刀头的侧壁上，压板的另一端透水并挂接固定在刀片的中孔内。该刀具可根据多级螺纹布设层数承插连接多级刀头，并且采用压合方式固定刀片，以刀片的中孔连通高压断屑液路，且节约了刀槽内部空间并降低压板与刀片组合体的整体厚度，且结构简单易于实施。
Description
技术领域
本发明涉及切削刀具技术领域，具体为一种石油管切削刀具的压刀断屑刀头。
背景技术
随着石油工业的发展，石油管材的需求量也急剧增加，尤其是开采深井需若干节管联接在一起才能满足采油要求，而相邻两管之间，依靠管子螺纹相连接，而且井越深其螺纹承受的力越大，因此，对其管端的螺纹加工质量要求也越来越高。
现有技术中石油管多级螺纹通常采用同一把切削刀具分级分次加工完成，每加工完一级螺纹后需调节刀具进给量，并进刀至下一级螺纹位置再次进行切削加工，然而上述加工方式将使得多级螺纹的初始切口点的连接线为螺旋线，即每级螺纹的进口位置均不相同，这就导致了后期石油管材螺纹安装时的旋紧阻力不规则，而强行螺纹连接石油管则易破坏多级螺纹。
并且现有技术中石油管螺纹切削刀具中，刀片通常是螺栓固定在刀槽内的，并且刀槽内还设有水孔及固定断屑器的螺栓孔，该结构设计使得刀槽内部结构过于紧凑，加工难度大，并且断屑器、刀片及垫片三者的组合体厚度较大，实际使用过程中，断屑器易与工件螺纹或切削下来的碎屑发生摩擦，使得断屑器磨损严重，降低使用寿命及断屑效果。
通过公开专利检索，发现以下对比文件：
ZL200520093607.5公开了一种机械加工刀具，特别是一种光车、车螺纹一次成型的组合刀具。是加工石油管螺纹机床上首选的刀具。其包括装刀盒，其上并排设有光车刀和螺纹成型刀。其与现有技术相比，由于釆用了光车刀与螺纹成型刀有机融为一体，装在一个装刀盒内，并在机下调整好，装刀盒内设有一端分别与光车刀、螺纹成型刀冷却液出口相通，另一端与冷却液高压泵出口相通的冷却通道等一系列技术措施，并经试验证明有车削速度快，由原来的50-100M/分提高到100-150M/分最高达200M/分，其光洁度由1.6到0.8。所以产品质量和生产效率大幅度提高；另外由于切削刀及时充分得到冷却，刀具磨损小，明显减少磨刀次数，降低制造成本，从而使加工企业的经济效益明显好转。
经分析，上述专利中的加工刀具与本申请在刀片固定结构以及刀槽内喷水孔布设等方面存在较大差异，因此不影响本申请的新颖性。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足之处，提供一种石油管多级螺纹同步切削的压刀断屑刀具，该刀具可根据多级螺纹布设层数承插连接多级刀头，可同步加工多级螺纹，保证多级螺纹的同轴度，以及螺纹起始点连线与螺纹终止点连线为直线，并且采用压合方式固定刀片，并以刀片的中孔连通高压断屑液路，不仅便于刀片拆装，且节约了刀槽内部空间，有效降低压板与刀片组合体的整体厚度，且结构简单，易于实施。
一种石油管多级螺纹同步切削的压刀断屑刀具，包括：
刀柄，刀柄的顶部端面上制出有轴向张紧并周向及径向限位插接刀头的承口；
刀头，刀头设有多个，该刀头的顶部端面上制出有插接上部一级刀头的承口，刀头的底部端面上均制出有插接在承口内部的柱形插头，刀头的侧壁上开设有嵌装定位刀片的刀槽，且刀头内部开设有连通刀头的侧壁以及刀片的中孔的高压断屑液路；
压板，压板的前端透水并拉紧挂接在刀片的中孔内部，该压板的中部螺栓固接在刀体的顶面上，且压板的末端横向拉紧连接在刀体上。
而且，承口包括轴向制出在刀柄及刀头顶部端面上的盲孔；刀柄及刀头的侧壁上均开设有连通盲孔的螺纹孔，该螺纹孔的轴线与盲孔的轴线垂直并相交；刀头底部的轴向端面上均制出有多个限位凹槽；刀柄及刀头顶部的轴向端面上均制出有多个嵌装在限位凹槽内的凸出部。
而且，刀柄的轴向端面优选的为正方形、矩形及圆形中的一种，该刀柄的周向侧壁上径向制出有多个连通盲孔的螺纹孔。
而且，柱形插头均轴向固设在刀头底部的轴向端面上，该柱形插头的下部制出有径向穿透柱形插头的张紧孔；张紧孔内插接有轴向张紧柱形插头的内六角螺栓，张紧孔的截面为椭圆形，该椭圆形截面的张紧孔的长径方向与柱形插头的轴心平行。
而且，刀体的顶面中部开设有螺纹盲孔，该刀体的顶面末端开设有压板定位槽；压板定位槽的前端侧壁制出有挂接坡面，该压板定位槽内导向挂接压板。
而且，压板的末端一体制出有挂接定位在压板定位槽内的弧面凸台，压板的中部通过螺纹连接在螺纹盲孔内的螺栓压紧固定，且压板的前端底面上一体制出有向下突起的垫块；垫块的底面上一体制出有挂接在刀片的中孔内部的限位拉杆。
而且，弧面凸台的弧形面由挂接坡面滑动导向支撑，该挂接坡面将弧面凸台受到螺栓下压力的一部分转化为压板的横向挂接力，该横向挂接力传导至限位拉杆上并由限位拉杆拉紧定位刀片。
而且，垫块的底面及限位拉杆的周向外壁上一体制出有连通的高压水喷口；高压水喷口的进水端连通刀片的中孔以及高压断屑液路，高压水喷口喷水端贴合在刀片的顶面上并向刀片的切削尖端喷射高压断屑液。
而且，压板的中部制出有压板孔，该压板孔内轴向穿透并滑动连接螺栓，且压板孔的直径大于螺栓的直径。
本发明的优点和技术效果是：
本发明的一种石油管多级螺纹同步切削的压刀断屑刀具，通过在车床刀具座上夹装定位刀柄来为多级依次承插的刀头提供基础支撑，由多级的刀头侧壁上刀槽内插接固定的刀片同步切削多级螺纹；通过盲孔及柱形插头实现多级刀头以及刀头与刀柄之间的轴向承插连接，并且通过内六角螺栓插入螺纹孔及张紧孔内轴向张紧柱形插头；最后通过在限位凹槽内承插连接凸出部，实现多级刀头的周向定位，使多级刀头内刀片尖端的连接线为直线而非螺旋线，即保证多级螺纹的切削起点连线为直线。
本发明的一种石油管多级螺纹同步切削的压刀断屑刀具，刀片的中孔连通高压断屑液路，并且压板底部的限位挂杆固定插接在刀片的中孔内用于刀片的压合固定；需注意的是，压板中部穿透并压合连接螺栓，压板一端的底面固设垫块及限位挂杆，压板另一端的底面插接在压板定位槽内并作为支点，以杠杆原理使限位挂杆周向外壁紧密压合在刀片的中孔的周向内壁上，与此同时垫块的底面紧密压合在刀片的顶面上，依此方式快速且稳定连接刀片。另外，垫块的底面及限位挂杆上的高压水喷口用于向刀片的切削尖端喷射高压断屑液，避免卷屑摩擦切割刀头及压板，提高整体刀头的使用寿命。
附图说明
图1为本发明的主视图；
图2为本发明的剖视图；
图3为本发明的剖视图；
图4为本发明的正向等轴45°立体结构示意图(爆炸图)；
图5为本发明的背向等轴45°立体结构示意图；
图6为本发明中内六角螺栓的结构示意图；
图7为本发明中刀头与压板连接部位的局部剖视图；
图8为本发明中压板的俯视图；
图9为本发明中压板的仰视图；
图中：1-刀头；2-刀槽；3-刀柄；4-中孔；5-盲孔；6-凸出部；7-螺纹孔；8-柱形插头；9-张紧孔；10-限位凹槽；11-内六角螺栓；12-刀片；13-压板；14-螺栓；15-螺纹盲孔；16-弧面凸台；17-垫块；18-限位挂杆；19-高压断屑液路；20-高压水喷口；21-压板定位槽；22-挂接坡面；23-压板孔。
具体实施方式
为能进一步了解本发明的内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下。需要说明的是，本实施例是描述性的，不是限定性的，不能由此限定本发明的保护范围。
一种石油管多级螺纹同步切削的压刀断屑刀具，包括：
刀柄3，刀柄的顶部端面上制出有轴向张紧并周向及径向限位插接刀头1的承口；
刀头，刀头设有多个，该刀头的顶部端面上制出有插接上部一级刀头的承口，刀头的底部端面上均制出有插接在承口内部的柱形插头8，刀头的侧壁上开设有嵌装定位刀片12的刀槽2，且刀头内部开设有连通刀头的侧壁以及刀片的中孔4的高压断屑液路19；
压板13，压板的前端透水并拉紧挂接在刀片的中孔内部，该压板的中部螺栓14固接在刀体的顶面上，且压板的末端横向拉紧连接在刀体上。
而且，承口包括轴向制出在刀柄及刀头顶部端面上的盲孔5；刀柄及刀头的侧壁上均开设有连通盲孔的螺纹孔7，该螺纹孔的轴线与盲孔的轴线垂直并相交；刀头底部的轴向端面上均制出有多个限位凹槽10；刀柄及刀头顶部的轴向端面上均制出有多个嵌装在限位凹槽内的凸出部6。
而且，刀柄的轴向端面优选的为正方形、矩形及圆形中的一种，该刀柄的周向侧壁上径向制出有多个连通盲孔的螺纹孔。
而且，柱形插头均轴向固设在刀头底部的轴向端面上，该柱形插头的下部制出有径向穿透柱形插头的张紧孔9；张紧孔内插接有轴向张紧柱形插头的内六角螺栓11，张紧孔的截面为椭圆形，该椭圆形截面的张紧孔的长径方向与柱形插头的轴心平行。
而且，刀体的顶面中部开设有螺纹盲孔15，该刀体的顶面末端开设有压板定位槽21；压板定位槽的前端侧壁制出有挂接坡面22，该压板定位槽内导向挂接压板。
而且，压板的末端一体制出有挂接定位在压板定位槽内的弧面凸台16，压板的中部通过螺纹连接在螺纹盲孔内的螺栓压紧固定，且压板的前端底面上一体制出有向下突起的垫块17；垫块的底面上一体制出有挂接在刀片的中孔内部的限位拉杆。
而且，弧面凸台的弧形面由挂接坡面滑动导向支撑，该挂接坡面将弧面凸台受到螺栓下压力的一部分转化为压板的横向挂接力，该横向挂接力传导至限位拉杆上并由限位拉杆拉紧定位刀片。
而且，垫块的底面及限位拉杆的周向外壁上一体制出有连通的高压水喷口20；高压水喷口的进水端连通刀片的中孔以及高压断屑液路，高压水喷口喷水端贴合在刀片的顶面上并向刀片的切削尖端喷射高压断屑液。
而且，压板的中部制出有压板孔23，该压板孔内轴向穿透并滑动连接螺栓，且压板孔的直径大于螺栓的直径。
另外，本发明优选的，柱形插头的截面形状可以为圆形、椭圆形及多边形等，柱形插头的周向外壁可以一体制出竖向齿牙，用来与盲孔周向内壁上制出的竖向齿纹啮合连接，实现刀头与刀柄轴向滑动插接并周向旋转限位的功能。
另外，本发明优选的，柱形插头可以为下细上粗的锥形柱或梯形柱。锥形柱或梯形柱的倾斜弧面与盲孔周向内壁间隙配合连接。
另外，本发明优选的，刀柄及刀头的径向截面形状可以为圆形、椭圆形及多边形等。
另外，本发明优选的，盲孔对向两侧的螺纹孔用于插接内六角螺栓并轴向销紧柱形插头，需注意的是，对向设置的两个螺纹孔其中之一螺栓连接入内六角螺栓后，另外一个螺纹孔内应螺栓连接入顶丝，该顶丝的中部轴向滑动插接内六角螺栓的一端，并与保证内六角螺栓与螺纹孔的同轴度，且径向支撑内六角螺栓，提高内六角螺栓的结构强度。
为了更清楚地说明本发明的具体实施方式，下面提供一种实施例：
本发明的一种石油管多级螺纹同步切削的压刀断屑刀具，可同步切削多级螺纹，保证多级螺纹的多个起始点连线以及多个终止点连线均为直线，切削加工时仅需根据多级螺纹的加工级数选择合适数量的刀头，而后第一级刀头承插固定在刀柄上，而后的每一级刀头均依次承插固定在上一级刀头上；通过柱形插头及盲孔实现刀头与刀头、刀头与刀柄的承插连接，其中柱形插头上径向开设贯通的张紧孔，张紧孔的截面为椭圆形，张紧孔内轴向插入如图6所示的内六角螺栓，该内六角螺栓的一端制出有外螺纹并与螺纹孔的周向内壁螺纹连接，内六角螺栓的另一端制出有光杆，该光杆伸入至张紧孔内部，且光杆的直径略小于张紧孔的短径，即向张紧孔内插入内六角螺栓后可径向销紧并轴向定位柱形插头。
本发明的一种石油管多级螺纹同步切削的压刀断屑刀具，取消现有技术中刀片的固定孔以及刀片的固定螺丝，并使刀片的中孔连通高压断屑液路用于向刀片顶面喷射高压断屑液，压板的一端顶压支撑在压板定位槽内，压板的另一端通过限位挂杆18挂接固定在刀片的中孔内，且通过垫片压合在刀片的顶面上，最后以杠杆原理在压板上穿透并压紧连接螺栓，一方面可保证刀片切削过程中不发生位移，另一方面可适应多种厚度的刀片固定，无需在刀槽内而外加设刀垫，可在进一步简化结构的同时保证压刀断屑功能。
最后，本发明的未述之处均采用现有技术中的成熟产品及成熟技术手段。
应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。
Claims (9)
1.一种石油管多级螺纹同步切削的压刀断屑刀具，其特征在于，包括：
刀柄，所述刀柄的顶部端面上制出有轴向张紧并周向及径向限位插接刀头的承口；
刀头，所述刀头设有多个，该所述刀头的顶部端面上制出有插接上部一级所述刀头的承口，所述刀头的底部端面上均制出有插接在所述承口内部的柱形插头，所述刀头的侧壁上开设有嵌装定位刀片的刀槽，且刀头内部开设有连通所述刀头的侧壁以及所述刀片的中孔的高压断屑液路；
压板，所述压板的前端透水并拉紧挂接在所述刀片的中孔内部，该所述压板的中部螺栓固接在刀体的顶面上，且所述压板的末端横向拉紧连接在刀体上。
2.根据权利要求1所述的一种石油管多级螺纹同步切削的压刀断屑刀具，其特征在于：所述承口包括轴向制出在所述刀柄及所述刀头顶部端面上的盲孔；所述刀柄及所述刀头的侧壁上均开设有连通所述盲孔的螺纹孔，该所述螺纹孔的轴线与所述盲孔的轴线垂直并相交；所述刀头底部的轴向端面上均制出有多个限位凹槽；所述刀柄及所述刀头顶部的轴向端面上均制出有多个嵌装在所述限位凹槽内的凸出部。
3.根据权利要求2所述的一种石油管多级螺纹同步切削的压刀断屑刀具，其特征在于：所述刀柄的轴向端面优选的为正方形、矩形及圆形中的一种，该所述刀柄的周向侧壁上径向制出有多个连通所述盲孔的所述螺纹孔。
4.根据权利要求1所述的一种石油管多级螺纹同步切削的压刀断屑刀具，其特征在于：所述柱形插头均轴向固设在所述刀头底部的轴向端面上，该所述柱形插头的下部制出有径向穿透柱形插头的张紧孔；所述张紧孔内插接有轴向张紧柱形插头的内六角螺栓，所述张紧孔的截面为椭圆形，该椭圆形截面的所述张紧孔的长径方向与所述柱形插头的轴心平行。
5.根据权利要求1所述的一种石油管多级螺纹同步切削的压刀断屑刀具，其特征在于：所述刀体的顶面中部开设有螺栓盲孔，该所述刀体的顶面末端开设有压板定位槽；所述压板定位槽的前端侧壁制出有挂接坡面，该压板定位槽内导向挂接压板。
6.根据权利要求5所述的一种石油管多级螺纹同步切削的压刀断屑刀具，其特征在于：所述压板的末端一体制出有挂接定位在压板定位槽内的弧面凸台，所述压板的中部通过螺纹连接在所述螺栓盲孔内的螺栓压紧固定，且所述压板的前端底面上一体制出有向下突起的垫块；所述垫块的底面上一体制出有挂接在所述刀片的中孔内部的限位拉杆。
7.根据权利要求6所述的一种石油管多级螺纹同步切削的压刀断屑刀具，其特征在于：所述弧面凸台的弧形面由所述挂接坡面滑动导向支撑，该所述挂接坡面将所述弧面凸台受到螺栓下压力的一部分转化为所述压板的横向挂接力，该所述横向挂接力传导至所述限位拉杆上并由限位拉杆拉紧定位刀片。
8.根据权利要求6所述的一种石油管多级螺纹同步切削的压刀断屑刀具，其特征在于：所述垫块的底面及所述限位拉杆的周向外壁上一体制出有连通的高压水喷口；所述高压水喷口的进水端连通所述刀片的中孔以及所述高压断屑液路，所述高压水喷口喷水端贴合在所述刀片的顶面上并向刀片的切削尖端喷射高压断屑液。
9.根据权利要求6所述的一种石油管多级螺纹同步切削的压刀断屑刀具，其特征在于：所述压板的中部制出有压板孔，该所述压板孔内轴向穿透并滑动连接所述螺栓，且所述压板孔的直径大于所述螺栓的直径。
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