CN203650147U - 石油焊接钻杆焊区外圆打磨系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种石油焊接钻杆焊区外圆打磨系统，包括钻杆焊区外圆打磨机和承载钻杆自传的托轮机构总成，其特征是：钻杆焊区外圆打磨机包括滑动底座，滑动底座上方中心设有立柱，立柱顶端与一个结构架的中部铰链连接，结构架前方下部安装有砂轮机，结构架后方上部安装有电机，砂轮机的前方设有一个与立柱连接的龙门架，龙门架的一个立柱上方设有铰接座，龙门架的上梁为直角梁，上梁一端与铰接座连接，在另一端与龙门架的另一个立柱用T形销锁住或放开，上梁中部设有丝杠螺母装置，丝杠端部在打磨时要压住结构架前方。其优点是：自动化程度高，能机械控制打磨吃刀量，打磨后的焊区外圆尺寸精准。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种石油焊接钻杆焊区外圆自动化打磨系统，具体涉及一种石油焊接钻杆焊区外圆打磨系统，属于石油焊接钻杆的修磨设备领域。
背景技术
按照API SPECIFICATION 5DP《钻杆规范》的要求，钻杆管体与钻杆接头经过摩擦对焊，焊区最终热处理后，焊区表面粗糙度要求达到Ra3.2μm,并且焊区外径要在允许的公差范围之内，才能满足后续焊区无损探伤和质量的要求，所以，钻杆焊区内、外圆表面都要进行表面打磨，外圆表面还须进行抛光。以前的焊区外圆打磨都是用角磨机靠角磨片来完成的，抛光也是靠角磨机加抛光片来完成的。2009年我公司设计开发了机械外圆打磨机，但打磨吃刀和横向往复运动都是利用磨头架上安装的手柄架靠人工双手操作来完成的。存在的缺点是：员工劳动强度太大，砂轮的吃刀深度完全靠员工的手感和经验来完成。横向往复运动也是全靠员工的双手施力，通过安装在打磨机整体下方的四个轮子在固定轨道上往复滚动来实现。由于四个轮子与导轨的自由度限制不够，手柄压力过大时，靠近施力手柄的两个轮子极易翘起，严重时造成四轮脱轨，致使工件打磨部位轧刀，工件报废。由于磨削进给量没有实现定量机械化，表面粗糙度和外圆直径也难以控制，员工为了快速完成本道工序，往往吃刀量都较大，本来经过磨削达到Ra3.2的表面粗糙度是完全能够达到的，但实际情况就是达不到，还须后道抛光工序来完成。甚至还有外圆直径磨小的质量事故发生。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种能够针对石油焊接钻杆焊区外圆表面进行打磨、打磨效率高、表面粗糙度和表面圆度都较高、外圆直径也容易控制、可以省去后道抛光工序的石油焊接钻杆焊区外圆打磨系统。
本实用新型的目的是由以下方式来实现的：
本实用新型包括钻杆焊区外圆打磨机和承载钻杆自传的托轮机构总成，其特征是：钻杆焊区外圆打磨机包括带有导轨的固定底座，固定底座上导轨支撑着滑动底座，滑动底座上方中心设有一个立柱，立柱顶端与一个结构架的中部铰链连接，结构架前方下部安装有砂轮机，结构架后方上部安装有电机，电机的输出轴通过皮带轮和皮带与砂轮机轴上的皮带轮连接，在立柱后方焊接一个水平板，水平板上开有圆孔，圆孔中装有拉杆，拉杆上端与结构架后方下部铰链连接，水平板下方的拉杆上装有弹簧，砂轮机的前方设有一个与立柱连接的龙门架，龙门架的一个立柱上方设有铰接座，龙门架的上梁为直角梁，上梁一端与铰接座连接，在另一端与龙门架的另一个立柱用T形销锁住或放开，上梁中部设有丝杠螺母装置，丝杠端部在打磨时要压住结构架前方；上料、下料时要松开，并随同龙门架上梁一起转动移开；托轮机构总成包括两组托轮机构，一组为主动托轮机构，另一组为从动托轮机构，托轮机构总成设置在钻杆焊区外圆打磨机的一侧，其轴线位于砂轮机前下方。
所述托轮机构包括底座，在底座上用导向立柱和气缸连接一个水平的托轮架，在托轮架上安装一组对滚轮；在主动托轮机构的托轮架上安装有动力驱动装置，动力驱动装置的输出端与对滚轮中的一个滚轮轴相连。
本实用新型的优点是：针对石油焊接钻杆焊区外表面进行打磨，自动化程度高，能机械控制打磨吃刀量的多少，并能进行往复进给的自动运动，工作效率高，表面粗糙度好，外圆直径也可以得到有效的控制，并且不用抛光就能满足后续无损探伤表面粗糙度的要求，打磨后的焊区外圆尺寸精准，产品焊区外圆质量达到了前所未有的保证，同时大幅度地减轻了员工的劳动强度和体能消耗。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图；
图2是图1的右视图；
图3是图1的俯视图；
图4是图3的I部放大图；
图5是图4的B-B向局部剖视图。
具体实施方式
石油焊接钻杆是系列性产品。钻杆直径小到φ60.3㎜大到φ168㎜，长度都在9.2米到9.5米之间，共8种规格，石油焊接钻杆焊区外圆打磨系统的构思首先要能全方位地覆盖加工这8种产品，即用一套设备就能干8种不同规格型号的焊接钻杆，同时调整设备适应性的工作量要小，调整要方便、快捷，并安全、可靠，对产品和人身都无过大伤害功能的特点。
参照附图，本实用新型包括焊接钻杆外圆焊区打磨机和承载钻杆自传的托轮机构总成。焊接钻杆外圆焊区打磨机包括一个与地面连接的带固定导轨的底座1，在固定导轨的底座1上设有滑动导轨底座2，在滑动导轨底座上方焊有一方形立柱3，在立柱3顶端的上方用铰链与一个结构架4的中部铰接相连，在结构架4下部的前方安装有砂轮机5，砂轮机5的轴承座与结构架4固定，砂轮机5的砂轮采用价格低廉的棕刚玉磨料砂轮，规格为30xφ350（mm），砂轮机5砂轮约三分之一的部分外露用于打磨工件，其余全部用防护罩6罩起，在立柱3的中腰位置分别对称焊有两个直角架7，直角架7的另一端，（也就是砂轮的前方）分别焊接着两个龙门架的立柱8，两个龙门立柱的下端是平齐的，上端是一长一短的，并有两种不同的衔接方式，左立柱（长立柱）上端焊接着两个带同轴孔的平行板10，平行板10中间夹着一个龙门架上梁9，上梁9和平行板10用销轴衔接，上梁9右端是一个向下弯折的直角立柱，上梁下端开有一销孔，锁紧时上梁下端一面靠在短立柱8上方定位板11上，定位板11中央开有横向长槽，锁紧时用一个圆柱销12插入，圆柱销前部设有一个垂直小销13，后部有弹簧14，锁紧时小销13先顺着定位板11上的横向长槽插入，插入后将小销旋转90o，锁紧实现。松开时推动圆柱销12，使弹簧压缩，转动圆柱销12使小销13旋转90o，从定位板11的横向长槽中退出，实现松开。上梁9中部通过螺母设有细丝杠15，打磨时上梁9压住结构架4砂轮上方前端，此处有一带球型凹坑的定位板16，细丝杠15圆头压住定位板16的球型凹坑，旋转细丝杠15实现磨削时的砂轮吃刀进给。龙门架两支立柱8下部装有防护网17。打磨完成后，旋转上梁9使其脱离结构架4，结构架4砂轮端就会自动抬起，抬起功能是通过结构架后方的弹簧拉杆装置来实现的，此装置是在立柱3后部焊了一条悬臂板18，悬臂板18的另一端开有一圆孔，圆孔内穿有一拉杆19，拉杆下方锁定有伸缩弹簧20，上方与结构架4的后方用铰链连接。在结构架4上后方安装有电机21，电机21的输出轴通过皮带轮22和皮带23与砂轮机5的同轴皮带轮24连接，实现砂轮的转动和停止。固定导轨底座1和滑动导轨底座2上一面设有配合的V型导轨，另一面设有配合的双矩形导轨，固定导轨底座1与地基用膨胀螺栓与混凝土地面固定，双矩形凹形导轨外侧各有三个导轨间隙调节螺栓25。调整螺栓25可以顶着导轨内的内衬板26调节导轨的间隙，在固定导轨底座右方框架上用固定法兰27连接着一油缸28，油缸活塞杆端部也用法兰与固定在滑动导轨底座框架上的法兰盘29连接，油缸28与立柱3设置在同一直线位置上，滑动导轨底座左右各安装可调节的换向触头30，固定导轨底座左右框架上固定有与之对应的接触开关31，通过换向开关控制，油缸杆可以实现伸缩运动，带动滑动导轨底座实现往复运动，实现钻杆外焊区约200mm长的往复修磨。液压动力来自公司原有的大型液压站。
托轮机构总成包括两组托轮机构，一组为主动托轮机构，另一组为从动托轮机构，托轮机构总成设置在钻杆焊区外圆打磨机的一侧，其轴线位于砂轮机前下方，与砂轮片轴线平行。
托轮机构包括四腿支撑的底座32，每个底座32上面用法兰固定着四根导向柱33和两个气缸34，导向柱和气缸杆上方用法兰连接一个水平的托轮架35，气缸使托轮架35沿着导向柱上升或下降，根据不同直径的钻杆确定与砂轮间的间隙，气缸将托轮架35顶起后，根据不同规格钻杆与砂轮片之间的距离需要，在托轮架下方垫入等高块36支撑，在托轮架35上安装一组对滚轮37，主动托轮机构是在托轮架35上除安装对滚轮37外，另行安装了一套动力驱动装置，即电机38和减速器39，动力驱动装置的输出通过链轮40、链条41与对滚轮37中的一个滚轮轴上的链轮42连接。驱动滚轮带动其上的钻杆43与砂轮相向旋转。气缸动力源来自原有的空压机。
简单的讲：就是焊接钻杆焊区外圆打磨机采用导轨底座滑动结构用油缸带动打磨机做往复运动，用龙门架上梁压住结构架砂轮上方，用细丝杠调节实行砂轮吃刀进给. 每批钻杆打磨前，首先调整托轮架高度，也就是启动按钮44使气缸顶起托轮架，在托轮架下方垫入相应的等高块36，关闭气缸使托轮架落在等高块上，保证对滚轮的等高和稳定，启动托轮驱动按钮45使钻杆旋转，启动按钮46使液压缸28活塞杆推动打磨机在导轨上沿着钻杆43的轴向方向匀速的往复运动，启动打磨按钮47使砂轮转动，通过细丝杠15上方的手轮来调节磨削量，完成钻杆焊区全长部位的打磨。
Claims (2)
1.一种石油焊接钻杆焊区外圆打磨系统，包括钻杆焊区外圆打磨机和承载钻杆自传的托轮机构总成，其特征是：钻杆焊区外圆打磨机包括带有导轨的固定底座，固定底座上导轨支撑着滑动底座，滑动底座上方中心设有一个立柱，立柱顶端与一个结构架的中部铰链连接，结构架前方下部安装有砂轮机，结构架后方上部安装有电机，电机的输出轴通过皮带轮和皮带与砂轮机轴上的皮带轮连接，在立柱后方焊接一个水平板，水平板上开有圆孔，圆孔中装有拉杆，拉杆上端与结构架后方下部铰链连接，水平板下方的拉杆上装有弹簧，砂轮机的前方设有一个与立柱连接的龙门架，龙门架的一个立柱上方设有铰接座，龙门架的上梁为直角梁，上梁一端与铰接座连接，在另一端与龙门架的另一个立柱用T形销锁住或放开，上梁中部设有丝杠螺母装置，丝杠端部在打磨时要压住结构架前方；托轮机构总成包括两组托轮机构，一组为主动托轮机构，另一组为从动托轮机构，托轮机构总成设置在钻杆焊区外圆打磨机的一侧，其轴线位于砂轮机前下方。
2.根据权利要求1所述的石油焊接钻杆焊区外圆打磨系统，其特征是：所述托轮机构包括底座，在底座上用导向立柱和气缸连接一个水平的托轮架，在托轮架上安装一组对滚轮；在主动托轮机构的托轮架上安装有动力驱动装置，动力驱动装置的输出端与对滚轮中的一个滚轮轴相连。
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