CN205074535U - 一种石油开采钻头3d打印设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种石油开采钻头3D打印设备，包括框架、X轴伺服电机、X轴丝杆、第一导轨、工作台、Y轴伺服电机、Y轴丝杆、第二导轨、安装板、Z轴伺服电机，Z轴丝杆、伸缩杆、打印头、粉末箱、粉末泵、管道、激光器，与现有技术相比，该石油开采钻头3D打印设备结构简单，功能强大，能将超硬金属粉末通过3D打印形式加工成标准的钻头，代替了传统的机械加工，不仅提高了钻头的加工效率，并且加工出来的钻头硬度高，从达到降低生产成本和增加钻头的使用寿命。

Description

一种石油开采钻头3D打印设备

技术领域

本实用新型涉及一种3D打印设备，尤其涉及一种石油开采钻头3D打印设备。

背景技术

在石油和天然气的开采过程中，由于中硬岩层钻进一直限制着油气钻井向地层深部发展。普通的生产和加工方法无法有效提高钻头的硬度，导致钻头易磨损、使用寿命短从而增加石油开采成本。鉴于以上缺陷，为了加工大尺寸、高硬度钻头，实有必要设计一种石油开采钻头3D打印设备。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于：提供一种石油开采钻头3D打印设备，来解决目前石油钻井钻头加工难度大，成本高，且使用寿命短的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：一种石油开采钻头3D打印设备，包括框架、X轴伺服电机、X轴丝杆、第一导轨、工作台、Y轴伺服电机、Y轴丝杆、第二导轨、安装板、Z轴伺服电机，Z轴丝杆、伸缩杆、打印头、粉末箱、粉末泵、管道、激光器，所述的X轴伺服电机位于框架右端下侧，所述的X轴伺服电机与框架螺纹相连，所述的X轴丝杆位于X轴伺服电机左端，所述的X轴丝杆与X轴伺服电机紧配相连，且所述的X轴丝杆与框架转动相连，所述的第一导轨位于框架内部下侧，所述的第一导轨与框架紧配相连，所述的工作台贯穿X轴丝杆和第一导轨，所述的工作台与X轴丝杆螺纹啮合，且所述的工作台与第一导轨滑动相连，所述的Y轴伺服电机位于框架背面上侧，所述Y轴伺服电机与框架螺纹相连，所述的Y轴丝杆位于Y轴伺服电机前端，所述的Y轴丝杆与Y轴伺服电机紧配相连，所述的第二导轨位于框架内部上方左侧，所述的第二导轨与框架紧配相连，所述的安装板贯穿Y轴丝杆和第二导轨，所述的安装板与Y轴丝杆螺纹啮合，且所述的安装板与第二导轨滑动相连，所述的Z轴伺服电机位于安装板顶部，所述的Z轴伺服电机与安装板螺纹相连，所述的Z轴丝杆位于Z轴伺服电机底端，所述的Z轴丝杆与Z轴伺服电机紧配相连，所述的伸缩杆位于Z轴丝杆底端，所述的伸缩杆与Z轴丝杆螺纹啮合，所述的打印头位于伸缩杆底端，所述的打印头与伸缩杆螺纹相连，所述的粉末箱位于框架左端上侧，所述的粉末箱与框架螺纹相连，所述的粉末泵位于打印头左端，所述的粉末泵与打印头螺纹相连，所述的管道位于粉末泵左端，所述的管道与粉末泵和粉末箱螺纹相连，所述的激光器位于打印头内部顶端，所述的激光器与打印头螺纹相连。

进一步，所述的框架底端还设有脚杯，所述的脚杯与框架螺纹相连。

进一步，所述的脚杯数量为若干件，所述的脚杯均匀分布于框架底端四周。

进一步，所述的框架底端还设有滚轮，所述的滚轮与框架螺纹相连。

进一步，所述的框架内部底端还设有水箱，所述的水箱与框架螺纹相连。

进一步，所述的水箱右端还设有水泵，所述的水泵与水箱螺纹相连。

进一步，所述的水泵右端还设有水管，所述的水管与水泵螺纹相连，且所述的水管与打印头螺纹相连。

与现有技术相比，该石油开采钻头3D打印设备，首先将打印钻头的粉末材料储存在粉末箱中，启动X轴伺服电机、Y轴伺服电机和Z轴伺服电机，X轴伺服电机、Y轴伺服电机和Z轴伺服电机分别带动X轴丝杆、Y轴丝杆和Z轴丝杆旋转，从而达到推动工作台左右移动和打印头前后移动且上下运动，并且使得工作台与打印头组成一个钻头模型的运动轨迹，并且工作台和打印头运转时，粉末泵将粉末箱中的粉末通过管道输送到打印头中，并且管道为精密管道，因此能均匀定量将粉末输送到打印头中，并且由激光器发射激光，由激光将粉末熔化焊接，从而一层层堆积成钻头，该设备结构简单，功能强大，能将超硬金属粉末通过3D打印形式加工成标准的钻头，代替了传统的机械加工，不仅提高了钻头的加工效率，并且加工出来的钻头硬度高，从而达到降低生产成本和增加钻头的使用寿命。

附图说明

图1是石油开采钻头3D打印设备的剖视图

图2是石油开采钻头3D打印设备的俯视图

图3是打印头部分剖视图

框架1X轴伺服电机2

X轴丝杆3第一导轨4

工作台5Y轴伺服电机6

Y轴丝杆7第二导轨8

安装板9Z轴伺服电机10

Z轴丝杆11伸缩杆12

打印头13粉末箱14

粉末泵15管道16

激光器17脚杯101

滚轮102水箱103

水泵104水管105

如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明。

具体实施方式

在下文中，阐述了多种特定细节，以便提供对构成所描述实施例基础的概念的透彻理解。然而，对本领域的技术人员来说，很显然所描述的实施例可以在没有这些特定细节中的一些或者全部的情况下来实践。在其他情况下，没有具体描述众所周知的处理步骤。

如图1、图2、图3所示，包括框架1、X轴伺服电机2、X轴丝杆3、第一导轨4、工作台5、Y轴伺服电机6、Y轴丝杆7、第二导轨8、安装板9、Z轴伺服电机10、Z轴丝杆11、伸缩杆12、打印头13、粉末箱14、粉末泵15、管道16、激光器17、脚杯101、滚轮102、水箱103、水泵104、水管105，所述的X轴伺服电机2位于框架1右端下侧，所述的X轴伺服电机2与框架1螺纹相连，所述的X轴丝杆3位于X轴伺服电机2左端，所述的X轴丝杆3与X轴伺服电机2紧配相连，且所述的X轴丝杆3与框架1转动相连，所述的第一导轨4位于框架1内部下侧，所述的第一导轨4与框架1紧配相连，所述的工作台5贯穿X轴丝杆3和第一导轨4，所述的工作台5与X轴丝杆3螺纹啮合，且所述的工作台5与第一导轨4滑动相连，所述的Y轴伺服电机6位于框架1背面上侧，所述Y轴伺服电机6与框架1螺纹相连，所述的Y轴丝杆7位于Y轴伺服电机6前端，所述的Y轴丝杆7与Y轴伺服电机6紧配相连，所述的第二导轨8位于框架1内部上方左侧，所述的第二导轨8与框架1紧配相连，所述的安装板9贯穿Y轴丝杆7和第二导轨8，所述的安装板9与Y轴丝杆7螺纹啮合，且所述的安装板9与第二导轨8滑动相连，所述的Z轴伺服电机10位于安装板9顶部，所述的Z轴伺服电机10与安装板9螺纹相连，所述的Z轴丝杆11位于Z轴伺服电机10底端，所述的Z轴丝杆11与Z轴伺服电机10紧配相连，所述的伸缩杆12位于Z轴丝杆11底端，所述的伸缩杆12与Z轴丝杆11螺纹啮合，所述的打印头13位于伸缩杆12底端，所述的打印头13与伸缩杆11螺纹相连，所述的粉末箱14位于框架1左端上侧，所述的粉末箱14与框架1螺纹相连，所述的粉末泵15位于打印头13左端，所述的粉末泵15与打印头13螺纹相连，所述的管道16位于粉末泵15左端，所述的管道16与粉末泵15和粉末箱14螺纹相连，所述的激光器17位于打印头13内部顶端，所述的激光器17与打印头13螺纹相连，所述的框架1底端还设有脚杯101，所述的脚杯101与框架1螺纹相连，所述的脚杯101数量为若干件，所述的脚杯101均匀分布于框架1底端四周，所述的框架1底端还设有滚轮102，所述的滚轮102与框架1螺纹相连，所述的框架1内部底端还设有水箱103，所述的水箱103与框架1螺纹相连，所述的水箱103右端还设有水泵104，所述的水泵104与水箱103螺纹相连，所述的水泵104右端还设有水管105，所述的水管105与水泵104螺纹相连，且所述的水管105与打印头13螺纹相连，该石油开采钻头3D打印设备，首先将打印钻头的粉末材料储存在粉末箱14中，启动X轴伺服电机2、Y轴伺服电机6和Z轴伺服电机10，X轴伺服电机2、Y轴伺服电机6和Z轴伺服电机10分别带动X轴丝杆3、Y轴丝杆7和Z轴丝杆11旋转，从而达到推动工作台5左右移动和打印头13前后移动且上下运动，并且使得工作台5与打印头13组成一个钻头模型的运动轨迹，并且工作台5和打印头13运转时，粉末泵15将粉末箱14中的粉末通过管道16输送到打印头13中，并且管道16为精密管道，因此能均匀定量将粉末输送到打印头13中，并且由激光器17发射激光，由激光将粉末熔化焊接，从而一层层堆积成钻头，其中框架1是X轴伺服电机2、Y轴伺服电机6和粉末箱14的安装载体，第一导轨4是对工作台5起到导向与支撑作用，第二导轨8是对安装板9起到导向与支撑作用，安装板9是对Z轴伺服电机10启动按固定作用，伸缩杆12是对打印头13起到固定安装作用，脚杯101是对框架1起到支撑作用，滚轮102是便于该设备移动，水箱103是可储存水，并且通过水泵104将水箱103中的水泵入水管105中，从而达到对钻头起到冷却作用。

本实用新型不局限于上述具体的实施方式，本领域的普通技术人员从上述构思出发，不经过创造性的劳动，所做出的种种变换，均落在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种石油开采钻头3D打印设备，其特征在于包括框架、X轴伺服电机、X轴丝杆、第一导轨、工作台、Y轴伺服电机、Y轴丝杆、第二导轨、安装板、Z轴伺服电机，Z轴丝杆、伸缩杆、打印头、粉末箱、粉末泵、管道、激光器，所述的X轴伺服电机位于框架右端下侧，所述的X轴伺服电机与框架螺纹相连，所述的X轴丝杆位于X轴伺服电机左端，所述的X轴丝杆与X轴伺服电机紧配相连，且所述的X轴丝杆与框架转动相连，所述的第一导轨位于框架内部下侧，所述的第一导轨与框架紧配相连，所述的工作台贯穿X轴丝杆和第一导轨，所述的工作台与X轴丝杆螺纹啮合，且所述的工作台与第一导轨滑动相连，所述的Y轴伺服电机位于框架背面上侧，所述Y轴伺服电机与框架螺纹相连，所述的Y轴丝杆位于Y轴伺服电机前端，所述的Y轴丝杆与Y轴伺服电机紧配相连，所述的第二导轨位于框架内部上方左侧，所述的第二导轨与框架紧配相连，所述的安装板贯穿Y轴丝杆和第二导轨，所述的安装板与Y轴丝杆螺纹啮合，且所述的安装板与第二导轨滑动相连，所述的Z轴伺服电机位于安装板顶部，所述的Z轴伺服电机与安装板螺纹相连，所述的Z轴丝杆位于Z轴伺服电机底端，所述的Z轴丝杆与Z轴伺服电机紧配相连，所述的伸缩杆位于Z轴丝杆底端，所述的伸缩杆与Z轴丝杆螺纹啮合，所述的打印头位于伸缩杆底端，所述的打印头与伸缩杆螺纹相连，所述的粉末箱位于框架左端上侧，所述的粉末箱与框架螺纹相连，所述的粉末泵位于打印头左端，所述的粉末泵与打印头螺纹相连，所述的管道位于粉末泵左端，所述的管道与粉末泵和粉末箱螺纹相连，所述的激光器位于打印头内部顶端，所述的激光器与打印头螺纹相连。

2.如权利要求1所述的一种石油开采钻头3D打印设备，其特征在于所述的框架底端还设有脚杯，所述的脚杯与框架螺纹相连。

3.如权利要求2所述的一种石油开采钻头3D打印设备，其特征在于所述的脚杯数量为若干件，所述的脚杯均匀分布于框架底端四周。

4.如权利要求3所述的一种石油开采钻头3D打印设备，其特征在于所述的框架底端还设有滚轮，所述的滚轮与框架螺纹相连。

5.如权利要求4所述的一种石油开采钻头3D打印设备，其特征在于所述的框架内部底端还设有水箱，所述的水箱与框架螺纹相连。

6.如权利要求5所述的一种石油开采钻头3D打印设备，其特征在于所述的水箱右端还设有水泵，所述的水泵与水箱螺纹相连。

7.如权利要求6所述的一种石油开采钻头3D打印设备，其特征在于所述的水泵右端还设有水管，所述的水管与水泵螺纹相连，且所述的水管与打印头螺纹相连。