CN213053966U - 单臂石油吊环的打磨工艺装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型单臂石油吊环的打磨工艺装置，包括用于支承被打磨的工件的两个左、右工件支架、可与工件的一端环形体固定连接的工件旋转装置和可移动柔性打磨装置，可移动柔性打磨装置包括与工件平行放置的导轨装置、可在导轨装置上左右移动的移动平台和铰接于移动平台上的砂轮装置，砂轮装置通过可上下伸缩的弹簧平衡装置与移动平台铰接。本实用新型单臂石油吊环的打磨工艺装置，通过可移动柔性打磨装置解决了人工打磨石油吊环效率低的问题，使得石油吊环的打磨实现了机械化和自动化，极大地提高了单臂石油吊环的生产效率同时降低了其生产成本。

Description

单臂石油吊环的打磨工艺装置

技术领域

本实用新型涉一种装置，特别涉及一种打磨工艺装置。

背景技术

单臂石油吊环是石油天然气和地质钻探部门在钻采作业中用于悬持吊卡起升或下降的重要工具。伴随着世界经济的高速发展，人们对石油和天然气的需求与日俱增，钻采作业也越来越多，使得单臂石油吊环的需求量也越来越大。目前单臂石油吊环的传统加工工艺是合金钢下料，中间杆自由锻，两端头模锻，然后再对中间杆再进行车削、热处理、人工打磨等。由于车削，原材料浪费较大，制做周期较长。为了减少材料浪费，缩短制做周期，将车削改为甩模工艺，虽然节省了原材料，但仍然需要打磨。因为目前现有技术的自动砂轮打磨装置大多都是与工件刚性接触，遇到工件表面的凸点容易将砂轮蹦裂，非常的危险，所以现有的自动砂轮打磨装置不能用于对石油吊环的表面打磨。目前工厂的打磨是人工手持角磨机对加工件表面进行打磨，因为加工件较长，工作量和劳动强度都非常大，例如对于规格为长2.6m、直径120mm的单臂石油吊环，一个工人打磨需要2个小时。而且人工打磨的工作环境非常差，打磨过程中产生的碎屑到处飞溅。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种用于单臂石油吊环的、可实现自动打磨且打磨效率高的单臂石油吊环打磨工装。

本实用新型单臂石油吊环的打磨工艺装置，包括用于支承被打磨的工件的两个左、右工件支架、可与工件的一端环形体固定连接的工件旋转装置和可移动柔性打磨装置，所述可移动柔性打磨装置包括与工件平行放置的导轨装置、可在所述导轨装置上左右移动的移动平台和铰接于所述移动平台上的砂轮装置，所述砂轮装置通过可上下伸缩的弹簧平衡装置与所述移动平台铰接。

本实用新型单臂石油吊环的打磨工艺装置，其中，所述弹簧平衡装置包括弹簧套筒、弹簧套筒盖、压缩弹簧和支撑杆，所述弹簧套筒的下端铰接于移动平台的前销轴上，所述支撑杆的下端螺纹连接于所述弹簧套筒的筒内底部螺纹孔中，所述支撑杆的上端穿过所述压缩弹簧、弹簧套筒盖和所述砂轮装置的砂轮支架上的纵向腰孔后，通过螺母固定于所述砂轮支架上。

本实用新型单臂石油吊环的打磨工艺装置，其中，所述导轨装置包括传动丝杠总成和两个平行的前、后导轨，所述传动丝杠总成包括位于前、后导轨之间且与之平行的传动丝杠、通过轴承与所述传动丝杠连接的左、右丝杠支架和通过第一联轴器与所述传动丝杠的一端连接的第一电机减速机。

本实用新型单臂石油吊环的打磨工艺装置，其中，所述移动平台包括垂直于所述传动丝杠的燕尾导轨和位于所述燕尾导轨上且可沿燕尾导轨前后滑行的滑台，所述燕尾导轨的下面固定有与所述传动丝杠配合的第二传动螺母和分别与所述前、后配合的前、后轮组件，所述燕尾导轨的上部开有前后贯通的凹槽，手柄丝杠前后贯穿于所述凹槽内，手柄丝杠的前、后端分别通过前、后端轴承组件固定在所述燕尾导轨的前、后端面上，所述滑台底部开有与所述燕尾导轨的上部配合的燕尾槽，所述燕尾槽的槽顶上固定有与所述手柄丝杠螺纹配合的第一传动螺母。

本实用新型单臂石油吊环的打磨工艺装置，其中，所述弹簧平衡装置为多个且左右平行放置，所述砂轮装置包括砂轮支架、皮带传动机构、固定于砂轮支架上的砂轮电机和传动轴，两个左、右砂轮分别固定于所述传动轴的左右两侧，所述砂轮支架的下端可前后旋转地铰接于所述滑台上的后销轴上，所述砂轮装置在不受外力的条件下，其重心位于所述后销轴的正上方，所述砂轮支架的前侧偏下位置设有支撑板，所述支撑板上开有多个左右平行均布的纵向腰孔。

本实用新型单臂石油吊环的打磨工艺装置，其中，所述左、右工件支架的结构完全相同且各自包括辊轮支架和两个前、后辊轮，所述辊轮支架的上端开有左右贯通的倒梯形凹槽，所述前、后辊轮分别对称地连接在位于所述倒梯形凹槽前后两侧的辊轮支架上。

本实用新型单臂石油吊环的打磨工艺装置，其中，所述工件旋转装置包括夹具、第二减速机和连接所述第二减速机与所述夹具的第二联轴器，所述夹具左端与所述第二联轴器连接，所述夹具的右端螺纹连接有两个平行的前、后转轮，工件的左端环形体位于所述前、后转轮之间，螺栓将工件的左端环形体与两个前、后转轮串接并固定在一起。

本实用新型单臂石油吊环的打磨工艺装置，通过砂轮装置与滑动平台的铰接，再利用弹簧平衡装置辅助其维持受力平衡，可实现对工件的进行柔性打磨，解决了砂轮因为刚性打磨而出现崩裂的问题，通过导轨装置驱动移动平台上的砂轮装置沿着工件长度方向行进，实现了对较长工件的自动化打磨。本实用新型单臂石油吊环的打磨工艺装置，解决了人工打磨的问题，实现了单臂石油吊环的自动打磨，提高了打磨效率，大大降低了单臂石油吊环的生产成本

下面结合附图对本实用新型单臂石油吊环的打磨工艺装置作进一步说明。

附图说明

图1为本实用新型单臂石油吊环的打磨工艺装置的主视图；

图2为本实用新型单臂石油吊环的打磨工艺装置的俯视图；

图3为本实用新型单臂石油吊环的打磨工艺装置的图1的A-A剖视图；

图4为本实用新型单臂石油吊环的打磨工艺装置的打磨装置和移动平台的后视图；

图5为本实用新型单臂石油吊环的打磨工艺装置的工件支架的主视图；

图6为本实用新型单臂石油吊环的打磨工艺装置的图3中B处的放大视图。

具体实施方式

如图1和图2所示，本实用新型单臂石油吊环的打磨工艺装置，包括固定平台9和安装在固定平台9上的两个左、右工件支架4，4’、工件旋转装置5和可移动柔性打磨装置。可移动柔性打磨装置包括与被打磨石油吊环平行放置的导轨装置3、移动平台2和砂轮装置1。

导轨装置3包括传动丝杠总成和两个平行的前、后导轨31，31’。传动丝杠总成包括第一电机减速机33、传动丝杠32和左、右丝杠支架35，35’。传动丝杠32位于前、后导轨31，31’之间且与前、后导轨31，31’平行放置。传动丝杠32的左端通过第一联轴器34与第一电机减速机33连接。传动丝杠32的右端和接近联轴器34的位置分别通过轴承安装在左、右丝杠支架35，35’上。

如图3所示，移动平台2包括燕尾导轨20和滑台21。燕尾导轨20垂直于传动丝杠32放置，燕尾导轨20的底部近前后两端处分别连接有前、后轮组件23，23’，前、后轮组件23，23’分别置于导轨装置3的前、后导轨31，31’上，且可沿前、后导轨31，31’左右移动。燕尾导轨20的底部还固定有第二传动螺母22，第二传动螺母22螺纹连接于传动丝杠32上。当第一电机减速机33带动传动丝杠32旋转时，传动丝杠32通过第二传动螺母22带动燕尾导轨20在前、后导轨31，31’上向左或向右移动。

如图4所示，燕尾导轨20的横截面的上部为燕尾形，燕尾导轨20的上部还开有前后贯通的矩形凹槽201。手柄丝杠24前后贯穿于凹槽201内，手柄丝杠24的前、后两端分别通过前、后轴承组件25，25’(见图3)固定在燕尾导轨20的前、后端面上，手柄丝杠24的调节手柄设在其前端面上(见图3)。滑台21底面开有与燕尾导轨20上部配合的燕尾槽212，燕尾槽212的上顶面固定有可与手柄丝杠24螺纹配合的第一传动螺母211。滑台21置于燕尾导轨20上，其第一传动螺母211与手柄丝杠24螺纹连接，当旋转手柄丝杠24前端的手柄时，手柄丝杠24通过第一传动螺母211带动滑台21在燕尾导轨20上向前或向后移动。

如图3和图4所示，砂轮装置1包括砂轮支架10、砂轮电机12、皮带传动机构13和传动轴14。砂轮电机12固定于砂轮支架10的前侧，砂轮电机12通过皮带传动机构13带动传动轴14旋转。传动轴14通过轴承固定于砂轮支架10的后侧，两个左、右砂轮11，11’分别固定于传动轴14上。砂轮支架10的下端后侧可前后旋转地铰接于滑台21上的后销轴210’上。当砂轮装置1在不受外力的条件下处于平衡状态时，其重心刚好位于后销轴210’的正上方。砂轮支架10通过三个可上下伸缩的弹簧平衡装置6(见图2和图6)铰接于滑台21的前销轴210上，用于缓冲砂轮装置在前后方向上的受力。三个弹簧平衡装置6左右平行放置。

如图6所示，弹簧平衡装置6包括弹簧套筒60、弹簧套筒盖61、压缩弹簧62和支撑杆63。弹簧套筒60的下端铰接于滑台21的前销轴210上，支撑杆63的下端螺纹连接于弹簧套筒60的筒内底部螺纹孔中，支撑杆63的上端向后上方延伸依次穿过压缩弹簧62、弹簧套筒盖61和砂轮支架10上的支撑板101的纵向腰孔102后，通过螺母64固定与支撑板101的上端面。支撑板101上开有三个左右排列的纵向腰孔102，分别用于与三个弹簧平衡装置6的支撑杆63配合。当左、右砂轮11，11’在磨削工件8时(见图3)，工件8表面不平整的凸点会给砂轮一个向前上方的反作用力，砂轮装置1在这个作用力下会以后销轴210’为中心轴向前旋转，砂轮支架上10的支撑板101也会随之向前旋转，并向下压紧弹簧套筒盖61，同时带动支撑杆63前销轴210为中心轴向前旋转，用以缓冲工件8表面的凸点的反作用力，达到保护砂轮的目的。当工件8的反作用力经压缩弹簧62缓冲后，砂轮装置又在压缩弹簧 62的反弹力下以后销轴210’为中心轴向后旋转回到工作位，对工件8继续打磨。

如1、3和图5所示，左、右工件支架4，4’为两个完全相同的结构，各自都包括辊轮支架40和两个前、后辊轮41，41’。辊轮支架40的上端开有左右贯通的倒梯形凹槽42，前、后辊轮41，41’对称地连接在位于倒梯形凹槽42前后两侧的辊轮支架40上，前、后辊轮41， 41’均可自由前后转动。辊轮支架40下端的丝杠与可旋转的固定于底座45上的丝杠螺母46 连接，旋转丝杠螺母46可以调节辊轮支架40的上下高度。底座45的下端连接有可在固定平台9的导轨上左右滑动的前、后轮43，43’。工件8的左、右近两端位置分别放置左、右工件支架4，4’的前、后辊轮41，41’上。

如图2所示，工件旋转装置5包括夹具50、第二减速机51和连接第二减速机51与夹具 50的第二联轴器52，夹具50左端与第二联轴器52连接，夹具50的右端分别通过螺纹连接有两个平行的前、后转轮502，502’，工件8的左端环形体置于前、后转轮502，502’之间，通过旋转前、后转轮502，502’来调节前、后转轮502，502’之间的距离，将工件8的左端环形体加紧，然后用螺栓503将工件8的左端环形体和两个前、后转轮502，502’串接固定在一起。

如图1至图3所示，对工件8表面进行打磨加工时，先将工件8的两端放置于左、右工件支架4，4’上，然后将工件8的左端环形体与工件旋转装置5连接。旋转位于移动平台2 上的手柄丝杠24前端的手柄，调试砂轮装置1与工件8之间的前后距离。通过分别调节左、右工件支架4，4’下端的丝杠螺母46，来调节工件8的上下高度。调试完毕后，分别打开砂轮装置1、工件旋转装置5和导轨装置3的电器控制开关，打磨过程中，工件旋转装置5带动工件8旋转，左、右工件支架4，4’上的前、后辊轮41，41’随着工件8的旋转而自由随动，辊轮支架40的上端的倒梯形凹槽42可以防止工件8跳离出辊轮支架40。运行导轨装置 3驱动移动平台2上的砂轮装置1沿着工件8的长度方向左或向右移动，对工件8进行打磨。砂轮装置1在弹簧平衡装置6的作用下以后销轴210’为中心轴前后摆动的对工件8的表面进行柔性打磨。整个打磨过程需要不到20分钟的时间，相比之前的人工打磨至少节省了100 分钟，极大的提高了打磨效率。同时在调试完毕后，整个打磨过程不需要工作人员近距离接触打磨工作区，保护了工人的人身安全。砂轮装置1在弹簧平衡装置6的作用下对工件8的柔性打磨，有效防止砂轮因打磨凸点被崩坏的情况。

本实用新型单臂石油吊环的打磨工艺装置解决了人工打磨的问题，实现了单臂石油吊环的自动打磨，提高了打磨效率，大大降低了单臂石油吊环的生产成本。

以上所述的实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本实用新型权利要求书确定的保护范围内。

Claims (7)

1.一种单臂石油吊环的打磨工艺装置，其特征在于：包括用于支承被打磨的工件(8)的两个左、右工件支架(4，4’)、可与工件(8)的一端环形体固定连接的工件旋转装置(5)和可移动柔性打磨装置，所述可移动柔性打磨装置包括与工件(8)平行放置的导轨装置(3)、可在所述导轨装置(3)上左右移动的移动平台(2)和铰接于所述移动平台(2)上的砂轮装置(1)，所述砂轮装置(1)通过可上下伸缩的弹簧平衡装置(6)与所述移动平台(2)铰接。

2.根据权利要求1所述的单臂石油吊环的打磨工艺装置，其特征在于：所述弹簧平衡装置(6)包括弹簧套筒(60)、弹簧套筒盖(61)、压缩弹簧(62)和支撑杆(63)，所述弹簧套筒(60)的下端铰接于移动平台(2)的前销轴(210)上，所述支撑杆(63)的下端螺纹连接于所述弹簧套筒(60)的筒内底部螺纹孔中，所述支撑杆的上端穿过所述压缩弹簧(62)、弹簧套筒盖(61)和所述砂轮装置(1)的砂轮支架(10)上的纵向腰孔(102)后，通过螺母(64)固定于所述砂轮支架(10)上。

3.根据权利要求2所述的单臂石油吊环的打磨工艺装置，其特征在于：所述导轨装置(3)包括传动丝杠总成和两个平行的前、后导轨(31，31’)，所述传动丝杠总成包括位于前、后导轨(31，31’)之间且与之平行的传动丝杠(32)、通过轴承与所述传动丝杠(32)连接的左、右丝杠支架(35，35’)和通过第一联轴器(34)与所述传动丝杠(32)的一端连接的第一电机减速机(33)。

4.根据权利要求3所述的单臂石油吊环的打磨工艺装置，其特征在于：所述移动平台(2)包括垂直于所述传动丝杠(32)的燕尾导轨(20)和位于所述燕尾导轨(20)上且可沿燕尾导轨(20)前后滑行的滑台(21)，所述燕尾导轨(20)的下面固定有与所述传动丝杠(32)配合的第二传动螺母(22)和分别与所述前、后导轨(31，31’)配合的前、后轮组件(23，23’)，所述燕尾导轨(20)的上部开有前后贯通的凹槽(201)，手柄丝杠(24)前后贯穿于所述凹槽(201)内，手柄丝杠(24)的前、后端分别通过前、后端轴承组件(25，25’)固定在所述燕尾导轨(20)的前、后端面上，所述滑台(21)底部开有与所述燕尾导轨(20)的上部配合的燕尾槽(212)，所述燕尾槽(212)的槽顶上固定有与所述手柄丝杠(24)螺纹配合的第一传动螺母(211)。

5.根据权利要求4所述的单臂石油吊环的打磨工艺装置，其特征在于：所述弹簧平衡装置(6)为多个且左右平行放置，所述砂轮装置(1)包括砂轮支架(10)、皮带传动机构(13)、固定于砂轮支架(10)上的砂轮电机(12)和传动轴(14)，两个左、右砂轮(11，11’)分别固定于所述传动轴(14)的左右两侧，所述砂轮支架(10)的下端可前后旋转地铰接于所述滑台(21)上的后销轴(210’)上，所述砂轮装置(1)在不受外力的条件下，其重心位于所述后销轴(210’)的正上方，所述砂轮支架(10)的前侧偏下位置设有支撑板(101)，所述支撑板(101)上开有多个左右平行均布的纵向腰孔(102)。

6.根据权利要求1或5所述的单臂石油吊环的打磨工艺装置，其特征在于：所述左、右工件支架(4，4’)的结构完全相同且各自包括辊轮支架(40)和两个前、后辊轮(41，41’)，所述辊轮支架(40)的上端开有左右贯通的倒梯形凹槽(42)，所述前、后辊轮(41，41’)分别对称地连接在位于所述倒梯形凹槽(42)前后两侧的辊轮支架(40)上。

7.根据权利要求6所述的单臂石油吊环的打磨工艺装置，其特征在于：所述工件旋转装置(5)包括夹具(50)、第二减速机(51)和连接所述第二减速机(51)与所述夹具(50)的第二联轴器(52)，所述夹具(50)左端与所述第二联轴器(52)连接，所述夹具(50)的右端螺纹连接有两个平行的前、后转轮(502，502’)，工件(8)的左端环形体位于所述前、后转轮(502，502’)之间，螺栓(503)将工件(8)的左端环形体与两个前、后转轮(502，502’)串接并固定在一起。

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