[发明专利]一种将拼接齿条段焊接于钻机桅杆两侧的方法及其工装

说明书

技术领域

本发明涉及齿条的安装技术领域，特别涉及一种将拼接齿条段焊 接于钻机桅杆两侧的工装；本发明还涉及一种将拼接齿条段焊接于钻 机桅杆两侧的方法。

背景技术

目前，大吨位的钻机机械，比如大吨位的水平定向钻机，由于回 拖力大、钻机的动力头行程长，因而钻机动力头的推拉多采用齿轮齿 条传动方式。

齿条一般安装在钻机桅杆的两个侧面上，齿轮安装在动力头架上； 通过行走马达的驱动齿轮与齿条啮合传动，使得动力头在桅杆上沿滑 道前后移动，实现推拉动作。

在现有技术中，齿条在钻机桅杆上的固定方式，一般采用的是螺 栓固定连接的方式。螺栓固定连接的方式需要在齿条和桅杆上加工定 位销孔，从而保证齿条在桅杆上的精确定位。当钻机的吨位较大，钻 机的桅杆较长时，需要在齿条和桅杆上加工的数量较多的定位销孔， 且需要在专用加工设备上一次装卡桅杆来完成所有定位销孔的加工， 才能保证定位销孔相互间的位置精度。由于钻机的桅杆较长，因而需 要大型的专用加工设备，且加工工时多，费用高。另一方面，在齿条 上加工数量众多的定位销孔，不仅增加了加工费用，且齿条的整体强 度被破坏，热处理后易产生微小裂纹，最终导致齿条疲劳断裂。

为解决上述问题，现有技术中采用了焊接方式将齿条焊接到钻机 桅杆上。焊接固定连接的方式，结构简单，加工工时少，且费用低； 同时，齿条的整体强度也没有受到破坏，且齿条受力均匀，无应力的 过分集中，因而可靠性高。

但是，采用焊接固定连接的方式时，齿条必须分段加工，然后再 拼接成最终长度，这样就使得齿条相互间的定位精度不好控制，且存 在桅杆同侧齿条间齿间距公差、两侧齿条间相互位置度公差难以保证 等技术问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种将拼接齿条段焊接于钻机 桅杆两侧的工装，该工装能够保证位于桅杆两侧的拼接齿条段之间的 相互位置度公差和位于桅杆同侧的拼接齿条段之间的齿间距公差，且 结构简单，操作方便，加工成本较低。

为解决上述技术问题，本发明提供一种将拼接齿条段焊接于钻机 桅杆两侧的工装，包括两个轮齿参数值均相同的定位齿条段，两者的 轮齿参数值与所述拼接齿条段的轮齿参数值相同；两个所述定位齿条 段平行设置且其轮齿均朝向内侧，且两者之间具有适当的距离，以便 能够恰好与位于所述桅杆两侧的拼接齿条段分别啮合；两个所述定位 齿条段通过定位部件固定连接，所述定位部件分别连接于两个所述定 位齿条段的上端部的外壁；所述定位部件连接所述定位齿条段的侧壁； 所述定位部件的顶壁与所述定位齿条段的顶壁平齐；所述定位部件的 数目为两个，且分别位于所述定位齿条段的左右两侧；所述定位部件 大体为U型板，所述U型板的内壁贴于两个所述定位齿条段的外壁并 固定连接。

优选地，所述定位齿条段与各所述拼接齿条段的结构尺寸均完全 相同。

与现有技术相比，本发明所提供的一种将拼接齿条段焊接于钻机 桅杆两侧的工装，包括两个轮齿参数值均相同的定位齿条段，所述轮 齿参数值并不包括单条轮齿的长度；两者的轮齿参数值与焊接到所述 桅杆两侧的拼接齿条段的轮齿参数值相同；两个所述定位齿条段平行 设置且其轮齿均朝向内侧，且两者之间具有适当的距离，以便能够恰 好与位于所述桅杆两侧的拼接齿条段分别啮合；两个所述定位齿条段 通过定位部件固定连接，所述定位部件分别连接于两个所述定位齿条 段的上端部的外壁，所述外壁既包括所述定位齿条段的顶壁和侧壁， 即所述定位部件可以位于所述定位齿条段的顶壁，也可以位于所述定 位齿条段的侧壁。

在桅杆的两侧焊接拼接齿条段的过程中，将所述工装置于桅杆的 两侧，且使得所述工装的两个定位齿条段分别与位于桅杆两侧的所述 拼接齿条段恰好啮合，从而保证了桅杆两侧的齿节线之间的距离尺寸 在要求的公差范围之内，进而保证了位于桅杆两侧的拼接齿条段之间 的相互位置度公差。

在继续焊接拼接齿条段的过程中，将两个待焊接的拼接齿条段置 于桅杆的两侧，且与已焊接的拼接齿条段接触；将所述工装置于桅杆 的两侧，且使得所述工装的定位齿条段分别与已焊接的拼接齿条段和 待焊接的拼接齿条段部分啮合，此时，位于桅杆同侧的拼接齿条段之 间的齿间距公差由所述工装的同一条定位齿条段来保证，从而保证了 位于桅杆同侧的拼接齿条段之间的齿间距公差。