[发明专利]一种垂直缝筛管数控加工生产线及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种油水井缝筛管加工设备及方法，特别涉及一种垂直缝筛管数控加工生产线及方法。

背景技术

    割缝筛管是油田开采的关键性井下工具，其工作原理是在石油套管上加工可防砂通油的长缝，长缝的质量决定了筛管的使用性能。目前割缝筛管的加工有几种方法，一种是采用镶嵌法，即在套管上要求割缝的部位加工出比设计尺寸宽的开口，然后镶嵌比开口略窄的金属块并焊牢，即形成焊缝，此种方法操作复杂，效率低下，而且精度不能保证；一种是激光切割法，利用激光束使套管某处材料气化，形成割缝，此种方法易形成火柴头，而且缝的表面存在热影响层，并且激光加工设备非常昂贵；一种是电火花加工，此种方法割缝尺寸精度较低，并且效率不高，对操作要求较高；一种是陶瓷刀片切割，此种方法刀具磨损较快，而且对加工设备的制造精度要求较高。

发明内容

本发明的目的就是针对现有技术存在的上述缺陷，提供一种垂直缝筛管数控加工生产线及方法，操作简单，加工效率高，采用锯齿铣刀割缝，加工出的是垂直缝，缝的表面质量高，尺寸精度高，对套管尺寸以及割缝长度、间距的适应性强。

一种垂直缝筛管数控加工生产线，其技术方案是：包括多套主机组件、套管夹紧组件、套管支撑组件、套管分度组件、轴向移动组件和底座组件，所述的底座组件采用铸造滑动导轨，主机组件、套管夹紧组件和套管支撑组件分别与底座组件相连，套管分度组件通过套管轴向移动组件与底座组件相连；主机组件驱动锯齿铣刀转动对套管进行割缝；

所述的套管夹紧组件包括上V块、油缸、下V块，上V块和下V块夹紧套管，上、下V块采用油缸通过齿轮齿条结构传动，可使套管夹紧后在同一中心高度；

套管支撑组件包括万向轴承、螺杆副、锥齿轮、手轮，顶部设有两个倾斜的万向轴承用来支撑套管，可使套管在径向转动和轴向移动，万向轴承的高度由锥齿轮驱动螺杆副调节，锥齿轮的一侧连接手轮；

套管分度组件包括三爪卡盘、伺服减速机、伺服电机，由伺服电机经伺服减速机传动，驱动固定套管的三爪卡盘实现精确分度；

套管轴向移动组件包括滚珠丝杠、伺服电机、直线导轨，由伺服电机经滚珠丝杠传动，以一组直线导轨为轨道，实现精确的轴向定位；

底座组件包括齿条和铸造导轨，整个底座采用铸造导轨，主机组件活动连接在底座上，并通过齿轮、齿条在底座上任意调整位置。

上述的主机组件包括锯齿铣刀进给部分、锯齿铣刀传动部分、锯齿铣刀主轴部分、机头位置调节部分，锯齿铣刀进给部分采用两根圆导柱导向，油缸驱动，使慢速进给稳定，锯齿铣刀传动部分由异步电动机通过皮带轮、齿轮箱减速，驱动锯齿铣刀转动，皮带轮采用窄V带，皮带轮间距采用螺杆调节，锯齿铣刀主轴部分采用辅助轴，增强锯齿铣刀主轴的刚度，主轴采用滑动轴承，使锯齿铣刀工作稳定，机头位置调节部分采用一对螺纹副，使两机头可以在底板上对称移动。

上述的上V块采用四根圆形导柱做轨道。

上述的主机组件通过大传动比降速传动，皮带传动与齿轮传动配合使用。

每两把锯齿铣刀作为一个进给组，整条生产线由10个进给组组成。

一种垂直缝筛管数控加工生产的方法，其技术方案是：

套管在套管支撑组件的支撑下轴向移动，放到数控分度组件的卡盘中，然后卡盘夹紧，套管夹紧组件将整根套管夹紧，锯齿铣刀传动组件驱动锯齿铣刀转动，锯齿铣刀进给组件根据套管参数设定进给速度，驱动锯齿铣刀径向进给，工作时，根据割缝长度要求，设定锯齿铣刀径向进给深度，完成加工后，锯齿铣刀自动返回原位；

锯齿铣刀返回原位后，套管夹紧组件松开套管，套管由套管支撑组件支撑住，数控分度组件转动套管，实现分度，然后套管夹紧组件夹紧套管，锯齿铣刀进给组件驱动锯齿铣刀进给，加工套管；

当割缝加工完一整圈后，套管夹紧组件松开套管，套管轴向移动组件驱动套管轴向移动一段距离，继续加工下一圈割缝。

本发明的有益效果是：采用本发明进行套管割缝，其成本低，操作简单，锯片铣刀寿命长，加工效率高，割缝的表面质量高，尺寸精度及位置精度高，可加工各种参数的套管以及割缝；另外，采用锯齿铣刀割缝，加工出的是垂直缝，缝的表面质量高，尺寸精度高，对套管尺寸以及割缝长度、间距的适应性强。

附图说明

附图1是本发明的结构示意图；

附图2.1是本发明的主机组件的结构示意图；

附图2.2是本发明的主机组件的侧视图；

附图3.1是本发明的套管夹紧组件的结构示意图；

附图3.2是本发明的套管夹紧组件的侧视图；