[实用新型]铝合金钻杆与钢接头结合装配装置

说明书

技术领域

本实用新型属于石油、天然气钻探设备技术领域。

背景技术

目前，石油及勘探行业使用的铝合金钻杆基本上是从俄罗斯、美国、日本等国家购买，国外铝合金钻杆与钢接头的过盈装配基本上是采用热装法，即将钢接头加热，使其尺寸热涨，然后与铝合金钻杆配装，冷却后实现过盈装配。因为钢接头需要加热到400℃左右，而铝合金材料的退火温度只有250℃，这种装配方法在装配过程中容易出现铝合金钻杆的退火现象，铝合金钻杆一旦退火，便不能再使用，整根钻杆及已经装配的钢接头都将报废，为防止铝钻杆退火，需要配套铝合金钻杆水冷设备、循环系统及温控系统。大量的配套设备不但增加了成本和占地空间，在操作上也极为繁琐。但即使是使用了水冷设备，也仅仅是冷却了铝合金钻杆的杆体，过盈装配位置的螺纹很难得到及时冷却，进而影响到产品的使用。

发明内容

本实用新型的目的是：提供一种铝合金钻杆与钢接头结合装配装置，它通过冷热同时进行的方法进行过盈装配，降低了钢接头的加热温度，并且不需要铝合金钻杆冷却设备及循环系统。

本实用新型的技术方案是：由铝合金钻杆冷却设备、钢接头加热设备及支撑旋进设备组成。

冷却设备中，密封垫圈分别包覆在冷却室内腔的两个表面上，防止液态氮溢出，测温电偶分别安装在冷却室的上下两处，数字显示器与测温电偶连接，液氮储气瓶用保温管与冷却室端面的进气口连接。在冷却铝合金钻杆时，通过液氮储气瓶的佩带流量阀控制液氮的流量，当达到冷却温度后，降低液氮流量，使冷却室保持在设定温度。加热设备的炉体水冷设备、循环控制系统、炉内测温设备与炉体集成在加热设备上，反馈控温显示系统集成在中控台上。固定支架的压紧板用两个销轴与基体固定，旋转压板上的螺纹杆来夹紧工件。移动可调整支架通过调节基体四个螺柱上的螺母来调整上端定位块高度，移动基体下端的定位导轨可以调整上端定位块的左右位置。铝合金钻杆及钢接头达到保温时间后，将钢接头从加热炉中推出，转移到移动可调整支架上，迅速把钢接头与铝合金钻杆对接，启动扭力电机，当钢接头与铝合金钻杆旋紧及冷却后，反转扭力电机，将钢接头与扭力电机仿形螺纹柱分离。

本实用新型的有益效果是：采用冷热同时进行的装配方法，不仅降低了钢接头的加热温度，省去了铝合金钻杆的冷却设备，还在根本上避免了铝合金钻杆的退火风险，在降低成本的同时提高了成品率，减少了占地空间及操作步骤。

附图说明

图1-1是本实用新型固定支架主视图；

图1-2是本实用新型固定支架侧视图；

图2-1是本实用新型移动可调整支架主视图；

图2-2是本实用新型移动可调整支架侧视图；

图3是本实用新型冷却及加热状态下主视图；

图4是本实用新型冷却及加热完成状态下主视图；

图5是本实用新型冷热结合式过盈装配图；

图6是本实用新型完成工件装配主视图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步描述：

如图1-1、1-2、2-1、2-2所示，1是销轴、2是螺纹杆、3是压板、4是定位块、5是旋转杆、6是固定压紧支架基体、7是螺纹立柱、8是滚轮、9是升降台、10是螺母、11是移动可调整支架基体、12是限位轮、13是限位导轨。

如图3所示，14是铝合金钻杆、15是冷却室、16测温电偶、17是工频加热炉、18是扭力电机。

如图6所示，19是钢接头、20是仿形螺纹柱、21是传动杆、22是联轴器、23是紧固螺栓、24是键、25是移动支架。

将常规通过对钢接头加热到较高温度产生的过盈量，改为通过对铝合金钻杆冷却和通过对钢接头加热到较低温度来产生过盈量。铝合金钻杆冷却到零下100℃以下，钢接头加热到200℃，这样在过盈装配时，钢接头仅仅有200℃，且铝合金钻杆为零下100℃以下，远远达不到铝合金的退火温度，有效实现了对接头位置铝合金钻杆螺纹的保护。

冷却设备由冷却室、测温电偶、数字显示器、液氮储气瓶、密封垫圈、保温管组成。

加热设备由中频感应加热炉、炉体水冷设备、循环控制系统、炉内测温设备、反馈控温显示系统组成。

支撑旋进设备由固定压紧支架、可移动支架、移动可调整支架、扭力电机组成。