一种钻杆焊缝外圆自动打磨设备及方法与流程

xiaoxiao2026-07-29  25


本发明涉及焊缝打磨设备领域,尤其涉及一种钻杆焊缝外圆自动打磨设备及方法。


背景技术:

1、油田用钻杆在油田钻井过程中是动力传递及泥浆输送的主要工具,钻杆的两端需要焊接接头,从而利用接头将多根钻杆连接起来进行使用,石油钻杆对焊区是接头与钻体的连接部位,经摩擦压接对焊为一体,石油钻杆在这一区域外形尺寸发生明显变化,容易出现应力集中,是石油钻杆的薄弱环节,在受到外载荷剧烈冲击时,应力释放将导致裂纹的产生,引起石油钻杆整体失效,因此,应当对焊缝处进行外圆打磨处理,然而,在实际打磨时,仅对焊缝处进行打磨往往会导致焊缝处与其余地方不同,影响实际使用,同时打磨时产生的碎屑往往会对打磨工作造成影响,因此,我们提出一种钻杆焊缝外圆自动打磨设备及方法,用于解决上述提到的问题。


技术实现思路

1、本发明的目的是为了解决背景技术中存在的缺点,而提出的一种钻杆焊缝外圆自动打磨设备及方法。

2、为达到以上目的,本发明采用的技术方案为:一种钻杆焊缝外圆自动打磨设备,包括焊缝打磨装置,所述焊缝打磨装置包括机架,所述机架顶部两侧固定连接有固定架,所述固定架之间安装有电动滑架,所述电动滑架中部设置有滑动架,所述滑动架上部内侧安装有转环,所述转环外周中部开设有内齿槽,所述转环下部啮合连接有驱动齿轮,所述驱动齿轮安装在伺服电机驱动端外周,所述伺服电机安装在滑动架内侧中部,所述转环内一侧转动连接有多个电动推杆,所述电动推杆远离转环的另一侧均转动连接有连接座。

3、优选的,所述连接座远离电动推杆的一端固定连接有除尘仓,所述除尘仓内安装有多个风机,所述除尘仓远离连接座的一端中部内侧安装有环架,所述除尘仓中部安装有固定壳,所述固定壳内部安装有减速电机。

4、优选的,所述减速电机驱动端均固定连接有锥齿轮,所述锥齿轮均啮合连接在锥齿槽内侧,所述锥齿槽均开设在固定套外周中部,所述固定套两端均固定连接有斜槽辊。

5、优选的,所述固定套与斜槽辊均固定连接在转套一外周中部,所述转套一均转动连接在环架靠近除尘仓一侧的外周中部。

6、优选的,所述转套一外周两侧均固定连接有主动齿轮,所述主动齿轮一侧均啮合连接有传动齿轮,所述传动齿轮均固定连接在清洁辊两端,所述清洁辊外周中部设置有均匀分布的清理刷,所述清洁辊均转动连接在固定轴外周中部,所述固定轴均固定连接在环架内侧中部。

7、优选的,所述传动齿轮远离主动齿轮的一侧均啮合连接有从动齿轮,所述从动齿轮均固定连接在转套二外周两侧,所述转套二均转动连接在环架远离除尘仓的一侧的外周中部,所述转套二外周中部均固定连接有打磨辊,所述转套二两侧均设置有支撑轮,所述支撑轮均固定连接在环架远离除尘仓的一侧的外周中部两侧。

8、优选的,所述固定架上部内侧均安装有安装架,所述安装架上下部均贯穿有液压杆,所述液压杆均安装在固定架内上下侧中部,所述液压杆伸缩端均通过电动旋转头安装有导球。

9、优选的,所述固定架内前后侧中部均安装有气缸,所述气缸伸缩端均通过电动旋转头安装有轮毂电机,所述轮毂电机外周均安装有导轮,所述导球与导轮外周均与加工钻杆外周相接触,所述加工钻杆均穿过安装架与转环。

10、优选的,所述连接座中部一侧转动连接有支架,所述支架远离连接座的一侧转动连接在转环内远离电动推杆的一侧。

11、优选的,一种钻杆焊缝外圆自动打磨方法,包括以下操作步骤:

12、s1、在实际使用时,人们先将加工钻杆依次穿过各个安装架与转环,之后通过启动两侧的液压杆与气缸带动上下部的导球与两侧的导轮向加工钻杆靠近,通过各个导球与导轮的同步靠近对加工钻杆的两端部的对中夹持,同时通过导球与导轮对加工钻杆的引导,通过气缸末端安装的轮毂电机带动导轮进行转动,通过导轮与加工钻杆之间的摩擦力对加工钻杆的导向,使得待打磨的焊缝区域被引导到相应位置;

13、s2、在打磨时通过电动滑架的工作带动滑动架进行移动,对打磨点位的大区域调节,通过伺服电机带动驱动齿轮进行转动,通过驱动齿轮通过相啮合的内齿槽带动转环进行转动,通过转环与内侧打磨设备的整体转动,对加工钻杆焊缝外圆的整体打磨;

14、s3、打磨时,通过导球与导轮所在的电动旋转头使导球与导轮进行90度转动,之后通过导轮带动加工钻杆进行高速转动,通过将电动旋转头使导球与导轮转动45度,使加工钻杆呈转动状态进行前进或后退,对加工钻杆外圆的同步抛光;

15、s4、在对加工钻杆进行打磨之前,通过电动推杆与支架相配合带动连接座进行与环架进行移动,使环架一部的打磨辊与加工钻杆外周进行接触,通过固定壳内部的减速电机带动锥齿轮进行转动,通过锥齿轮利用相啮合的锥齿槽带动固定套与转套一进行转动,通过转套一外周的主动齿轮利用传动齿轮带动从动齿轮进行同步转动,通过从动齿轮带动转套二与打磨辊进行转动,通过打磨辊的高速转动对加工钻杆焊缝外圆的打磨;

16、s5、通过对环架与打磨辊的位置的调节使焊缝打磨装置对各加工钻杆外周的焊缝的外圆打磨,在打磨的过程中,当打磨辊被带动进行转动时,传动齿轮会带动清洁辊进行同步转动,通过清洁辊外周的清理刷在打磨辊进行打磨的过程中,对打磨辊外周的清理,将打磨辊外周沾附的打磨碎屑清理下来,通过支撑轮在打磨时对加工钻杆待打磨处的两侧抵住,在打磨辊打磨时对打磨辊的打磨度进行限制;

17、s6、在打磨时,通过除尘仓内部的风机对打磨辊打磨与清理下来的碎屑的吸除,与此同时,当固定套被锥齿槽与锥齿轮带动进行转动的过程中,通过固定套端部的设置的斜槽辊在自身转动的过程中,对锥齿槽周围气流的扰动,形成向两侧的旋流气旋,对周围被甩出的打磨碎屑的牵引,避免被甩出的打磨碎屑影响到锥齿槽与斜槽辊的正常工作。

18、与现有技术相比,本发明具有以下有益效果:

19、打磨时,通过导球与导轮所在的电动旋转头能够使导球与导轮进行90度转动,之后通过导轮能够带动加工钻杆进行高速转动,通过使加工钻杆与转环呈反方向转动能够使两者的相对速度得到成倍提升,实现对打磨效果的有效提升,通过将电动旋转头能够使导球与导轮转动45度,从而能够使加工钻杆呈转动状态进行前进或后退,从而能够在打磨焊缝时实现对加工钻杆外圆的同步抛光,使得焊缝与加工钻杆其余部分均能够呈同质化趋势,有利于加工钻杆的实际使用。

20、在对加工钻杆进行打磨之前,通过电动推杆能够与支架相配合带动连接座进行与环架进行移动,使环架一部的打磨辊能够与加工钻杆外周进行接触,通过固定壳内部的减速电机带动锥齿轮进行转动,通过锥齿轮能够利用相啮合的锥齿槽带动固定套与转套一进行转动,通过转套一外周的主动齿轮能够利用传动齿轮带动从动齿轮进行同步转动,通过从动齿轮能够带动转套二与打磨辊进行转动,通过打磨辊的高速转动能够实现对加工钻杆焊缝外圆的高效打磨,通过对环架与打磨辊的位置的调节能够使焊缝打磨装置能够实现对各加工钻杆外周的焊缝的外圆打磨,有利于实际使用。

21、在打磨的过程中,当打磨辊被带动进行转动时,传动齿轮会带动清洁辊进行同步转动,通过清洁辊外周的清理刷能够在打磨辊进行打磨的过程中,实现对打磨辊外周的清理,从而能够将打磨辊外周沾附的打磨碎屑清理下来,通过对打磨辊的清理能够避免打磨辊上的打磨碎屑影响对加工钻杆的打磨效果,通过支撑轮在打磨时能够对加工钻杆待打磨处的两侧抵住,从而能够在打磨辊打磨时对打磨辊的打磨度进行限制,从而能够有效避免出现过度打磨的问题,有利于实际使用。

22、在打磨时,通过除尘仓内部的风机能够实现对打磨辊打磨与清理下来的碎屑的吸除,有利于打磨工作实际使用,与此同时,当固定套被锥齿槽与锥齿轮带动进行转动的过程中,通过固定套端部的设置的斜槽辊能够在自身转动的过程中,实现对锥齿槽周围气流的扰动,从而能够形成向两侧的旋流气旋,从而能够实现对周围被甩出的打磨碎屑的牵引,从而能够避免被甩出的打磨碎屑影响到锥齿槽与斜槽辊的正常工作。


技术特征:

1.一种钻杆焊缝外圆自动打磨设备,包括焊缝打磨装置(1),其特征在于:所述焊缝打磨装置(1)包括机架(101),所述机架(101)顶部两侧固定连接有固定架(103),所述固定架(103)之间安装有电动滑架(105),所述电动滑架(105)中部设置有滑动架(104),所述滑动架(104)上部内侧安装有转环(110),所述转环(110)外周中部开设有内齿槽(111),所述转环(110)下部啮合连接有驱动齿轮(113),所述驱动齿轮(113)安装在伺服电机(114)驱动端外周,所述伺服电机(114)安装在滑动架(104)内侧中部,所述转环(110)内一侧转动连接有多个电动推杆(119),所述电动推杆(119)远离转环(110)的另一侧均转动连接有连接座(120)。

2.根据权利要求1所述的一种钻杆焊缝外圆自动打磨设备,其特征在于:所述连接座(120)远离电动推杆(119)的一端固定连接有除尘仓(118),所述除尘仓(118)内安装有多个风机(126),所述除尘仓(118)远离连接座(120)的一端中部内侧安装有环架(124),所述除尘仓(118)中部安装有固定壳(127),所述固定壳(127)内部安装有减速电机(131)。

3.根据权利要求2所述的一种钻杆焊缝外圆自动打磨设备,其特征在于:所述减速电机(131)驱动端均固定连接有锥齿轮(135),所述锥齿轮(135)均啮合连接在锥齿槽(133)内侧,所述锥齿槽(133)均开设在固定套(132)外周中部,所述固定套(132)两端均固定连接有斜槽辊(134)。

4.根据权利要求3所述的一种钻杆焊缝外圆自动打磨设备,其特征在于:所述固定套(132)与斜槽辊(134)均固定连接在转套一(128)外周中部,所述转套一(128)均转动连接在环架(124)靠近除尘仓(118)一侧的外周中部。

5.根据权利要求4所述的一种钻杆焊缝外圆自动打磨设备,其特征在于:所述转套一(128)外周两侧均固定连接有主动齿轮(129),所述主动齿轮(129)一侧均啮合连接有传动齿轮(121),所述传动齿轮(121)均固定连接在清洁辊(125)两端,所述清洁辊(125)外周中部设置有均匀分布的清理刷(122),所述清洁辊(125)均转动连接在固定轴(123)外周中部,所述固定轴(123)均固定连接在环架(124)内侧中部。

6.根据权利要求5所述的一种钻杆焊缝外圆自动打磨设备,其特征在于:所述传动齿轮(121)远离主动齿轮(129)的一侧均啮合连接有从动齿轮(136),所述从动齿轮(136)均固定连接在转套二(130)外周两侧,所述转套二(130)均转动连接在环架(124)远离除尘仓(118)的一侧的外周中部,所述转套二(130)外周中部均固定连接有打磨辊(117),所述转套二(130)两侧均设置有支撑轮(116),所述支撑轮(116)均固定连接在环架(124)远离除尘仓(118)的一侧的外周中部两侧。

7.根据权利要求1所述的一种钻杆焊缝外圆自动打磨设备,其特征在于:所述固定架(103)上部内侧均安装有安装架(106),所述安装架(106)上下部均贯穿有液压杆(112),所述液压杆(112)均安装在固定架(103)内上下侧中部,所述液压杆(112)伸缩端均通过电动旋转头安装有导球(107)。

8.根据权利要求7所述的一种钻杆焊缝外圆自动打磨设备,其特征在于:所述固定架(103)内前后侧中部均安装有气缸(108),所述气缸(108)伸缩端均通过电动旋转头安装有轮毂电机,所述轮毂电机外周均安装有导轮(109),所述导球(107)与导轮(109)外周均与加工钻杆(102)外周相接触,所述加工钻杆(102)均穿过安装架(106)与转环(110)。

9.根据权利要求1所述的一种钻杆焊缝外圆自动打磨设备,其特征在于:所述连接座(120)中部一侧转动连接有支架(115),所述支架(115)远离连接座(120)的一侧转动连接在转环(110)内远离电动推杆(119)的一侧。

10.一种钻杆焊缝外圆自动打磨方法,应用于权利要求1-9任一条所述的一种钻杆焊缝外圆自动打磨设备,其特征在于:包括以下操作步骤:


技术总结
本发明涉及焊缝打磨设备领域,尤其涉及一种钻杆焊缝外圆自动打磨设备及方法,包括焊缝打磨装置,所述焊缝打磨装置包括机架,所述机架顶部两侧固定连接有固定架,所述固定架之间安装有电动滑架,所述电动滑架中部设置有滑动架,所述滑动架上部内侧安装有转环,所述转环外周中部开设有内齿槽,所述转环下部啮合连接有驱动齿轮,所述驱动齿轮安装在伺服电机驱动端外周,所述伺服电机安装在滑动架内侧中部,所述转环内一侧转动连接有多个电动推杆,本发明通过打磨辊的高速转动能够实现对加工钻杆焊缝外圆的高效打磨,通过对环架与打磨辊的位置的调节能够使焊缝打磨装置能够实现对各加工钻杆外周的焊缝的外圆打磨。

技术研发人员:许文红,霍玉来,焦东,兰好晨,王靖,任丽平
受保护的技术使用者:宣化现代采掘机械有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/9/23
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