專利名稱：雙梯形縫篩管等離子加工生產(chǎn)線的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于機(jī)械加工領(lǐng)域，涉及一種雙梯形縫篩管等離子加工生產(chǎn)線。
背景技術(shù)：
割縫篩管是國(guó)內(nèi)外油氣井防砂最常用的一種井下防砂工具，其應(yīng)用最關(guān)鍵、加工最困難的是微細(xì)通縫。目前國(guó)內(nèi)外常用的割縫篩管加工方法有機(jī)械切割和激光切割法兩種。機(jī)械切割法主要用旋轉(zhuǎn)的圓盤刀片切篩管縫，它主要適用于切割縫寬大于0.4mm的矩形縫(指縫寬從管外至管內(nèi)是一致的縫)，且縫的表面加工質(zhì)量和精度都較差。機(jī)械切割設(shè)備主要由主軸系統(tǒng)、軸向切割進(jìn)給裝置、徑向切割進(jìn)給裝置、分度頭、工作液循環(huán)系統(tǒng)、床身、切割刀具和輔助工裝夾具等組成，目前，該種加工技術(shù)及其設(shè)備的應(yīng)用范圍在逐漸減小。激光切割是目前國(guó)內(nèi)外應(yīng)用最為廣泛的一種割縫篩管加工方法，它主要用于切割矩形縫篩管，激光切割設(shè)備主要由激光器、激光器電源(包括電壓控制、儲(chǔ)能電容組、時(shí)間控制和觸發(fā)器等)、光學(xué)系統(tǒng)(包括顯微鏡瞄準(zhǔn)、激光束聚焦及加工位置在投影儀上的顯示等)、 機(jī)械系統(tǒng)(包括激光切割頭、床身、能在三坐標(biāo)范圍內(nèi)移動(dòng)的工作臺(tái)和機(jī)電控制系統(tǒng)等)等組成。由于篩管縫的相對(duì)體積較小，散熱面積小，激光切割時(shí)溫升很快，熱場(chǎng)復(fù)雜、冷卻困難、很容易粘渣；由于切入、切出時(shí)的速度與切割速度不同，很容易在縫兩端切割出比縫寬大的孔，即產(chǎn)生“火柴頭”現(xiàn)象，影響防砂效果；激光切割后的縫表面存在熱影響層，表面較粗糙；此外激光切割技術(shù)還存在設(shè)備和加工費(fèi)用昂貴等缺陷。本專利申請(qǐng)的發(fā)明人發(fā)明了 “復(fù)合縫腔割縫篩管的加工設(shè)備”，它主要是單臺(tái)的加工機(jī)床，未涉及雙梯形縫篩管等離子加工生產(chǎn)線的內(nèi)容。目前，國(guó)內(nèi)外尚未見(jiàn)雙梯形縫篩管等離子加工生產(chǎn)線的文獻(xiàn)報(bào)道。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種雙梯形縫篩管等離子加工生產(chǎn)線。本發(fā)明的原理是雙梯形縫篩管等離子加工生產(chǎn)線由總控制臺(tái)、數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺(tái)、 等離子加工機(jī)床、軸向進(jìn)給驅(qū)動(dòng)裝置、徑向回轉(zhuǎn)支撐裝置、軸向?qū)蚣皞鬏斞b置、床身組成。 總控制臺(tái)與等離子加工機(jī)床、數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺(tái)、軸向進(jìn)給驅(qū)動(dòng)裝置、軸向?qū)蚣皞鬏斞b置、 徑向回轉(zhuǎn)支撐裝置相連；數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺(tái)安裝在軸向進(jìn)給驅(qū)動(dòng)裝置上；等離子加工機(jī)床并排放置在床身的后面；軸向進(jìn)給驅(qū)動(dòng)裝置與床身和數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺(tái)相連；徑向回轉(zhuǎn)支撐裝置放置在床身上；軸向?qū)蚣皞鬏斞b置放置在床身上；床身與軸向進(jìn)給驅(qū)動(dòng)裝置、徑向回轉(zhuǎn)支撐裝置、軸向?qū)蚣皞鬏斞b置相連。軸向?qū)蚣皞魉脱b置主要用于支撐、驅(qū)動(dòng)割縫篩管沿軸向移動(dòng)，當(dāng)要求加工的割縫篩管被送入生產(chǎn)線時(shí)，軸向?qū)蚣皞魉脱b置上升，支撐起割縫篩管，徑向回轉(zhuǎn)支撐裝置下降脫離割縫篩管，軸向?qū)蚣皞鬏斞b置驅(qū)動(dòng)要求加工的割縫篩管向回轉(zhuǎn)工作臺(tái)送進(jìn)，到指定的位置后停止送進(jìn)，夾緊割縫篩管；此后徑向回轉(zhuǎn)支撐裝置上升，上升到指定的位置后鎖緊不動(dòng)，軸向?qū)蚣皞魉脱b置下降，并脫離割縫篩管。數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺(tái)被安裝在與軸向進(jìn)給驅(qū)動(dòng)裝置相連的工作臺(tái)上，數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺(tái)和軸向進(jìn)給驅(qū)動(dòng)裝置分別帶動(dòng)割縫篩管做數(shù)控回轉(zhuǎn)分度和軸向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。生產(chǎn)線上安裝8臺(tái)等離子加工機(jī)床，該8臺(tái)等離子加工機(jī)床都有各自獨(dú)立的電磁激振電源、等離子電源、超聲波電源、自動(dòng)進(jìn)給伺服控制系統(tǒng)，每一臺(tái)機(jī)床都可以獨(dú)立地進(jìn)行加工；8臺(tái)等離子加工機(jī)床的總體運(yùn)行狀態(tài)受總控制臺(tái)的控制，只有當(dāng)8臺(tái)等離子加工機(jī)床都加工完畢，且抬刀至指定的位置后， 數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺(tái)才可帶動(dòng)割縫篩管回轉(zhuǎn)到下一個(gè)工位；當(dāng)割縫篩管調(diào)整到位后，總控制制臺(tái)發(fā)出控制信號(hào)使8臺(tái)等離子加工機(jī)床同時(shí)下刀進(jìn)行加工，如此下去便可加工出一圈縫。 當(dāng)一圈縫被加工完畢后，軸向?qū)蚣皞魉脱b置上升，支撐起割縫篩管，徑向回轉(zhuǎn)支撐裝置下降脫離割縫篩管，然后移動(dòng)工作臺(tái)帶動(dòng)割縫篩管做軸向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，到指定的位置后停止運(yùn)動(dòng)；之后徑向回轉(zhuǎn)支撐裝置上升，支撐起割縫篩管，軸向?qū)蚣皞魉脱b置下降，脫離割縫篩管，數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺(tái)帶動(dòng)割縫篩管回轉(zhuǎn)到指定的位置后，開(kāi)始加工，如此往復(fù)地進(jìn)行下去， 便可以加工出整根割縫篩管。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)如下1.該生產(chǎn)線可以方便地加工直徑< 500mm、長(zhǎng)度< 15000mm的各種規(guī)格的割縫篩
管，且加工設(shè)備簡(jiǎn)單、加工成本低。2.該生產(chǎn)線在切割加工的同時(shí)，可實(shí)現(xiàn)對(duì)縫表面材料的改性處理，加工后的篩管縫表面與篩管的基體相比耐磨性提高3-4倍，耐蝕性提高1-2倍，可有效地提高割縫篩管的使用壽命。3.該生產(chǎn)線加工出的縫兩端不存在“火柴頭”現(xiàn)象，可有效地提高篩管的強(qiáng)度和防砂效果。


圖1為雙梯形縫篩管等離子加工生產(chǎn)線的原理示意圖。
具體實(shí)施例方式參見(jiàn)圖1。本發(fā)明的雙梯形縫篩管等離子加工生產(chǎn)線組成原理示意圖中，1是總控制臺(tái)，用于控制等離子機(jī)床、數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺(tái)、軸向進(jìn)給驅(qū)動(dòng)裝置、軸向?qū)蚣皞鬏斞b置、 徑向回轉(zhuǎn)支撐裝置的加工和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)；2是數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺(tái)，它安裝在軸向進(jìn)給驅(qū)動(dòng)裝置上，用于夾持割縫篩管和帶動(dòng)割縫篩管做回轉(zhuǎn)分度運(yùn)動(dòng)；3是等離子加工機(jī)床，每一臺(tái)等離子加工機(jī)床都有各自獨(dú)立的電磁激振電源、等離子電源、超聲波電源、自動(dòng)進(jìn)給伺服控制系統(tǒng)，8臺(tái)等離子加工機(jī)床被并排地放置在床身的后面，用于加工雙梯形縫篩管的縫；4是被加工的割縫篩管，用于制造雙梯形縫篩管；5是軸向?qū)蚣皞鬏斞b置，主要用于支撐、驅(qū)動(dòng)割縫篩管做軸向移動(dòng)，當(dāng)割縫篩管需要軸向移動(dòng)時(shí)，軸向?qū)蚣皞鬏斞b置在總控臺(tái)的控制下向上移動(dòng)，支撐起割縫篩管，徑向回轉(zhuǎn)支撐裝置下降脫離割縫篩管，此后軸向?qū)蚣皞鬏斞b置驅(qū)動(dòng)割縫篩管軸向移動(dòng)；6是徑向回轉(zhuǎn)支撐裝置，用于支撐割縫篩管做回轉(zhuǎn)分度運(yùn)動(dòng)， 當(dāng)割縫篩管需要徑向旋轉(zhuǎn)分度時(shí)，徑向回轉(zhuǎn)支撐裝置在在總控臺(tái)的控制下向上移動(dòng)，支撐起割縫篩管，此時(shí)軸向?qū)蚣皞鬏斞b置下降脫離割縫篩管，由數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺(tái)帶動(dòng)割縫篩管做回轉(zhuǎn)分度運(yùn)動(dòng)；7是床身，主要起支撐和導(dǎo)向作用；8是軸向進(jìn)給驅(qū)動(dòng)裝置，主要用于加工時(shí)帶動(dòng)割縫篩管做軸向移動(dòng)。
權(quán)利要求
1.一種雙梯形縫篩管等離子加工生產(chǎn)線，該生產(chǎn)線由總控制臺(tái)、數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺(tái)、等離子加工機(jī)床、軸向進(jìn)給驅(qū)動(dòng)裝置、徑向回轉(zhuǎn)支撐裝置、軸向?qū)蚣皞鬏斞b置、床身組成，其特征在于總控制臺(tái)與等離子加工機(jī)床、數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺(tái)、軸向進(jìn)給驅(qū)動(dòng)裝置、軸向?qū)蚣皞鬏斞b置、徑向回轉(zhuǎn)支撐裝置相連；數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺(tái)安裝在軸向進(jìn)給驅(qū)動(dòng)裝置上；等離子加工機(jī)床并排放置在床身的后面；軸向進(jìn)給驅(qū)動(dòng)裝置與床身和數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺(tái)相連；徑向回轉(zhuǎn)支撐裝置放置在床身上；軸向?qū)蚣皞鬏斞b置放置在床身上；床身與軸向進(jìn)給驅(qū)動(dòng)裝置、徑向回轉(zhuǎn)支撐裝置、軸向?qū)蚣皞鬏斞b置相連。
2.如權(quán)利要求1所述的雙梯形縫篩管等離子加工生產(chǎn)線，其特征在于生產(chǎn)線上有8 臺(tái)等離子加工機(jī)床，8臺(tái)等離子加工機(jī)床被等間距的并排放置在床身的后面。
3.如權(quán)利要求1所述的雙梯形縫篩管等離子加工生產(chǎn)線，其特征在于每一臺(tái)等離子加工機(jī)床都有各自獨(dú)立的電磁激振電源、等離子電源、超聲波電源、自動(dòng)進(jìn)給伺服控制系統(tǒng)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種雙梯形縫篩管等離子加工生產(chǎn)線，屬于機(jī)械加工領(lǐng)域。該生產(chǎn)線由總控制臺(tái)、數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺(tái)、等離子加工機(jī)床、軸向進(jìn)給驅(qū)動(dòng)裝置、徑向回轉(zhuǎn)支撐裝置、軸向?qū)蚣皞鬏斞b置、床身組成。加工時(shí)，總控制臺(tái)控制等離子機(jī)床、數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺(tái)、軸向進(jìn)給驅(qū)動(dòng)裝置、軸向?qū)蚣皞鬏斞b置、徑向回轉(zhuǎn)支撐裝置的加工和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，等離子加工機(jī)床用于加工雙梯形縫篩管的縫，數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺(tái)帶動(dòng)割縫篩管做回轉(zhuǎn)分度運(yùn)動(dòng)，當(dāng)一圈縫被加工完畢后，軸向進(jìn)給驅(qū)動(dòng)裝置帶動(dòng)割縫篩管軸向移動(dòng)到指定的位置，加工下一圈縫，如此往復(fù)地進(jìn)行下去，便可以加工出整根割縫篩管。本發(fā)明可在加工過(guò)程中實(shí)現(xiàn)對(duì)縫表面材料的改性，且加工出的縫兩端不存在“火柴頭”現(xiàn)象。
文檔編號(hào)B23H7/38GK102248237SQ20111015926
公開(kāi)日2011年11月23日 申請(qǐng)日期2011年6月7日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月7日
發(fā)明者劉永紅, 李小朋, 李慶云, 紀(jì)仁杰, 蔡寶平 申請(qǐng)人:中國(guó)石油大學(xué)(華東)