一種測量劃眼器滾輪公轉(zhuǎn)外切圓直徑的量具及測量方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種測量劃眼器滾輪公轉(zhuǎn)外切圓直徑的量具及測量方法。其量具包括經(jīng)螺栓（1）連接的下V形鐵（2）和上V形鐵（3）；上V形鐵的頂面中央設(shè)有支撐桿（4），支撐桿上設(shè)有可在支撐桿上軸向移動的測量座（5），支撐桿上設(shè)有至少兩個定位螺母（8）；測量座上設(shè)有測桿（6），測桿上設(shè)有測量儀表（7）。本發(fā)明用一套量具可實(shí)現(xiàn)對系列產(chǎn)品的多個規(guī)格進(jìn)行測量，替代了現(xiàn)有的上百個環(huán)規(guī)。測量測量基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)相對重合，可確保滾輪公轉(zhuǎn)外切圓與主體的同軸度，測量精度可達(dá)0.05毫米，提高了產(chǎn)品質(zhì)量可靠性。本發(fā)明對三滾輪劃眼器的測量過程操作簡單、精準(zhǔn)、省力、省時，也適用于其它行星滾柱的公轉(zhuǎn)外切圓直徑尺寸較大的測量。
【專利說明】一種測量劃眼器滾輪公轉(zhuǎn)外切圓直徑的量具及測量方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種測量劃眼器滾輪公轉(zhuǎn)外切圓直徑的量具及測量方法，屬于產(chǎn)品測量及量具【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]在石油鉆井過程中，遇到硬地層或研磨性巖層，鉆頭磨損加劇直徑變小，導(dǎo)致鉆出的井眼達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)尺寸，影響后續(xù)的下井作業(yè)，通常采用劃眼器擴(kuò)鉆井眼達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)井徑。三滾輪劃眼器是目前使用較多一種擴(kuò)眼工具。
[0003]三滾輪劃眼器主要構(gòu)件是一個中部直徑較大、兩端直徑較小的圓柱主體和三個滾輪。主體中部大直徑圓柱面上沿圓周均布有三個凹槽，在凹槽中裝有滾輪，滾輪表面敷焊堅(jiān)硬的磨齒。主體一端小圓柱與上部鉆桿螺紋連接傳遞轉(zhuǎn)動，帶動三個滾輪如同行星輪一般的公轉(zhuǎn)，滾輪的堅(jiān)硬磨齒咬入井壁破碎巖石的同時自轉(zhuǎn)，劃出規(guī)整標(biāo)準(zhǔn)的井眼直徑。為了保證裝配后三滾輪的外切圓直徑滿足圖紙要求，在加工過程中，需要隨時掌握滾輪的外圓直徑，以確定滾輪的加工余量和劃眼器產(chǎn)品的最終外圓尺寸。
[0004]目前測量滾輪劃眼器公稱外圓直徑的通用方法是將敷焊堅(jiān)硬磨齒的滾輪磨圓后裝配在圓柱體的凹槽中，用通環(huán)規(guī)和止環(huán)規(guī)先后圈套三個滾輪，若通環(huán)規(guī)通過而止環(huán)規(guī)不通過則判產(chǎn)品合格。否則卸下滾輪，重新加工滾輪外圓尺寸后，再次進(jìn)行裝配測量。如此需反復(fù)多次才能滿足尺寸要求。
[0005]目前的測量方法存在以下問題:
1、滾輪的三點(diǎn)外切圓直徑市售通用量具不能直接檢測，適合環(huán)規(guī)測量法，但對于直徑較大的環(huán)規(guī)在制作時容易造成橢圓且環(huán)規(guī)較重制作難度大。劃眼器系列規(guī)格較多，每一個規(guī)格都需要兩個環(huán)規(guī)(通環(huán)規(guī)和止環(huán)規(guī))，量具需求量大，制造量具工期長，成本高。
[0006]、測量過程中環(huán)規(guī)套入工件時，環(huán)規(guī)大不易端平容易造成傾斜產(chǎn)生測量誤差，因此裝配時不敢一次將滾輪尺寸磨到位，需進(jìn)行上下多次的試裝后才能完成裝配。造成工人勞動強(qiáng)度大、裝配工期長、尺寸誤差大的結(jié)果。
[0007]、三個滾輪的外切圓直徑被認(rèn)定為劃眼器生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)井徑，忽略了與主體的同軸度問題，其實(shí)三個滾輪各自的公轉(zhuǎn)外切圓直徑可能相差很大，而這將直接導(dǎo)致鉆桿偏載旋轉(zhuǎn)太大，對鉆桿和滾輪都非常有害，因此產(chǎn)品質(zhì)量不可靠。并且，再去檢測環(huán)規(guī)法測得的外切圓直徑與主體的同軸度測量其過程非常復(fù)雜?；蛘咦対L輪劃眼器轉(zhuǎn)動起來直接檢測公轉(zhuǎn)外切圓直徑更困難，因?yàn)闈L輪劃眼器最大規(guī)格直徑可達(dá)913mm、重量3000kg以上，所需要的檢測設(shè)備和方法更不經(jīng)濟(jì)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明的目的在于，提供一種測量劃眼器滾輪公轉(zhuǎn)外切圓直徑的量具及測量方法。用一套量具替代上百個環(huán)規(guī)。以降低生產(chǎn)成本。測量基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)重合以提高測量精度和產(chǎn)品質(zhì)量。測量過程操作簡單，以減輕工人勞動強(qiáng)度大、縮短了裝配工期。[0009]本發(fā)明的技術(shù)方案:
一種測量劃眼器滾輪公轉(zhuǎn)外切圓直徑的量具，包括經(jīng)螺栓連接的下V形鐵和上V形鐵；上V形鐵的頂面中央設(shè)有支撐桿，支撐桿上設(shè)有可在支撐桿上軸向移動的測量座，支撐桿上設(shè)有至少兩個定位螺母；測量座上設(shè)有測桿，測桿上設(shè)有測量儀表。
[0010]前述量具中，所述支撐桿與上V形鐵的頂面垂直，支撐桿為圓柱形或圓管形，支撐桿的外圓設(shè)有螺紋。
[0011]前述量具中，所述測量座為L形，測量座上設(shè)有兩個相互垂直的安裝孔，一個安裝孔套在支撐桿上，另一個經(jīng)測桿與測量儀表連接。
[0012]前述量具中，所述測量儀表為百分表或千分表，測量儀表經(jīng)緊定螺釘與測桿連接。
[0013]用前述量具測量劃眼器的方法，該方法首先將量具安裝在劃眼器的小端圓柱段d上，小端圓柱段d已嚴(yán)格要求與端口連接螺紋的同軸度；然后按以下步驟測量劃眼器外圓
誤差:
①、上下調(diào)整量具上測量儀表的高度，使測量儀表的表頭剛好接觸到劃眼器小外圓表面，將測量儀表調(diào)“0”；
②、用千分尺實(shí)測劃眼器小外圓直徑為d;
③、按公式L=(D-d) —2計(jì)算測量座上移距離L:式中D為設(shè)計(jì)的滾輪公轉(zhuǎn)外切圓直
徑;
④、松開定位螺母將測量座上移距離L，同時將測量座在支撐桿上旋轉(zhuǎn)180度，使測量儀表的表頭位于被測滾輪上方，然后再通過定位螺母將測量座固定；
⑤、讀取測量儀表的讀數(shù)Ad, A d值就是劃眼器上滾輪的正誤差，即需要磨削的余量。
[0014]、根據(jù)權(quán)利要求5所述測量方法，其特征在于:所述將量具安裝在劃眼器的小直徑段d上的安裝步驟如下:
①、將下V形鐵和上V形鐵通過螺栓固定在劃眼器的小直徑段d上；
②、將測量座用定位螺母固定在上V形鐵的支撐桿上；
③、將測量儀表通過測桿和緊定螺釘固定在測量座上。
[0015]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明用一套量具可實(shí)現(xiàn)對系列產(chǎn)品的多個規(guī)格進(jìn)行測量，可測量直徑200-720毫米的系列產(chǎn)品，測量范圍大，替代了現(xiàn)有的上百個環(huán)規(guī)。由于測量基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)相對重合，可確保滾輪外切圓與主體的同軸度，測量精度可達(dá)0.05毫米，提高了測量精度和產(chǎn)品質(zhì)量可靠性。測量過程操作簡單，無需進(jìn)行上下多次的試裝后才能完成裝配。減輕了工人勞動強(qiáng)度大、縮短了裝配工期。本發(fā)明不但可用于對三滾輪劃眼器的測量，也適用于其它行星滾柱的公轉(zhuǎn)外切圓直徑尺寸較大的測量。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是圖1的側(cè)視圖；
圖3是測量儀表?！?”的方法示意圖；
圖4是測量需要磨削余量A d的方法示意圖。
[0017]圖中的標(biāo)記為:1-螺栓、2-下V形鐵、3-上V形鐵、4-支撐桿、5-測量座、6_測桿、7-測量儀表、8-定位螺母、9-緊定螺釘、10-劃眼器、11-滾輪?！揪唧w實(shí)施方式】
[0018]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明，但不作為對本發(fā)明的任何限制。
[0019]一種測量劃眼器滾輪公轉(zhuǎn)外切圓直徑的量具，如圖1和圖2所示。包括經(jīng)螺栓I連接的下V形鐵2和上V形鐵3 ;為了便于快速裝卸量具，可以在上V型鐵上3加工出一個缺口，采用活節(jié)螺栓快速進(jìn)入缺口，活節(jié)螺栓下端與下V形鐵2鉸接，可以在無需完全退出螺母的情況下完成裝卸量具的工作。上V形鐵3的頂面中央設(shè)有支撐桿4，為了減小測量誤差，支撐桿4與上V形鐵3采用小間隙配合或過渡配合方式。支撐桿4上設(shè)有可在支撐桿4上軸向移動的測量座5，支撐桿4上設(shè)有至少兩個定位螺母8 ;支撐桿4與上V形鐵3的頂面垂直，支撐桿4為圓柱形或圓管形，支撐桿4的外圓設(shè)有螺紋。以便使用定位螺母8固定測量座5。測量座5上設(shè)有測桿6，為滿足不同測量范圍，可以將測桿加工成長短不一的三件，便于按實(shí)際測量范圍選擇測桿或連接成更長的測桿。測桿6上設(shè)有測量儀表7。根據(jù)測量精度要求，測量儀表7可以采用百分表，也可以采用千分表或其它測量儀表，測量儀表7經(jīng)緊定螺釘9與測桿6連接。測量座5為L形，測量座5上設(shè)有兩個相互垂直的安裝孔，一個安裝孔套在支撐桿4上，可沿支撐桿4上下滑動，也可以在支撐桿4上360°旋轉(zhuǎn)；另一個安裝孔經(jīng)測桿6與測量儀表7連接。為了減小測量誤差，測桿6與上測量座5上的安裝孔采用小間隙配合或過渡配合方式。本發(fā)明的量具為純機(jī)械式結(jié)構(gòu)，各組成零件可分別拆下擺放，便于攜帶、維修和收藏。
[0020]用前述量具測量劃眼器的方法，該方法首先按圖3所示將量具安裝在劃眼器的小端圓柱段d上，小端圓柱段d已嚴(yán)格要求與端口連接螺紋的同軸度；安裝時盡量靠近劃眼器10的大直徑段D，在確保測桿6與劃眼器10的軸線平行的狀態(tài)下用定位螺母8將測量座5固定。然后按以下步驟測量劃眼器外圓誤差:
①、先不要擰緊定螺釘9，上下調(diào)整量具上測量儀表7的高度，使測量儀表7的表頭剛好接觸到劃眼器10小外圓表面，然后再擰緊緊定螺釘9，將測量儀表7調(diào)“0” ；
②、用千分尺實(shí)測劃眼器10小外圓直徑為d；
③、按公式L=(D-d)-2計(jì)算測量座5上移距離L:式中D為設(shè)計(jì)的滾輪公轉(zhuǎn)外切圓直
徑;
④、如圖4所示，松開定位螺母8將測量座5上移距離L，上移距離L可以用精密卡尺進(jìn)行測量，同時將測量座5在支撐桿4上旋轉(zhuǎn)180度，使測量儀表7的表頭位于被測滾輪11上方，然后再通過定位螺母8將測量座5固定；
⑤、讀取測量儀表7的讀數(shù)Ad, A d值就是劃眼器10上滾輪的正誤差，即需要磨削的余量。
[0021]前述測量方法中，將量具安裝在劃眼器10的小直徑段d上的安裝步驟如下:
①、將下V形鐵2和上V形鐵3通過螺栓I固定在劃眼器10的小直徑段d上；
②、將測量座5用定位螺母8固定在上V形鐵3的支撐桿4上；
③、將測量儀表7通過測桿6和緊定螺釘9固定在測量座5上。
[0022]為了減輕量具的整體重量，可以在測桿6上加工一些腰型減輕槽，也可以采用鋼管作為支撐桿，只要能保證強(qiáng)度，不一定要采用鋼棒。本發(fā)明在加工時，各零件的配合尺寸應(yīng)符合國家對量具的加工標(biāo)準(zhǔn)，盡可能采用小配合公差，避免因加工誤差造成測量誤差。[0023]本發(fā)明主要用于對三滾輪劃眼器的測量，也適用于其它行星滾柱的公轉(zhuǎn)外切圓直徑尺寸較大的測量。
【權(quán)利要求】
1.一種測量劃眼器滾輪公轉(zhuǎn)外切圓直徑的量具，其特征在于:包括經(jīng)螺栓(I)連接的下V形鐵(2)和上V形鐵(3);上V形鐵(3)的頂面中央設(shè)有支撐桿(4)，支撐桿(4)上設(shè)有可在支撐桿(4)上軸向移動的測量座(5)，支撐桿(4)上設(shè)有至少兩個定位螺母(8);測量座(5)上設(shè)有測桿(6)，測桿(6)上設(shè)有測量儀表(7)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述量具，其特征在于:所述支撐桿(4)與上V形鐵(3)的頂面垂直，支撐桿(4)為圓柱形或圓管形，支撐桿(4)的外圓設(shè)有螺紋。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述量具，其特征在于:所述測量座(5)為L形，測量座(5)上設(shè)有兩個相互垂直的安裝孔，一個安裝孔套在支撐桿(4)上，另一個經(jīng)測桿(6)與測量儀表(7)連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述量具，其特征在于:所述測量儀表(7)為百分表或千分表，測量儀表(7 )經(jīng)緊定螺釘(9 )與測桿(6 )連接。
5.用權(quán)利要求1-4任一權(quán)利要求所述量具測量劃眼器的方法，其特征在于:首先將量具安裝在劃眼器的小端圓柱段d上，小端圓柱段d已嚴(yán)格要求與端口連接螺紋的同軸度；然后按以下步驟測量劃眼器外圓誤差: ①、上下調(diào)整量具上測量儀表(7)的高度，使測量儀表(7)的表頭剛好接觸到劃眼器小外圓表面，將測量儀表(7 )調(diào)“ O ” ； ②、用千分尺實(shí)測劃眼器小外圓直徑為d； ③、按公式L=(D-d) +2計(jì)算測量座(5)上移距離L:式中D為設(shè)計(jì)的滾輪公轉(zhuǎn)外切圓直徑； ④、松開定位螺母(8)將測量座(5)上移距離L，同時將測量座(5)在支撐桿(4)上旋轉(zhuǎn)180度，使測量儀表(7)的表頭位于被測滾輪上方，然后再通過定位螺母(8)將測量座(5)固定; ⑤、讀取測量儀表(7)的讀數(shù)Ad，Ad值就是劃眼器上滾輪的正誤差，即需要磨削的余量。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述測量方法，其特征在于:所述將量具安裝在劃眼器的小直徑段d上的安裝步驟如下: ①、將下V形鐵(2)和上V形鐵(3)通過螺栓(I)固定在劃眼器的小直徑段d上； ②、將測量座(5)用定位螺母(8)固定在上V形鐵(3)的支撐桿(4)上； ③、將測量儀表(7)通過測桿和緊定螺釘(9)固定在測量座(5)上。
【文檔編號】G01B5/08GK103776343SQ201210538332
【公開日】2014年5月7日 申請日期:2012年12月13日 優(yōu)先權(quán)日:2012年12月13日
【發(fā)明者】陳文平, 陳云兵, 李匯平, 包昌華, 黃佐澤, 張發(fā)貴, 張澤麗, 石能, 劉磊 申請人:貴州高峰石油機(jī)械股份有限公司