本實用新型涉及割縫式防砂管加工設(shè)備，特別涉及一種割縫式防砂管上梯形割縫加工設(shè)備。

背景技術(shù)：

割縫防砂管，也稱割縫篩管，是一種用于石油或天然氣開采中的實現(xiàn)油砂分離或氣砂分離的管材結(jié)構(gòu)。該種管材的特點是：根據(jù)實際的開采工況，在管材側(cè)壁的一段和按間距設(shè)置的多段上布滿割縫，割縫的常見截面形狀有矩形和梯形兩種。其中梯形割縫的橫截面形狀由外到內(nèi)逐漸增大，梯形割縫在一定程度上能起到防止割縫被砂粒堵塞的作用。在油氣開采的過程中，帶砂的石油或天然氣經(jīng)過防砂管上的梯形割縫時，石油、天然氣和少量小粒徑的砂粒通過梯形割縫進入到防砂管內(nèi)，而大部分大粒徑的砂粒被分離到防砂管外，實現(xiàn)大部分砂粒的篩除，使石油和天然氣的含砂量達到標(biāo)準(zhǔn)。傳統(tǒng)的在防砂管上制作梯形割縫的方式主要有兩種。一種是通過激光切割直接形成梯形截面的割縫，該種切割方式需要先進的數(shù)控設(shè)備輔助，用激光切割梯形割縫存在制造成本高和生產(chǎn)效率低的不足；另一種通過數(shù)控銑床直接加工梯形截面的割縫，用數(shù)控銑床加工梯形割縫時，需要頻繁的調(diào)整銑刀的角度，這樣占用的無用工時較多，導(dǎo)致生產(chǎn)效率低和提高了生產(chǎn)成本。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問題而提供一種提高加工效率、降低生產(chǎn)成本的割縫式防砂管上梯形割縫加工設(shè)備。

本實用新型為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案是：

割縫式防砂管上梯形割縫加工設(shè)備，其特征在于：

包括底座、工作臺，工作臺通過直線導(dǎo)軌副與底座滑動連接；

包括設(shè)置在工作臺上用于支撐防砂管的頭部分度裝置和尾部支撐裝置，頭部分度裝置和尾部支撐裝置分別安裝在工作臺上靠近兩端的部位；

包括切縫機構(gòu)，所述切縫機構(gòu)包括安裝在工作臺兩側(cè)的兩立架，在兩立架的上端部設(shè)有對稱向內(nèi)延伸的支撐平臺，兩立架的下端部與底座固連，兩立架之間形成放置防砂管的空間；在兩立架的支撐平臺上方分別安裝有左側(cè)軸架和右側(cè)軸架，兩側(cè)軸架的下端部均通過螺栓及套裝在螺紋上的下壓彈簧與對應(yīng)支撐平臺形成上下可移位的活動連接，在兩立架的內(nèi)側(cè)面上分別安裝有一推頂油缸，兩推頂油缸的推桿分別穿過對應(yīng)側(cè)支撐平臺，且與對應(yīng)側(cè)軸架的下端部形成頂壓接觸；在兩側(cè)軸架上沿著防砂管的軸向前后橫向支撐有兩對稱傾斜設(shè)置的支撐軸，每個支撐軸的兩端均通過設(shè)有傾斜軸孔的軸套與對應(yīng)側(cè)的軸架形成轉(zhuǎn)動連接，在每個支撐軸上均安裝有一片圓刀片，兩片圓刀片以防砂管設(shè)置位置的中立面為參照面對稱傾斜設(shè)置，兩片圓刀片之間形成的夾角與待加工梯形割縫的兩側(cè)邊設(shè)定的夾角一致；在兩側(cè)軸架的外側(cè)面上分別安裝有一伺服電機，兩伺服電機分別與兩支撐軸驅(qū)動連接；

包括設(shè)置在頭部分度裝置和尾部支撐裝置之間按間距布置的多組托管組件，每組托管組件由固定在工作臺上的托管輥支架及通過托管輥軸支撐在托管輥支架上端部的托管輥構(gòu)成，在托管輥的外側(cè)面上設(shè)有與防砂管的外表面相接觸的V形定位槽；

包括與兩側(cè)軸架的一端連接的橫向立架，在橫向立架的外側(cè)面上安裝有壓管組件，所述壓管組件為上下可移動的活動式結(jié)構(gòu)，其由壓管輥驅(qū)動油缸、壓管輥支架和壓管輥構(gòu)成，壓管輥驅(qū)動油缸垂直固裝在橫向立架上，壓管輥支架設(shè)置在壓管輥驅(qū)動油缸的正下方、且其上端部與壓管輥驅(qū)動油缸的推桿連接，壓管輥設(shè)置在待切縫防砂管的上方、且通過安裝在壓管輥支撐件下端部的壓管輥支撐軸與壓管輥支撐架連接；在壓管輥的外側(cè)面上設(shè)有與防砂管的外表面相接觸的V形定位槽；

包括設(shè)在工作臺和底座之間能驅(qū)使工作臺縱向移位的縱向移位驅(qū)動機構(gòu)。

本實用新型還可以采用的技術(shù)方案為：

所述頭部分度裝置由頭部支撐部分、分度傳動部分及分度鎖緊部分構(gòu)成；所述頭部支撐部分由固定在工作臺上設(shè)有安裝孔的頭部支撐座、轉(zhuǎn)動支撐在頭部支撐座安裝孔上、且沿軸向被限位的頭部軸套及同軸固定在頭部軸套端部的頭部三爪卡盤構(gòu)成；所述分度傳動部分由相配合的蝸輪、蝸桿及與蝸桿驅(qū)動連接的伺服電機構(gòu)成，所述蝸輪與頭部軸套同軸固定連接；所述分度鎖緊部件由套裝在頭部軸套上設(shè)有楔面的鎖緊環(huán)、與鎖緊環(huán)相配合的設(shè)有楔面的活動壓塊、設(shè)置在鎖緊環(huán)與活動壓塊配合結(jié)構(gòu)兩側(cè)的端擋件及能頂壓在活動壓塊上使鎖緊環(huán)與活動壓塊形成楔形壓緊的鎖緊驅(qū)動油缸構(gòu)成，其中設(shè)置在鎖緊環(huán)外側(cè)的端擋件與頭部軸套固定連接。

所述尾部支撐裝置由固定在工作臺上設(shè)有安裝孔的尾部支撐座、轉(zhuǎn)動支撐在尾部支撐座安裝孔上、且沿軸向被限位的尾部軸套及同軸固定在尾部軸套端部的尾部三爪卡盤構(gòu)成。

所述縱向移位驅(qū)動機構(gòu)包括縱向移位驅(qū)動油缸，縱向移位驅(qū)動油缸水平安裝在底座上，縱向移位驅(qū)動油缸的推桿端與固定在工作臺底面或一側(cè)面的連接架相連接。

本實用新型具有的優(yōu)點和積極效果是：

采用本梯形割縫加工設(shè)備來加工割縫，配合工作臺的縱向移動，通過沿防砂管軸向前后對稱傾斜設(shè)置的兩片圓刀片對同一割縫的先后切割，可快速完成割縫的加工。本梯形割縫加工設(shè)備相比于現(xiàn)有的激光切割設(shè)備具有制造成本低和加工效率高的特點，其相比于現(xiàn)有的銑床加工設(shè)備，不需要對切割刀具進行調(diào)整，因此大幅度減少了無用工時，同樣提高了加工效率和降低了加工成本。

附圖說明

圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是圖1的A向示意圖。

圖中：1、底座；2、工作臺；3、直線導(dǎo)軌副；4、頭部分度裝置；4-1、頭部支撐座；4-2、頭部軸套；4-3、頭部三爪卡盤；4-4、蝸輪；4-5、蝸桿；4-6、伺服電機；4-7、鎖緊環(huán)；4-8、活動壓塊；4-9、端擋件；4-10、鎖緊驅(qū)動油缸；5、尾部支撐裝置；5-1、尾部支撐座；5-2、尾部軸套；5-3、尾部三爪卡盤；6、切縫機構(gòu)；6-1、立架；6-1-1、支撐平臺；6-2、左側(cè)軸架；6-3、右側(cè)軸架；6-4、螺栓；6-5、下壓彈簧；6-6、推頂油缸；6-7、支撐軸；6-8、軸套；6-9、圓刀片；6-10、鎖緊螺母；6-11、伺服電機；7、托管組件；7-1、托管輥支架；7-2、托管輥軸；7-3、托管輥；8、橫向立架；9、壓管組件；9-1、壓管輥驅(qū)動油缸；9-2、壓管輥支架；9-3、壓管輥；10、縱向移位驅(qū)動機構(gòu)；10-1、縱向移位驅(qū)動油缸；10-2、連接架；1，、防砂管。

具體實施方式

為能進一步了解本實用新型的發(fā)明內(nèi)容、特點及功效，茲例舉以下實施例，并配合附圖詳細說明如下：

請參閱圖1-2，割縫式防砂管上梯形割縫加工設(shè)備，由以下幾部分構(gòu)成：

包括底座1和工作臺2，工作臺通過直線導(dǎo)軌副3與底座滑動連接。

包括設(shè)置在工作臺上用于支撐防砂管的頭部分度裝置4和尾部支撐裝置5，頭部分度裝置和尾部支撐裝置分別安裝在工作臺上靠近兩端的部位。其中頭部分度裝置可驅(qū)動防砂管按照設(shè)定的分度旋轉(zhuǎn)一定的角度，將防砂管上需要加工切縫的部位轉(zhuǎn)動到正上方位置；尾部支撐裝置為隨動裝置，其與頭部分度裝置相配合，一起帶動防砂管旋轉(zhuǎn)。

包括切縫機構(gòu)6，所述切縫機構(gòu)包括分別安裝在工作臺兩側(cè)的兩個立架6-1，在兩個立架的上端部設(shè)有對稱向內(nèi)延伸的支撐平臺6-1-1，兩立架的下端部與底座固連，兩立架之間形成放置防砂管的空間。在兩立架的支撐平臺上方分別安裝有左側(cè)軸架6-2和右側(cè)軸架6-3，兩側(cè)軸架的下端部均通過螺栓6-4及套裝在螺紋上的下壓彈簧6-5與對應(yīng)支撐平臺形成上下可移位的活動連接，在兩立架的內(nèi)側(cè)面上分別安裝有一推頂油缸6-6，兩推頂油缸的推桿分別穿過對應(yīng)側(cè)支撐平臺，且與對應(yīng)側(cè)軸架的下端部形成頂壓接觸。這樣，當(dāng)推頂油缸的推桿伸長時，可推動對應(yīng)側(cè)軸架上移一定距離，當(dāng)推頂油缸的推桿縮回時，在下壓彈簧的作用下，對應(yīng)側(cè)軸架下移，使軸架的底面與對應(yīng)側(cè)支撐平臺的上端面形成接觸。在兩側(cè)軸架上沿著防砂管的軸向前后橫向支撐有兩對稱傾斜設(shè)置的支撐軸6-7，每個支撐軸的兩端均通過設(shè)有傾斜軸孔的軸套6-8與對應(yīng)側(cè)的軸架形成轉(zhuǎn)動連接。在每個支撐軸上均安裝有一片圓刀片6-9，具體的，由于圓片刀較薄，且直徑較大，為將圓片刀固定在支撐軸上，可采用的方式為：在圓片刀的兩側(cè)分別安裝一鎖緊螺母6-10，在支撐軸的對應(yīng)部位設(shè)置連接螺紋，通過擰緊兩側(cè)的鎖緊螺母，將圓片刀夾持在兩鎖緊螺母之間，這樣，當(dāng)支撐軸旋轉(zhuǎn)時，就可帶動圓片刀同步旋轉(zhuǎn)。兩片圓刀片以防砂管設(shè)置位置的中立面為參照面對稱傾斜設(shè)置，兩片圓刀片之間形成的夾角與待加工梯形割縫的兩側(cè)邊設(shè)定的夾角一致。在兩側(cè)軸架的外側(cè)面上分別安裝有一伺服電機6-11，兩伺服電機分別與兩支撐軸驅(qū)動連接。

包括設(shè)置在頭部分度裝置和尾部支撐裝置之間按間距布置的多組托管組件7，具體的，托管組件的組數(shù)依據(jù)實際加工防砂管的長度來確定，當(dāng)防砂管較長時，可適當(dāng)增加托管組件的數(shù)量，反之，可適當(dāng)減少。每組托管組件由固定在工作臺上的托管輥支架7-1及通過托管輥軸7-2支撐在托管輥支架上端部的托管輥7-3構(gòu)成，在托管輥的外側(cè)面上設(shè)有與防砂管的外表面相接觸的V形定位槽。

包括與兩側(cè)軸架的一端連接的橫向立架8，在橫向立架的外側(cè)面上安裝有壓管組件9，所述壓管組件為上下可移動的活動式結(jié)構(gòu)，其由壓管輥驅(qū)動油缸9-1、壓管輥支架9-2和壓管輥9-3構(gòu)成。壓管輥驅(qū)動油缸垂直固裝在橫向立架上，壓管輥支架設(shè)置在壓管輥驅(qū)動油缸的正下方、且其上端部與壓管輥驅(qū)動油缸的推桿連接，壓管輥設(shè)置在待切縫防砂管的上方、且通過安裝在壓管輥支撐件下端部的壓管輥支撐軸與壓管輥支撐架連接。在壓管輥的外側(cè)面上設(shè)有與防砂管的外表面相接觸的V形定位槽。

包括設(shè)在工作臺和底座之間能驅(qū)使工作臺縱向移位的縱向移位驅(qū)動機構(gòu)10。

上述結(jié)構(gòu)中，所述頭部分度裝置由頭部支撐部分、分度傳動部分及分度鎖緊部分構(gòu)成。所述頭部支撐部分由固定在工作臺上設(shè)有安裝孔的頭部支撐座4-1、轉(zhuǎn)動支撐在頭部支撐座安裝孔上、沿軸向被限位的頭部軸套4-2及同軸固定在頭部軸套端部的頭部三爪卡盤4-3構(gòu)成。所述分度傳動部分由相配合的蝸輪4-4、蝸桿4-5及與蝸桿驅(qū)動連接的伺服電機4-6構(gòu)成，所述蝸輪與頭部軸套同軸固定連接。所述分度鎖緊部件由套裝在頭部軸套上的設(shè)有楔面的鎖緊環(huán)4-7、與鎖緊環(huán)相配合的設(shè)有楔面的活動壓塊4-8、設(shè)置在鎖緊環(huán)與活動壓塊配合結(jié)構(gòu)兩側(cè)的兩端擋件4-9及能頂壓在活動壓塊上使鎖緊環(huán)與活動壓塊形成楔形壓緊的鎖緊驅(qū)動油缸4-10構(gòu)成，其中設(shè)置在鎖緊環(huán)外側(cè)的端擋件與頭部軸套固定連接，這樣，當(dāng)鎖緊驅(qū)動油缸頂壓在活動壓塊時，活動壓塊與鎖緊環(huán)通過相配合的楔面壓緊，從而使鎖緊環(huán)壓緊其外側(cè)的端擋件，這樣就鎖緊了頭部軸套，繼而實現(xiàn)了整個頭部分度裝置的鎖緊。上述設(shè)置在鎖緊環(huán)外側(cè)的端擋件可采用雙擋環(huán)組合結(jié)構(gòu)，兩擋環(huán)與頭部軸套的端部均通過螺紋連接，兩擋環(huán)再通過螺釘連接；上述設(shè)置在活動壓塊外側(cè)的端擋件可靠緊在設(shè)置于頭部支撐座安裝孔內(nèi)的臺階面上。

上述結(jié)構(gòu)中，所述尾部支撐裝置由固定在工作臺上設(shè)有安裝孔的尾部支撐座5-1、轉(zhuǎn)動支撐在尾部支撐座安裝孔上、沿軸向被限位的尾部軸套5-2及同軸固定在尾部軸套端部的尾部三爪卡盤5-3構(gòu)成。

上述結(jié)構(gòu)中，所述縱向移位驅(qū)動機構(gòu)優(yōu)選采用油壓驅(qū)動結(jié)構(gòu)，具體的：包括縱向移位驅(qū)動油缸10-1，縱向移位驅(qū)動油缸水平安裝在底座上，縱向移位驅(qū)動油缸的推桿端與固定在工作臺底面或一側(cè)面的連接架10-2相連接。此外，縱向移位驅(qū)動機構(gòu)也可采用由伺服電機驅(qū)動的絲杠螺母配合結(jié)構(gòu)等常見的能實現(xiàn)直線運動的驅(qū)動結(jié)構(gòu)。

采用本梯形割縫加工設(shè)備加工梯形割縫的過程為：

1)首先啟動兩側(cè)的推頂油缸，使推桿伸出，在推頂油缸的作用下，使兩側(cè)的軸架及安裝在軸架上的支撐軸、圓刀片及伺服電機上移到上端極限位置。

2)然后將待加工的防砂管1，穿裝在頭部分度裝置和尾部分度裝置上，并鎖緊頭部三爪卡盤和尾部三爪卡盤；

3)然后啟動頭部分度裝置上的伺服電機，伺服電機通過蝸桿蝸輪的配合結(jié)構(gòu)帶動防砂管轉(zhuǎn)動，將防砂管上需要加工梯形割縫的部位轉(zhuǎn)動到正上方的位置，伺服電機停止運轉(zhuǎn)，同步的，頭部分度裝置上的鎖緊油缸下行，鎖緊油缸頂壓活動壓塊，使活動壓與鎖緊環(huán)楔緊，從而將分度軸套鎖緊；

4)然后推頂油缸的推桿收回，并啟動兩伺服電機，兩伺服電機帶動支撐軸和圓刀片旋轉(zhuǎn)，對防砂管的管壁進行切縫加工。在切縫加工的過程中，需要配合工作臺的縱向移動，這樣，一方面就可通過兩對稱傾斜設(shè)置的圓刀片先后對一條切縫進行加工，從而形成梯形割縫結(jié)構(gòu)；另一方面也可實現(xiàn)位于同一角度位置的、沿著防砂管的軸向所有設(shè)定割縫的加工。

5)當(dāng)位于同一角度位置的、沿著防砂管的軸向所有設(shè)定割縫均完成加工后，兩推頂油缸的推桿再次伸出，使圓刀片上移至上端極限位置。

6)然后工作臺回位，同步帶動頭部分度裝置、尾部支撐裝置和防砂管反向移動復(fù)位；當(dāng)防砂管反向移動復(fù)位后，繼而重復(fù)上述3-5的工作步驟，對防砂管上其他的角度位置的設(shè)定割縫進行加工。