對(duì)封隔器的膠筒進(jìn)行二次成形的加工裝置和加工方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種對(duì)封隔器的膠筒進(jìn)行二次成形的加工裝置和加工方法。加工裝置包括沿封隔器輸送方向排布的加熱單元、輥軋單元和定形單元；加熱單元包括可發(fā)出熱能的加熱件，加熱件用于對(duì)膠筒進(jìn)行加熱使得膠筒的溫度高于其轉(zhuǎn)變溫度；輥軋單元包括一對(duì)或多對(duì)沿封隔器輸送方向排布的輥軋件，每對(duì)輥軋件包括第一輥?zhàn)雍偷诙佔(zhàn)?；定形單元包括具有腔體的筒體，該筒體的內(nèi)壁與經(jīng)過輥軋單元輥軋后的膠筒的外徑相匹配。相較于其他的加工方法，輥軋成形較為平穩(wěn)，膠筒受力比較均勻穩(wěn)定，在輥軋成形之后膠筒不存在應(yīng)力集中的問題，因而有利于在井下作業(yè)時(shí)膠筒變形。
【專利說明】對(duì)封隔器的膠筒進(jìn)行二次成形的加工裝置和加工方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種加工裝置，尤其涉及一種對(duì)封隔器的膠筒進(jìn)行二次成形的加工裝置和加工方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在油氣開采中，封隔器是重要的井下層間隔離工具。封隔器被廣泛應(yīng)用于完井、采油、注水、儲(chǔ)層改造、井下作業(yè)等領(lǐng)域。
[0003]在經(jīng)過不懈努力的開發(fā)研究后，本領(lǐng)域技術(shù)人員提出了將形狀記憶材料(Shapememory polymer,或簡稱SMP)應(yīng)用于封隔器的設(shè)想。
[0004]形狀記憶材料具有在常溫下形狀記憶材料顯著表現(xiàn)為彈性，而在一個(gè)特定溫度之上又顯著表現(xiàn)為可任意變形的特性。這個(gè)特定溫度即為形狀記憶材料的轉(zhuǎn)變溫度。當(dāng)將形狀記憶材料加熱至其轉(zhuǎn)變溫度之上時(shí)，對(duì)該形狀記憶材料施加載荷使其變形為所需形態(tài)，保持這一載荷并降低溫度至室溫，該材料卸載后形態(tài)將保持。之后，再將溫度加熱至轉(zhuǎn)變溫度之上，形狀記憶材料將恢復(fù)形變前的初始形態(tài)。該形狀記憶材料的形變規(guī)律是，在形變過程中形狀記憶材料的體積不發(fā)生變化(有關(guān)形狀記憶材料的相關(guān)資料可參考:張晟，羅海亞等熱致型形狀記憶高分子材料的研究進(jìn)展高分子材料科學(xué)與工程2008 (8))。
[0005]中國專利申請(qǐng)?zhí)枮?01310083062.9、名稱為“基于形狀記憶材料的封隔器”的專利申請(qǐng)文件，公開了一種帶有形狀記憶聚合物的封隔器。圖1是基于形狀記憶材料的封隔器
I的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，該封隔器I包括油管14、套設(shè)在油管14上的膠筒11、套設(shè)在油管14上且連接于膠筒11 一端的固定端總成12、套設(shè)在油管14上且連接于膠筒11另一端的浮動(dòng)端總成13，膠筒11由形狀記憶聚合材料制成。封隔器I的工作過程依賴于膠筒11的形變。故而對(duì)于基于形狀記憶材料的封隔器I來說，膠筒11的加工成形是制造封隔器I的關(guān)鍵。
[0006]形狀記憶材料的加工一般需要兩次成形。第一次成形是指對(duì)形狀記憶材料進(jìn)行第一次形變并賦予形狀記憶材料初始形狀的過程。第二次成形是指對(duì)處于初始形狀的形狀記憶材料進(jìn)行升溫直至再次形變并將第二次形變固定下來的過程。在現(xiàn)有技術(shù)中，基于形狀記憶材料的封隔器僅僅是一種設(shè)計(jì)構(gòu)想，這是因?yàn)楸绢I(lǐng)域普通技術(shù)人員并未找到合適的方法和裝置能夠?qū)τ尚螤钣洃洸牧现瞥傻哪z筒進(jìn)行第二次成形。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的發(fā)明目的在于，提供了一種對(duì)封隔器的膠筒進(jìn)行二次成形的加工裝置和加工方法，其能夠?qū)崿F(xiàn)封隔器的膠筒的二次成形。
[0008]本發(fā)明公開了一種對(duì)封隔器的膠筒進(jìn)行二次成形的加工裝置，它包括沿封隔器輸送方向排布的加熱單元、輥軋單元和定形單元；其中，所述加熱單元包括可發(fā)出熱能的加熱件，所述加熱件用于對(duì)所述膠筒進(jìn)行加熱使得所述膠筒的溫度高于其轉(zhuǎn)變溫度；所述輥軋單兀包括一對(duì)或多對(duì)沿封隔器輸送方向排布的棍軋件，每對(duì)棍軋件包括第一棍子和第二棍子，所述第一輥?zhàn)涌上鄬?duì)所述第二輥?zhàn)臃聪蜣D(zhuǎn)動(dòng)，所述第一輥?zhàn)拥耐饩夐_設(shè)有第一環(huán)形槽，所述第二輥?zhàn)拥耐饩夐_設(shè)有第二環(huán)形槽，在所述第一輥?zhàn)雍退龅诙佔(zhàn)臃聪蜣D(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，所述第一環(huán)形槽與所述第二環(huán)形槽形成輥軋通道；所述定形單元包括具有腔體的筒體，該筒體的內(nèi)壁與經(jīng)過輥軋單元輥軋后的膠筒的外徑相匹配。
[0009]優(yōu)選地，所述加熱單元還包括具有內(nèi)腔的加熱筒，所述加熱件位于所述加熱筒的內(nèi)腔中。
[0010]優(yōu)選地,所述加熱單元還包括內(nèi)襯套,所述內(nèi)襯套位于所述加熱筒的內(nèi)腔中，所述內(nèi)襯套的外壁與所述加熱筒的內(nèi)壁形成間隔空間，所述加熱件位于間隔空間中。
[0011]優(yōu)選地，所述輥軋單元還包括動(dòng)力部件，所述動(dòng)力部件包括電動(dòng)機(jī)和由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的傳動(dòng)輪組，所述傳動(dòng)輪組與所述棍軋件相--對(duì)應(yīng)。
[0012]優(yōu)選地,所述棍軋單元還包括箱體,所述棍軋件轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置在所述箱體上，所述箱體內(nèi)還設(shè)置有保溫部件，所述保溫部件用于保持所述膠筒的溫度高于其轉(zhuǎn)變溫度。
[0013]優(yōu)選地，所述輥軋單元包括多對(duì)輥軋件，所述輥軋件形成的輥軋通道的截面積沿著封隔器輸送方向逐漸減小。
[0014]優(yōu)選地，所述輥軋單元包括多對(duì)輥軋件，多對(duì)輥軋件中的任一個(gè)帶動(dòng)所述封隔器向前運(yùn)動(dòng)的速度相同。
[0015]優(yōu)選地，它還包括定位單元，所述定位單元包括一個(gè)或多個(gè)沿封隔器輸送方向排布的支撐架，每個(gè)支撐架包括支撐架側(cè)板和轉(zhuǎn)動(dòng)連接于所述支撐架側(cè)板的托滾。
[0016]優(yōu)選地，它還包括輸送單元，所述輸送單元包括牽引輪和電機(jī)。
[0017]本發(fā)明還公開了一種對(duì)封隔器的膠筒進(jìn)行二次成形的加工方法，它包括:`[0018]A、對(duì)封隔器中已經(jīng)一次成形后的膠筒進(jìn)行預(yù)熱使得膠筒均勻升溫，直至膠筒的溫度高于其轉(zhuǎn)變溫度之上；
[0019]B、維持膠筒的溫度高于其轉(zhuǎn)變溫度，將膠筒自封隔器的固定端總成的一端向封隔器的浮動(dòng)端總成的一端進(jìn)行輥軋，使得膠筒產(chǎn)生體積恒定的形變；
[0020]C、對(duì)膠筒施加載荷使得膠筒維持其拉伸后的形狀。
[0021]本發(fā)明采用輥軋成形，輥軋單元構(gòu)成的輥軋通道保證了膠筒的形狀精度，保證膠筒在形變過程中尺寸均勻。本發(fā)明還可以采用多級(jí)輥軋件進(jìn)行逐步輥軋。膠筒受力平穩(wěn)，外徑尺寸逐步降低，成品率高。在定形時(shí)，上筒體和下筒體共同對(duì)膠筒施加載荷。膠筒各截面受力均勻，并由內(nèi)至外產(chǎn)生形變。成形后的膠筒材料性質(zhì)穩(wěn)定。該加工裝置的集成度高。定位單元、加熱單元、輥軋單元和定形單元集成在同一個(gè)加工裝置中。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0022]圖1顯示了本發(fā)明中基于形狀記憶材料的膠筒的封隔器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]圖2顯示了本發(fā)明對(duì)封隔器的膠筒進(jìn)行二次成形的加工裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]圖3顯示了本發(fā)明中加熱單元的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025]圖4顯示了本發(fā)明中輥軋單元中輥軋件的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0026]圖5顯示了本發(fā)明中輥軋單元的主視圖。
[0027]圖6顯示了本發(fā)明中輥軋單元的后視圖。
[0028]圖7顯示了本發(fā)明中輥軋單元的俯視圖。[0029]圖8顯示了本發(fā)明中輥軋單元打開箱體后的立體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0030]圖9顯示了本發(fā)明中定形單元的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0031]圖10顯示了本發(fā)明對(duì)封隔器的膠筒進(jìn)行二次成形的加工裝置的另一結(jié)構(gòu)示意圖。
[0032]圖11顯示了本發(fā)明中定位單元的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0033]圖12顯示了本發(fā)明中支撐架的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0034]圖13顯示了本發(fā)明中輸送單元的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0035]圖14顯示了本發(fā)明對(duì)封隔器的膠筒進(jìn)行二次成形的加工裝置的爆炸結(jié)構(gòu)示意圖。
[0036]圖15顯示了由形狀記憶材料制成的膠筒的形變示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0037]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的較佳實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)闡述，以使本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和特征能更易于被本領(lǐng)域的技術(shù)人員理解，從而對(duì)本發(fā)明的保護(hù)范圍作出更為清楚明確的界定。
[0038]在本發(fā)明加工裝置的第一實(shí)施例中，參照?qǐng)D2所示，該加工裝置包括加熱單元2、輥軋單元3、定形單元4。加熱單元2、輥軋單元3和定形單元4自右至左并列排布。帶有膠筒11的封隔器I從右至左依次通過加熱單元2、輥軋單元3和定形單元4。
[0039]以下就本發(fā)明中的加工裝置的結(jié)構(gòu)進(jìn)行具體說明。
[0040]參照?qǐng)D3所示，加熱單元2包括可發(fā)出熱能的加熱件22。加熱件22用于對(duì)膠筒11進(jìn)行加熱，使得膠筒11的溫度高于膠筒11的轉(zhuǎn)變溫度。加熱單元2還可以包括沿封隔器I的輸送方向延伸的加熱筒21。加熱筒21具有沿封隔器I的輸送方向延伸的內(nèi)腔25。加熱件22位于加熱筒21的內(nèi)腔25中。在本實(shí)施例中，加熱件22可以為呈管狀的電加熱元件。當(dāng)呈管狀的電加熱元件為多個(gè)時(shí)，多個(gè)呈管狀的電加熱元件還可以沿加熱筒21的圓周方向排布，以保證均勻加熱。加熱筒21外還可以設(shè)置有一層隔熱泡沫塑料24。隔熱泡沫塑料24能夠減小熱量的散失，提高加熱單元2的工作效率。加熱筒21還可以包括位于其內(nèi)腔25中的內(nèi)襯套23。內(nèi)襯套23的外壁與所述加熱筒21的內(nèi)壁形成一間隔空間26。加熱件22位于該間隔空間26中。內(nèi)襯套23將加熱件22和被加熱的膠筒11進(jìn)行物理隔離。內(nèi)襯套23阻隔了加熱件22對(duì)膠筒11進(jìn)行直接加熱，防止膠筒11由于受熱過度而損壞。同時(shí)，由于內(nèi)襯套23的體積較大導(dǎo)熱較快。加熱件22散發(fā)出的熱量率先在內(nèi)襯套23內(nèi)部傳導(dǎo)，使得內(nèi)襯套23各處的溫度基本保持一致，防止膠筒11受熱過度而被燒壞。在加熱筒21內(nèi)還可以設(shè)置有第一傳感器(圖中未示出)，第一傳感器用于檢測(cè)加熱筒21中的溫度。
[0041]參照?qǐng)D4至圖8所示，輥軋單元3包括一對(duì)或多對(duì)沿橫向排布的輥軋件30。如圖4所示，每對(duì)輥軋件30包括第一輥?zhàn)?1和第二輥?zhàn)?2。第一輥?zhàn)?1可以繞其自身軸線轉(zhuǎn)動(dòng)，第二輥?zhàn)涌梢岳@其自身軸線轉(zhuǎn)動(dòng)。第一輥?zhàn)?1的軸線與第二輥?zhàn)?2的軸線相平行。第一輥?zhàn)?1的外緣開設(shè)有以第一輥?zhàn)?1的自身軸線為中心的第一環(huán)形槽311。第二輥?zhàn)?2的外緣開設(shè)有以第二輥?zhàn)?2的自身軸線為中心的第二環(huán)形槽321。在第一輥?zhàn)?1與第二輥?zhàn)?2反向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，第一環(huán)形槽311和第二環(huán)形槽321相對(duì)形成縱截面為圓形的輥軋通道301。當(dāng)封隔器I的膠筒11進(jìn)入某一對(duì)輥軋件30的輥軋通道301時(shí)，該對(duì)輥軋件30中的第一輥?zhàn)?1和第二輥?zhàn)?2對(duì)膠筒11進(jìn)行輥軋使得膠筒11的外徑尺寸轉(zhuǎn)變?yōu)樵撦佨埻ǖ?01的尺寸。在本實(shí)施方式中，第一輥?zhàn)?1位于上方，第二輥?zhàn)?2位于下方。第一環(huán)形槽311的縱向截面呈上半圓形。第二環(huán)形槽321的縱向截面呈下半圓形，并且第二環(huán)形槽321的縱向截面的半徑與第一環(huán)形槽311的縱向截面的半徑相同。
[0042]輥軋單元3還可以包括箱體34。如圖5、圖6和圖8所示，箱體34具有一空腔341，第一輥?zhàn)?1和第二輥?zhàn)?2大體位于箱體34的空腔341中。第一輥?zhàn)?1的一端312伸出箱體34外，第一輥?zhàn)?1的另一端313通過軸承33轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置在箱體34上。第二輥?zhàn)?2的一端322伸出箱體34外，第二輥?zhàn)?2的另一端323通過軸承33轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置在箱體34上。軸承33可以是耐高溫雙滾珠軸承。該種軸承33可以承受中度載荷，還可以在100-130°C正常工作。
[0043]輥軋單元還可以包括動(dòng)力部件。動(dòng)力部件包括電動(dòng)機(jī)35和由電動(dòng)機(jī)35驅(qū)動(dòng)的傳動(dòng)輪組。傳動(dòng)輪組和輥軋件30相——對(duì)應(yīng)。具體的，如圖5、圖6和圖7所示，當(dāng)輥軋件30為一對(duì)時(shí)，動(dòng)力部件包括主傳動(dòng)輪組36。主傳動(dòng)輪組36包括相互嚙合的第一傳動(dòng)輪361和第二傳動(dòng)輪362。電動(dòng)機(jī)35的輸出軸351與第一傳動(dòng)輪361或第二傳動(dòng)輪362相傳動(dòng)。當(dāng)電動(dòng)機(jī)35啟動(dòng)時(shí)，電動(dòng)機(jī)35驅(qū)動(dòng)第一傳動(dòng)輪361和第二傳動(dòng)輪362反向轉(zhuǎn)動(dòng)。第一傳動(dòng)輪361與第一輥?zhàn)?1伸出箱體34的一端312相連接。第二傳動(dòng)輪與第二輥?zhàn)?2伸出箱體34的一端322相連接。當(dāng)輥軋件30為η對(duì)時(shí)，其中η為大于或等于2的正整數(shù)，動(dòng)力部件包括主傳動(dòng)輪組36和η-1個(gè)從動(dòng)傳動(dòng)輪組37。每個(gè)從動(dòng)傳動(dòng)輪組37具有一個(gè)與其相對(duì)應(yīng)的輥軋件30。每個(gè)從動(dòng)傳動(dòng)輪組37包括第三傳動(dòng)輪371和第四傳動(dòng)輪372。第三傳動(dòng)輪371通過皮帶、鏈條等傳送件與第一從動(dòng)輪371相傳動(dòng)連接。第四傳動(dòng)輪372通過皮帶、鏈條等傳送件與第二傳動(dòng)輪372相傳動(dòng)連接。第三傳動(dòng)輪371與與其相對(duì)應(yīng)的第一輥?zhàn)?1伸出箱體34的一端312相連接。第四傳動(dòng)輪372與第二輥?zhàn)?2伸出箱體34的一端322相連接。
[0044]當(dāng)輥軋單元3包括多對(duì)沿橫向排布的輥軋件30時(shí)，多對(duì)沿橫向排布的輥軋件30形成的沿著膠筒11輸送方向排布的輥軋通道301逐漸變小。在本實(shí)施例中，輥軋件30可以為三個(gè)。在膠筒11向前輸送的過程中，膠筒11隨著輥軋通道301逐漸變小而逐步產(chǎn)生形變。假設(shè)需要對(duì)膠筒11產(chǎn)生同等的形變量，相較于僅包括一對(duì)輥軋件30的加工裝置，采用多對(duì)輥軋件30的加工裝置將膠筒11的形變量分配到各對(duì)輥軋件30上。因而采用多對(duì)輥軋件30的加工裝置中輥軋件30受到的沖擊力較小，加工出的膠筒11的精度較高。同時(shí)由于每對(duì)輥軋件30對(duì)膠筒11的形變量具有一個(gè)極限值，采用多對(duì)輥軋件30對(duì)封隔器I的膠筒11進(jìn)行逐步變形，就可以增加膠筒11的形變范圍。在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式中，多對(duì)輥軋件30帶動(dòng)所述封隔器I向前運(yùn)動(dòng)的速度相同，使得膠筒11向前運(yùn)動(dòng)的速度保持一致，避免了膠筒11發(fā)生擠壞、錯(cuò)位或開裂。
[0045]如圖8所示，在箱體34的空腔341中還可以設(shè)置保溫部件38。保溫部件38用于將膠筒11的溫度維持在其轉(zhuǎn)變溫度之上。在本實(shí)施例中，保溫部件38可以為呈管狀的電加熱元件。呈管狀的電加熱元件可以位于箱體34的上部和下部。箱體34上還可以設(shè)置有觀察窗342，通過觀察窗342可以觀測(cè)箱體34內(nèi)部的工作情況。在箱體34內(nèi)還可以設(shè)置有第二傳感器(圖中未示出)，第二傳感器用于檢測(cè)箱體34中的溫度。
[0046]參照?qǐng)D2所示,定形單元4包括具有腔體411的筒體41,該筒體41的內(nèi)壁與經(jīng)過輥軋單元輥軋后的膠筒的外徑相匹配。筒體41用于對(duì)靜置于其腔體中的封隔器的膠筒施以靜壓力。在此過程中，膠筒11逐漸冷卻，由于膠筒11受到持續(xù)的靜壓力使得膠筒11無法變回一次成形時(shí)的狀態(tài)。當(dāng)封隔器的膠筒的溫度降至室溫后，膠筒11的內(nèi)部微觀結(jié)構(gòu)發(fā)生改變。膠筒11輥軋后的形態(tài)得以保持。此時(shí)，將膠筒11從筒體41中取出，膠筒11也不會(huì)發(fā)生收縮。
[0047]在本實(shí)施例中，參照?qǐng)D9所示，筒體41包括第一筒42、可相對(duì)第一筒42轉(zhuǎn)動(dòng)的第二筒43。第一筒42開設(shè)有第一槽421，第二筒43開設(shè)有第二槽431。在第一筒42相對(duì)第二筒43轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，第一筒42可以相對(duì)第二筒43閉合，此時(shí)，第一槽421和第二槽431形成筒體的腔體411。定形單元4還可以包括壓緊件44，壓緊件44用于將第一筒42緊固在第二筒42上保證第一筒42和第二筒43的閉合。壓緊件44包括固定設(shè)置在第一筒42上的第一緊固件441和螺紋連接于第一緊固件441上的第二緊固件442。當(dāng)?shù)谝煌?2和第二筒43閉合后，第一緊固件441和第二緊固件442將第一筒42和第二筒43抵緊。
[0048]綜上所述，該加工裝置通過輥軋成形，保證了膠筒11的形狀精度，使得膠筒11在形變過程中尺寸均勻。由于輥軋拉伸的施力較為平穩(wěn)緩和，因此，膠筒11受力平穩(wěn)。膠筒11在輥軋成形之后不存在應(yīng)力集中的問題，利于封隔器I后續(xù)的工作。在定形時(shí)，上筒體43和下筒體42共同對(duì)膠筒11施加靜壓力。膠筒11各截面受力均勻，并由內(nèi)至外產(chǎn)生形變。成形后的膠筒11材質(zhì)穩(wěn)定。該加工裝置的集成度高，結(jié)構(gòu)簡易，加熱單元2、輥軋單元3和定形單元4集成在同一個(gè)加工裝置中。
[0049]在本發(fā)明優(yōu)選的一個(gè)實(shí)施方式中，參照?qǐng)D10所示，加工裝置還可以包括定位單元6和輸送單元5。定位單元6位于加熱單元的上游即圖中右側(cè)位置，用于在對(duì)封隔器I的膠筒11進(jìn)行加熱前對(duì)封隔器進(jìn)行定位。輸送單元5用于將封隔器I在上述各個(gè)單元中進(jìn)行轉(zhuǎn)移。
[0050]在本實(shí)施方式中，參照?qǐng)D11和圖12所示，定位單元6包括一個(gè)或多個(gè)沿封隔器I的輸送方向排布的支撐架61，任一個(gè)支撐架61包括一對(duì)支撐架側(cè)板62和轉(zhuǎn)動(dòng)連接于所述支撐架側(cè)板62的托滾63，所述托滾63用于承接所述封隔器I的油管14，所述托滾63的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線與所述封隔器I的輸送方向相垂直。封隔器I導(dǎo)入該加工裝置時(shí)，將封隔器I的油管14放置在該定位單元6的托滾63上。在封隔器I向前輸送的過程中，托滾63隨之轉(zhuǎn)動(dòng)，即能夠保持封隔器I始終在一個(gè)平面上運(yùn)動(dòng)，還能夠減小封隔器I在運(yùn)送中的摩擦力。支撐架61還可以沿著封隔器I的輸送方向滑動(dòng)。這樣可以根據(jù)封隔器I的長度來調(diào)整支撐架61的位置，以保證封隔器I的定位準(zhǔn)確。參照?qǐng)D12所示，支撐架61還可以包括用于帶動(dòng)所述封隔器I向前輸送的滑動(dòng)輥65。所述每對(duì)支撐架側(cè)板62上開設(shè)有一供所述滑動(dòng)棍65在其內(nèi)部滑動(dòng)的滑槽64。所述滑動(dòng)棍65的滑動(dòng)方向與所述封隔器I的輸送方向大體平行?；瑒?dòng)輥65對(duì)封隔器I的上部起到限位作用，其能夠防止封隔器I在輸送過程中的跳動(dòng)。同時(shí)，滑動(dòng)輥65還可以起到輔助輸送的作用以減小摩擦力。
[0051]參照?qǐng)D圖10和圖13所示，輸送單元5包括位于定形單元4 一側(cè)的牽引輪51、電機(jī)52和由牽引輪51驅(qū)動(dòng)的牽引繩(圖中未繪出)，所述牽引繩與所述封隔器I在其固定端總成12的一端相固連。電機(jī)52用于控制牽引輪51的轉(zhuǎn)動(dòng)。在牽引輪51的轉(zhuǎn)動(dòng)過程中，牽引繩帶動(dòng)封隔器I運(yùn)動(dòng)。
[0052]在本發(fā)明的一個(gè)更優(yōu)選的實(shí)施方式中，參照?qǐng)D14所示，加熱單元2的加熱筒21和輥軋單元3的箱體34通過法蘭固定連接。加熱筒21和箱體34固定設(shè)置在第一基座71上。定形單元4的筒體41設(shè)置在第二基座72上。定位單元6的支撐架61固定設(shè)置在第三基座73上。第一基座71和第二基座72可以通過第一連接件連接。第一連接件包括設(shè)置在第一基座71上的第一定位銷組合81和設(shè)置在第二基座72上的第一定位套組合82。第三基座73與第一基座71可以通過第二連接件連接。第二連接件包括設(shè)置在第一基座71上的第二定位套組合84和設(shè)置在第三基座上的第二定位銷組合83。第一連接件和第二連接件可以降低該加工裝置的組裝難度，提高了第一基座71、第二基座72和第三基座73的裝配速度。在根據(jù)第一連接件和第二連接件的定位安裝完畢后，加工裝置中的各個(gè)單元處于同一個(gè)定位基準(zhǔn)。這樣膠筒11可以同步加工而不產(chǎn)生劇烈的跳動(dòng)。為了提高強(qiáng)度，第一基座71、第二基座72、第三基座73還可以由標(biāo)準(zhǔn)型鋼焊接而成。
[0053]圖15顯示了由形狀記憶材料制成的膠筒11的形變示意圖。結(jié)合圖1和圖15所示，在低于轉(zhuǎn)變溫度的情況下，膠筒11在經(jīng)過第一次成形形變后處于狀態(tài)一，此時(shí)的膠筒11的外徑尺寸較大長度較小。在高于轉(zhuǎn)變溫度的情況下，膠筒11在經(jīng)過第二次成形形變后處于狀態(tài)二，此時(shí)的膠筒11相較于狀態(tài)一時(shí)，其外徑尺寸變小長度變大。為了將膠筒11拉伸形變保持下來，膠筒11受到靜壓力直至其溫度低于轉(zhuǎn)變溫度后處于狀態(tài)三，此時(shí)的膠筒11與狀態(tài)二時(shí)的膠筒11的外徑尺寸和長度都相同。但是處于狀態(tài)三的膠筒11在低于轉(zhuǎn)變溫度的情況下不會(huì)發(fā)生形變。當(dāng)封隔器I需要進(jìn)行密封時(shí)，對(duì)處于狀態(tài)三的膠筒11進(jìn)行升溫使得其溫度高于轉(zhuǎn)變溫度，此時(shí)處于狀態(tài)三的膠筒11發(fā)生再一次的形變達(dá)到狀態(tài)四。相較于狀態(tài)三時(shí)，處于狀態(tài)四時(shí)的膠筒11的外徑尺寸大且長度較小。
[0054]對(duì)封隔器I的膠筒11進(jìn)行二次成形的加工方法包括以下步驟:
[0055]A)對(duì)封隔器I中已經(jīng)經(jīng)過一次成形的膠筒11進(jìn)行預(yù)熱使得膠筒11均勻升溫，直至膠筒11的溫度高于其轉(zhuǎn)變溫度之上，一般的，膠筒的轉(zhuǎn)變溫度在80至160°C。這個(gè)溫度是由膠筒11所米用的材料而確定。
[0056]B)在膠筒11的溫度高于其轉(zhuǎn)變溫度的情況下，將膠筒11自封隔器I的固定端總成12的一端向封隔器I的浮動(dòng)端總成13的一端進(jìn)行輥軋，使得膠筒11產(chǎn)生體積恒定的形變。在該步驟中，為了保證膠筒11的溫度高于其轉(zhuǎn)變溫度，還可以對(duì)膠筒11進(jìn)行保溫。在該步驟中，還可以對(duì)膠筒11進(jìn)行多級(jí)輥軋，使得膠筒11的外徑尺寸逐漸變小以減小膠筒11的形狀復(fù)位。
[0057]C)對(duì)膠筒11施加靜載荷使得膠筒11維持其拉伸后的形狀。
[0058]下表中顯示了膠筒11在成形過程中的尺寸以及相關(guān)參數(shù)。
[0059]
【權(quán)利要求】
1.一種對(duì)封隔器的膠筒進(jìn)行二次成形的加工裝置，其特征在于:它包括沿封隔器輸送方向排布的加熱單元、輥軋單元和定形單元；其中， 所述加熱單元包括可發(fā)出熱能的加熱件，所述加熱件用于對(duì)所述膠筒進(jìn)行加熱使得所述膠筒的溫度高于其轉(zhuǎn)變溫度； 所述輥軋單元包括一對(duì)或多對(duì)沿封隔器輸送方向排布的輥軋件，每對(duì)輥軋件包括第一輥?zhàn)雍偷诙佔(zhàn)?，所述第一輥?zhàn)涌上鄬?duì)所述第二輥?zhàn)臃聪蜣D(zhuǎn)動(dòng)，所述第一輥?zhàn)拥耐饩夐_設(shè)有第一環(huán)形槽，所述第二輥?zhàn)拥耐饩夐_設(shè)有第二環(huán)形槽，在所述第一輥?zhàn)雍退龅诙佔(zhàn)臃聪蜣D(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，所述第一環(huán)形槽與所述第二環(huán)形槽形成輥軋通道； 所述定形單元包括具有腔體的筒體，該筒體的內(nèi)壁與經(jīng)過輥軋單元輥軋后的膠筒的外徑相匹配。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的加工裝置，其特征在于:所述加熱單元還包括具有內(nèi)腔的加熱筒，所述加熱件位于所述加熱筒的內(nèi)腔中。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的加工裝置，其特征在于:所述加熱單元還包括內(nèi)襯套，所述內(nèi)襯套位于所述加熱筒的內(nèi)腔中，所述內(nèi)襯套的外壁與所述加熱筒的內(nèi)壁形成間隔空間，所述加熱件位于間隔空間中。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的加工裝置，其特征在于:所述輥軋單元還包括動(dòng)力部件，所述動(dòng)力部件包括電動(dòng)機(jī)和由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的傳動(dòng)輪組，所述傳動(dòng)輪組與所述棍軋件相--對(duì)應(yīng)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的加工裝置，其特征在于:所述輥軋單元還包括箱體，所述輥軋件轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置在所述箱體上，所述箱體內(nèi)還設(shè)置有保溫部件，所述保溫部件用于保持所述膠筒的溫度高于其轉(zhuǎn)變溫度。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的加工裝置，其特征在于:所述輥軋單元包括多對(duì)輥軋件，所述輥軋件形成的輥軋通道的截面積沿著封隔器輸送方向逐漸減小。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的加工裝置，其特征在于:多對(duì)輥軋件中的任一個(gè)帶動(dòng)所述封隔器向前運(yùn)動(dòng)的速度相同。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的加工裝置，其特征在于:它還包括定位單元，所述定位單元包括一個(gè)或多個(gè)沿封隔器輸送方向排布的支撐架，每個(gè)支撐架包括支撐架側(cè)板和轉(zhuǎn)動(dòng)連接于所述支撐架側(cè)板的托滾。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的加工裝置，其特征在于:它還包括輸送單元，所述輸送單元包括牽引輪和電機(jī)。
10.一種對(duì)封隔器的膠筒進(jìn)行二次成形的加工方法，其特征在于，它包括: A、對(duì)封隔器中已經(jīng)一次成形后的膠筒進(jìn)行預(yù)熱使得膠筒均勻升溫，直至膠筒的溫度高于其轉(zhuǎn)變溫度之上； B、維持膠筒的溫度高于其轉(zhuǎn)變溫度，將膠筒自封隔器的固定端總成的一端向封隔器的浮動(dòng)端總成的一端進(jìn)行輥軋，使得膠筒產(chǎn)生體積恒定的形變； C、對(duì)膠筒施加載荷使得膠筒維持其拉伸后的形狀。
【文檔編號(hào)】B29L23/00GK103770330SQ201410006891
【公開日】2014年5月7日 申請(qǐng)日期:2014年1月7日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月7日
【發(fā)明者】童征, 沈澤俊, 裴曉含, 劉衛(wèi)東, 杜國忠, 杜華德 申請(qǐng)人:中國石油天然氣股份有限公司