简易工艺装备的设计实例

陈建忠 梁冰心 杨同兵

（河北建设勘察研究院有限公司，河北 石家庄 050031）

1 引言

工艺装备在机械制造过程中，对保证产品质量、降低生产成本和提高劳动生产率有着十分重要的影响。因此，如何精确、方便、快捷、经济、实用、有效的设计加工出适合生产要求的工艺装备，在实际生产加工过程中，已经成为非常重要的一个环节。

工艺装备应根据生产类型、具体加工条件、工件结构特点和技术要求等进行合理选择。

2 设计实例

2.1 钻杆焊接工装

钻杆是钻井施工过程中的直接传力载体。传递转盘扭矩，承载上方钻具重量的同时，还直接影响着成孔的最终质量。因此，在设计校核钻杆受力，选择钻杆材料及焊接形式之后，如何最大程度的保证钻杆的平行度，钻杆与连接法兰盘的垂直度，就成为影响钻杆质量的首要因素。经过与现场施工人员，与车间技术工人的深入交流之后，我们设计出了钻杆焊接工装，其使用示意图如图一所示。在使用过程中，先将两端法兰盘工装与焊接平台固定，其中一个可沿焊接平台前后调节，但调节量在平台上有刻度指示。使用水平尺与经纬仪调节好两工装的孔位平行度之后，将预先车削好的法兰盘和钻杆管体装夹，施行焊接。钻杆焊接工装不仅能直接保证同一钻杆上下两法兰盘面的平行度要求，还能保证不同钻杆之间互换性的要求，在最大限度减少焊接变形的情况下，又保证了所有钻杆的统一长度要求。

图1 钻杆焊接工装使用图例

2.2 铰链锯削工装

单双铰链是石油井架底座连接中最常用的连接形式，其主要形状如图二所示。在以往的加工过程中，整个铰链均是在铣床上完成的，费时费力，尤其是铣削单双铰链外侧平面时，由于吃刀量大，每次都要分好几次进刀才可。在充分考虑铰链应用范围，保证图纸加工要求，结合本厂生产能力的前提下，我们提出设计锯削工装，由锯床完成前期粗加工，再由铣床完成精加工的设计方案，并设计如图二锯削工装（以单铰链为例），锯削工装的采用，大大提高了加工效率，并减轻了劳动强度。

2.3 取土室车床工装

两半叉式取土器是在工程地基勘察施工过程中经常用到的一种取土工具，由接头、两半取土室、废土室和刃口构成。其中，两半取土室为两半式结构。以前在管体上车好螺纹后锯开成形，但由于锯开后对放到一起，两螺纹不再能组成一个圆，从而在废土室与刃口中形成很大的间隙，使用时有土进入螺纹，造成了不必要的麻烦。为此，在工艺审查过程中，我们发现了这一问题，改进了加工工艺，并设计如图三工装。

改进后的大致工序如下：a)管体一端车削子口并锯开管体；b)将工装上下压板装夹到子口端并锁紧；c)车削另一端螺纹及其它尺寸；d)将废土室与上一步车好的螺纹拧紧，去除工装，反向装夹；e)车削子口端螺纹及其它尺寸成形。

3 结论

图2 铰链锯削工装使用图例

图3 两半取土室车削工装使用图例

在全面分析厂里生产加工能力的同时，我们对目前的诸多产品加工工艺进行了全面的修订与改进，并定期咨询客户及现场施工人员意见，广泛听取车间技术工人对产品生产加工的改进建议及已经采取的相关措施，登记在册。不断细化，不断完善，不断提高我们的技术工作，提高产品质量，提高产品知名度，提高企业信誉。

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