[发明专利]一种去除钻杆内飞边用分体式可变径冲头装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种冲头装置，具体地，本发明涉及一种去除钻杆内飞边用分体式可变径冲头装置，所述装置用于焊接钻杆内部的去除毛刺或飞边。

背景技术

目前在各种钻杆生产过程中，通常采用摩擦焊接方法将工具接头与钻杆管体连接起来。而在摩擦焊后，焊缝处会产生内、外飞边，严重影响工件质量和产能。

而为了去除内飞边，目前通常的做法有以下几种：

1.直孔冲切，采用冲头冲切方法：

如图1所示，利用具有分级刃口结构的冲头，将内飞边冲成数瓣，然后人工勾除。该方式的缺点是：由于冲头直径是固定的，要求工具接头内孔与焊接面必须一致，否则无法彻底清除内飞边。对于大规格、小内孔的钻杆，由于工具接头内孔小、焊接面壁厚较大，焊缝热处理无法一次完成，必须采取两次热处理的方式。即：先进行高温回火，焊缝处内孔车削加工到一定尺寸，然后再进行淬火+回火热处理，再车削加工到成品尺寸。采用两次热处理的方式导致了其它设备的停机待料，最终导致钻杆的生产时间相当于其它正常钻杆的1.5倍至2倍，严重制约了产能。

2.变径冲切，采用分体式冲头：

其中主冲头安放在焊缝附近。焊接结束后，由冲杆(或带有副冲头)撞击主冲头，从而冲除内飞边。该方法的缺点是：每根钻杆均需要在焊缝处预先安放主冲头，冲完后，主冲头残留在钻杆内部，需要人工采用长杆(通常为10米)取出，人工干预过多。并且，主冲头在焊机主轴旋转焊接时容易脱落飞出，安全隐患较大。该方法不适合于大规模的自动化钻杆生产。

3.磨削

目前国内有其它钻杆生产厂采用磨削方法去除内飞边。如图2所示，磨削时内磨头伸入焊缝处进行磨削加工。采用该方法焊缝处内孔可以与工具接头内孔不一致，从而避免了大规格、小内孔钻杆的两次焊缝热处理问题。

该方法的缺点是：磨削加工效率较慢，同样不适合于大规模的钻杆生产。

公开号为CN1187414，公开日1998年07月15日的中国专利，一种用于自动切除塑料模制坯件上模制多余物的工具有一悬承切割刀的台板。一对共同作用的拽除辊配置于切割刀邻近处，用于把从坯件上切下的如飞边那样的多余模制物拽除。能够从毛坯上更为精确地去除多余模制物，而且也能从凹面上去除多余模制物，从而使加工后的坏件表面具有光整的外观。

此专利只能去除对象表面的飞边，无法去除例如钻杆内部的飞边。

公开号为CN1736660，公开日2006年02月22日的中国专利，一种可减少无用的去除飞边动作，并可防止被加工工件切削过量的精加工装置。相对于被加工工件的飞边去除表面，用力的控制来按压加工刀具，然后仿形该表面、求出表面形状的位置数据。再有，相对于该位置数据修正由机器人的挠曲所产生的误差。将所得位置数据与从CAD得到的飞边去除表面形状的目标形状比较。求出表面形状的法线方向的偏差。根据偏差的起始位置和终止位置及该偏差的尺寸来求出飞边的发生起始位置和终止位置、及其高度。

此专利通过设置计算机过程控制加工刀具对工件进行切削，亦不能对工件内部进行切削，且此专利较复杂，不适合大规模自动化生产。

发明内容

为了解决目前技术下的各种钻杆生产过程中在工具接头与钻杆管体摩擦焊后，焊缝处会产生内、外飞边不容易清理，从而导致产能下降的问题，本发明的目的在于，提供一种去除钻杆内飞边用分体式可变径冲头装置，所述装置用于焊接钻杆内部的去除毛刺或飞边，所述装置通过在焊缝处内孔与工具接头内孔不一致的基础上，设计了一种分体式可变径冲头装置来冲除内飞边，从而在保证生产效率的前提下，避免两次焊缝热处理。

本发明的去除钻杆内飞边用分体式可变径冲头装置具体结构如下：

一种去除钻杆内飞边用分体式可变径冲头装置，包括冲头座和冲头，其特征在于：

冲头通过设置在锥套较窄一端外部的导向花键与锥套连接在一起，锥套再通过设置在较宽另一端外部的螺纹旋入冲头座内部对应的螺纹孔内，锥套与冲头座拧紧连接；

冲头座与冲头之间的锥套外部的中段上设置有复位弹簧，该复位弹簧一端连接冲头座用于承受冲力，另一端连接冲头用于冲头回基准位。

根据本发明的去除钻杆内飞边用分体式可变径冲头装置，所述冲头采用分体式刀片结构，具体为在其径向圆周方向上分成等分的3至6片刀片。

根据本发明的去除钻杆内飞边用分体式可变径冲头装置，所述冲头的分体式刀片设置有前刃口和后刃口。

根据本发明的去除钻杆内飞边用分体式可变径冲头装置，所述冲头在基位时的冲头直径应略小于工具接头内径，可以保证冲头能自由进出工具接头。