[实用新型]梯形缝筛管激光切割头

说明书

所属技术领域

本实用新型涉及一种用于梯形缝筛管加工的激光切割头。可以在石油套管上，用激光切割出缝宽为0.35mm以上、外窄内宽、锥度为1°～15°的梯形缝。 

背景技术

一般石油套管在切割梯形缝时，会遇到以下问题： 

1、在激光脉冲打孔和连续激光切割时，需要变动焦点位置，即需要变动聚焦镜位置。而一般的二维运动激光切割机床，其切割头没有自动无级调焦系统。需要调焦时，需要人工更换不同固定焦距的聚焦镜，增加了辅助加工时间，加工精度低，生产效率低。 

2、在切割梯形缝时，需要切割头有摆头功能。而一般的激光切割机床，其切割头没有摆头功能，不能切割出外窄内宽的梯形缝。 

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本实用新型提供一种梯形缝筛管激光切割头，该切割头既能根据激光打孔和激光切缝的不同工艺要求，实现快速变焦，又有自动摆头功能，可以高效率、高质量地加工出梯形缝来。 

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种用于梯形缝筛管加工的激光切割头，由头座1，成对反射镜片及镜座2，直接驱动电机3，摆动头4，镜筒5，聚焦镜片6，聚焦镜座7，密封装置8，电容传感器9，差动螺旋机构10，喷嘴11，齿轮减速机构12，伺服电机13组成，其特征是：所说的直接驱动电机3一端与头座1机械固定连接，另一端与摆动头4机械摆动连接，通过成对反射镜片及镜座2、聚焦镜片6、聚焦镜座7和喷嘴11将激光传出。 

所说的激光切割头，其特征是：所说的聚焦镜片6装在镜筒5中，与聚焦镜座7、密封装置8形成机械过渡配合连接，通过伺服电机13、齿轮减速机构12、差动螺旋机构10和电容传感器9在加工过程中实现位置移动。 

本实用新型的有益效果是，该切割头既能根据激光打孔和激光切缝的不同工艺要求，实现快速变焦，又有自动摆头功能，可以高效率、高质量地加工出梯形缝来。 

附图说明

下面结合附图1和实施例对本实用新型进一步说明。 

附图1是本实用新型的激光切割头结构示意图。 

图中1.头座，2.成对反射镜片及镜座，3.直接驱动电机，4.摆动头，5.镜筒，6.聚焦镜片，7.聚焦镜座，8.密封装置，9.电容传感器，10.差动螺旋机构，11.喷嘴，12.齿轮减速机构，13.伺服电机。 

具体实施方式

在附图1中，直接驱动电机(3)一端与头座(1)机械固定连接，另一端与摆动头(4)机械摆动连接，通过成对反射镜片及镜座(2)、聚焦镜片(6)、聚焦镜座(7)和喷嘴(11)将激光传出。头座(1)的作用是支撑成对反射镜片及镜座(2)和直接驱动电机(3)，带动摆动头(4)实现绕某一方向的摆动。通过中空结构的直接驱动电机(3)而进入聚焦镜片(6) 的激光，可以由喷嘴(11)输出，在厚壁长筒管上进行梯形缝的切割。 

聚焦镜片(6)装在镜筒(5)中，与聚焦镜座(7)、密封装置(8)形成机械过渡配合连接，通过伺服电机(13)、齿轮减速机构(12)、差动螺旋机构(10)和电容传感器(9)在加工过程中实现位置移动。伺服电机(13)的作用是作为动力源，根据激光打孔和激光切缝的不同工艺要求，通过齿轮减速机构(12)和差动螺旋机构(10)，带动装在镜筒(5)及聚焦镜座(7)中且有密封装置(8)和电容传感器(9)作保护的聚焦镜片(6)，实现快速变焦，以便提高加工效率和保证加工精度。 

与传统的激光加工机床相比较，本实用新型有如下优点： 

1、用传统的二维运动激光加工机床，没有摆头和自动变焦功能，只能加工断面矩形缝筛管，而无法加工出断面梯形缝筛管。性能优越的断面梯形缝筛管可大大提高采油产量，同时减少修井工程，延长油井寿命，降低生产和维护低本，经济效益十分显著。 

2、本实用新型的激光切割头结构紧凑，通过伺服电机、齿轮减速机构、差动螺旋机构和电容传感器即可在加工过程中实现聚焦镜片的位置移动。 

3、聚焦镜片调焦的自动化程度高，可以通过调整伺服电机的转速任意改变焦点的位置，保证加工出质量合格的断面梯形缝。