[发明专利]双梯形缝筛管等离子加工生产线

说明书

技术领域

本发明属于机械加工领域，涉及一种双梯形缝筛管等离子加工生产线。

背景技术

割缝筛管是国内外油气井防砂最常用的一种井下防砂工具，其应用最关键、加工最困难的是微细通缝。目前国内外常用的割缝筛管加工方法有机械切割和激光切割法两种。机械切割法主要用旋转的圆盘刀片切筛管缝，它主要适用于切割缝宽大于0.4mm的矩形缝(指缝宽从管外至管内是一致的缝)，且缝的表面加工质量和精度都较差。机械切割设备主要由主轴系统、轴向切割进给装置、径向切割进给装置、分度头、工作液循环系统、床身、切割刀具和辅助工装夹具等组成，目前，该种加工技术及其设备的应用范围在逐渐减小。激光切割是目前国内外应用最为广泛的一种割缝筛管加工方法，它主要用于切割矩形缝筛管，激光切割设备主要由激光器、激光器电源(包括电压控制、储能电容组、时间控制和触发器等)、光学系统(包括显微镜瞄准、激光束聚焦及加工位置在投影仪上的显示等)、机械系统(包括激光切割头、床身、能在三坐标范围内移动的工作台和机电控制系统等)等组成。由于筛管缝的相对体积较小，散热面积小，激光切割时温升很快，热场复杂、冷却困难、很容易粘渣；由于切入、切出时的速度与切割速度不同，很容易在缝两端切割出比缝宽大的孔，即产生“火柴头”现象，影响防砂效果；激光切割后的缝表面存在热影响层，表面较粗糙；此外激光切割技术还存在设备和加工费用昂贵等缺陷。本专利申请的发明人发明了“复合缝腔割缝筛管的加工设备”，它主要是单台的加工机床，未涉及双梯形缝筛管等离子加工生产线的内容。目前，国内外尚未见双梯形缝筛管等离子加工生产线的文献报道。

发明内容

本发明的目的在于提供一种双梯形缝筛管等离子加工生产线。

本发明的原理是：双梯形缝筛管等离子加工生产线由总控制台、数控回转工作台、等离子加工机床、轴向进给驱动装置、径向回转支撑装置、轴向导向及传输装置、床身组成。总控制台与等离子加工机床、数控回转工作台、轴向进给驱动装置、轴向导向及传输装置、径向回转支撑装置相连；数控回转工作台安装在轴向进给驱动装置上；等离子加工机床并排放置在床身的后面；轴向进给驱动装置与床身和数控回转工作台相连；径向回转支撑装置放置在床身上；轴向导向及传输装置放置在床身上；床身与轴向进给驱动装置、径向回转支撑装置、轴向导向及传输装置相连。轴向导向及传送装置主要用于支撑、驱动割缝筛管沿轴向移动，当要求加工的割缝筛管被送入生产线时，轴向导向及传送装置上升，支撑起割缝筛管，径向回转支撑装置下降脱离割缝筛管，轴向导向及传输装置驱动要求加工的割缝筛管向回转工作台送进，到指定的位置后停止送进，夹紧割缝筛管；此后径向回转支撑装置上升，上升到指定的位置后锁紧不动，轴向导向及传送装置下降，并脱离割缝筛管。数控回转工作台被安装在与轴向进给驱动装置相连的工作台上，数控回转工作台和轴向进给驱动装置分别带动割缝筛管做数控回转分度和轴向进给运动。生产线上安装8台等离子加工机床，该8台等离子加工机床都有各自独立的电磁激振电源、等离子电源、超声波电源、自动进给伺服控制系统，每一台机床都可以独立地进行加工；8台等离子加工机床的总体运行状态受总控制台的控制，只有当8台等离子加工机床都加工完毕，且抬刀至指定的位置后，数控回转工作台才可带动割缝筛管回转到下一个工位；当割缝筛管调整到位后，总控制制台发出控制信号使8台等离子加工机床同时下刀进行加工，如此下去便可加工出一圈缝。当一圈缝被加工完毕后，轴向导向及传送装置上升，支撑起割缝筛管，径向回转支撑装置下降脱离割缝筛管，然后移动工作台带动割缝筛管做轴向进给运动，到指定的位置后停止运动；之后径向回转支撑装置上升，支撑起割缝筛管，轴向导向及传送装置下降，脱离割缝筛管，数控回转工作台带动割缝筛管回转到指定的位置后，开始加工，如此往复地进行下去，便可以加工出整根割缝筛管。

本发明的优点如下：

1.该生产线可以方便地加工直径≤500mm、长度≤15000mm的各种规格的割缝筛管，且加工设备简单、加工成本低。

2.该生产线在切割加工的同时，可实现对缝表面材料的改性处理，加工后的筛管缝表面与筛管的基体相比耐磨性提高3-4倍，耐蚀性提高1-2倍，可有效地提高割缝筛管的使用寿命。

3.该生产线加工出的缝两端不存在“火柴头”现象，可有效地提高筛管的强度和防砂效果。

附图说明

图1为双梯形缝筛管等离子加工生产线的原理示意图。

具体实施方式

参见图1。本发明的双梯形缝筛管等离子加工生产线组成原理示意图中，1是总控制台，用于控制等离子机床、数控回转工作台、轴向进给驱动装置、轴向导向及传输装置、径向回转支撑装置的加工和运动状态；2是数控回转工作台，它安装在轴向进给驱动装置上，用于夹持割缝筛管和带动割缝筛管做回转分度运动；3是等离子加工机床，每一台等离子加工机床都有各自独立的电磁激振电源、等离子电源、超声波电源、自动进给伺服控制系统，8台等离子加工机床被并排地放置在床身的后面，用于加工双梯形缝筛管的缝；4是被加工的割缝筛管，用于制造双梯形缝筛管；5是轴向导向及传输装置，主要用于支撑、驱动割缝筛管做轴向移动，当割缝筛管需要轴向移动时，轴向导向及传输装置在总控台的控制下向上移动，支撑起割缝筛管，径向回转支撑装置下降脱离割缝筛管，此后轴向导向及传输装置驱动割缝筛管轴向移动；6是径向回转支撑装置，用于支撑割缝筛管做回转分度运动，当割缝筛管需要径向旋转分度时，径向回转支撑装置在在总控台的控制下向上移动，支撑起割缝筛管，此时轴向导向及传输装置下降脱离割缝筛管，由数控回转工作台带动割缝筛管做回转分度运动；7是床身，主要起支撑和导向作用；8是轴向进给驱动装置，主要用于加工时带动割缝筛管做轴向移动。