[发明专利]石油钻头的叶片智能化焊接工装

说明书

本发明属于石油钻头制造设备技术领域，涉及一种石油钻头的叶片智能化焊接工装。三个卡爪抱紧钻柄，钻柄旋转水平，中心顶尖顶紧顶平面，焊接机器人焊接V形坡口，过水孔转到45度的位置，叶片压紧组件靠近钻柄，安放平叶片和螺旋叶片，使用快速夹钳一、快速夹钳二和快速夹钳三压紧叶片，焊接机器人点焊，扳开快速夹钳一、快速夹钳二和快速夹钳三，叶片压紧组件离开钻柄和圆帽，叶片向上翻转90度后停止，重复以上步骤，把四个平叶片和四个螺旋叶片均匀地点焊在钻柄和圆帽上，然后满焊，石油钻头向上翻转，拆卸。本发明定位精准，焊缝规格尺寸统一，避免焊接缺陷，工作效率高，操作简单，培训期短，健康危害性小，节省工资成本。

技术领域

本发明属于石油钻头制造设备技术领域，涉及一种石油钻头的叶片智能化焊接工装。

背景技术

石油钻头是石油钻井的重要工具，是在开采石油时用于钻取石油的重要元件，其工作性能的好坏将直接影响钻井质量、钻井效率和钻井成本。

石油钻头由钻柄、四个平叶片、四个螺旋叶片和一个圆帽组对焊接而成。钻柄是空心管状，其中一端的外圆面楞上有钻柄坡口面，内圆面楞上有子口内圆面。圆帽是回转体，直径方向的尺寸较大，回转中心方向的尺寸较小，其中中心线一端是圆帽外圆锥面，圆帽外圆锥面的顶点处有一个圆形的顶平面；圆帽的另一端设有子口外圆面和圆帽坡口，子口外圆面和子口内圆面配合，圆帽坡口和钻柄坡口面对在一起形成V形坡口，通过连续焊接使V形坡口填满焊料，钻柄和圆帽固定连接在一起；圆帽外圆锥面上设有四个过水孔，过水孔分布在回转中心周围，绕回转中心均匀地分布。平叶片是凹六边形的片状，向里凹的两个边分别是斜面和直面，和直面相邻的边是平叶片对接面。平叶片的方向和钻柄的中心线平行，斜面靠紧圆帽外圆锥面，直面靠紧钻柄的外轮廓面，相邻面连续焊接，但是要注意，斜面及焊缝一定不要盖住过水孔。四个平叶片绕钻柄的轴心线均匀地圆周阵列。螺旋叶片是螺旋状，靠螺旋中心近的一面是内螺旋面，一端有螺旋叶片对接面，内螺旋面包绕在钻柄的外圆面上，螺旋叶片对接面靠紧平叶片对接面，相邻边连续焊接。四个螺旋叶片绕钻柄的轴心线均匀地圆周阵列。

石油钻头加工的关键在于，首先焊接要牢固，里面不得有焊接缺陷，否则，焊接不牢固造成叶片脱落，所钻的石油井报废，会给生产厂家带来很大的经济损失，其次，平叶片和螺旋叶片的排列要均匀，否则钻头容易钻弯，在施工中偏离预想的钻井路线。

传统的组对焊接是完全由人工完成，人工焊接很难保证叶片角度的精准度，很难保证焊缝规格的一致性，很难保证每一点的焊缝都完好，特别是石油钻头的焊接，需要的焊接填料很多，需要反复地堆焊，往往需要经过反复地无损探伤和补焊，工作效率较低，人工组对焊接的偏差也较大，不容易保证均匀地排列，质量很难保证。并且，焊接工人需要专业的培训和大量的实践才能胜任石油钻头的焊接，焊接工人的工资相对于普通工人也高很多，给企业带来较高的工资成本。随着社会的发展，人们的健康意识越来越强，很多人不愿从事电焊工作，因为电焊冒出的烟气被人吸进体内，对人体有害，招聘高级电焊工越来越困难。另外，工人需要人性化管理，工人每天只能工作八个小时，工作期间需要吃喝拉撒，所以整体效率较低。

发明内容

本发明的目的在于改进现有技术的不足之处，提供一种石油钻头的叶片智能化焊接工装。

本发明是通过以下技术方案来实现的：

一种石油钻头的叶片智能化焊接工装，包括卡盘组件、翻转驱动组件、圆帽定位组件、推动组件、叶片压紧组件和焊接机器人；