台阶缝筛管塑性加工方法及装备制造方法
【专利摘要】一种台阶缝筛管塑性加工方法及装备，用于解决断面台阶缝塑性加工方法及装备问题。其技术方案是：提供一种断面台阶缝塑性加工方法，先用沿管体轴线方向切出宽的矩形缝，然后在挤缝机上用特制的挤压刀具，沿已割好的矩形缝两侧挤压出平行于矩形缝的犁沟，使原来的矩形缝口变窄，达到管体断面呈外窄内宽的台阶状。挤缝机由床身、介轮、随动卡盘、进给油缸、压头油缸、挤压刀具、压头拖车、运载拖车、托轮、主动卡盘、链条、驱动装置组成，挤压刀具完成一排缝的挤压工作后，安装在床身上两端的主动卡盘和随动卡盘夹持工件回转分度，挤压刀具继续下一排缝的挤压，直至完成整周全部缝的挤压。
【专利说明】台阶缝筛管塑性加工方法及装备
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种台阶缝筛管塑性加工方法及装备，属筛管加工【技术领域】。
【背景技术】
[0002] 割缝筛管是石油钻采工具和器材，用于先期完井或采油防砂。割缝筛管性能优越 且价格低廉，受到国内外油田用户的欢迎。
[0003] 割缝筛管传统的断面缝型分为矩形缝、梯形缝等。断面矩形缝即管子的内外壁缝 隙一样宽，加工后的管壁强度高。但石油夹杂着细砂从缝隙流入管内时容易发生堵塞，采油 效率低，堵塞严重时会造成塌井等事故。
[0004] 梯形缝断面在管子外壁开口窄而在内壁开口宽，形状呈等腰梯形。梯形缝具有较 强的"自洁"作用，砂砾进入缝腔后，很容易被油液冲走，不易形成砂堵。管内外压降小，采 油效率高，防砂效果好。但外缝表面易受流砂磨蚀，缝隙变宽，影响滤砂效果。
[0005] 新的缝型一断面台阶缝：靠近管外壁是窄缝段，保留了断面矩形缝管壁强度高的 优点，可以提高耐砂砾冲蚀磨损的能力。而靠近管内壁是宽缝段，保留了断面梯形缝有"过 滤自洁"优点。
[0006] 但是采用传统的加工方法，如CBN砂轮片磨缝、高速钢铣刀铣缝、激光切缝等，很 难加工出断面台阶缝，特别是外缝宽度为0. 1mm甚至更窄的缝。
[0007]
【发明内容】
为了克服上述现有传统方法及装备的不足，本发明提供一种断面台阶缝塑性加工方法 及一种具有挤缝功能的挤缝机。
[0008] 解决上述问题的技术方案是： 一种断面台阶缝加工方法，具体步骤如下： a. 首先用普通刀具，如CBN砂轮、高速钢铣刀片或激光束，与被加工管件径向对中，沿 管体轴线方向切出数千条宽度为1_、甚至更宽的矩形缝； b. 然后在具有挤缝功能的挤缝机上，用特制的挤压刀具，沿已割好的矩形缝两侧挤压 出平行于矩形缝的犁沟。由于这种刀具有一定的几何形状和角度，所以沿矩形缝两侧的金 属会产生一定量的、使原来的矩形缝口变窄的塑性变形，达到管体断面呈外窄内宽的台阶 状。
[0009] 上述台阶缝筛管加工方法及装备，所述具有挤缝功能的挤缝机，由床身、介轮、随 动卡盘、进给油缸、压头油缸、挤压刀具、压头拖车、运载拖车、托轮、主动卡盘、链条、驱动装 置组成，运载拖车安装在床身上，沿床身由驱动装置通过链条和介轮拖动，而压头拖车装在 运载拖车内部，与运载拖车同步行进。
[0010] 上述台阶缝筛管加工方法及装备，所述压头拖车内装有压头油缸和进给油缸，当 运载拖车运行到预定位置时锁紧，压头油缸驱动装在压头拖车上的六个或更多挤压刀具同 时压缝，随着挤压刀具对工件表面的压深，进给油缸亦推动压头拖车沿工件作轴向移动。 [0011] 上述台阶缝筛管加工方法及装备，所述挤压刀具完成一排缝的挤压工作后，安装 在床身上两端的主动卡盘和随动卡盘夹持工件回转分度，挤压刀具继续下一排缝的挤压， 直至完成整周全部缝的挤压，装在床身上的托轮支撑工件。
[0012] 本发明的有益效果是，可以高效率地加工出断面台阶缝筛管。
【专利附图】
【附图说明】
[0013] 下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
[0014] 附图1、2是本发明的断面台阶缝塑性加工方法。
[0015] 附图3是本发明的具有挤缝功能的挤缝机结构示意图。
【具体实施方式】
[0016] 图1是用特制的挤压刀具对准已用普通方法、如用CBN砂轮、高速钢铣刀片或激光 束，沿管件轴线方向切出数千条宽度为1mm、甚至更宽的矩形缝，在压头油缸驱动下对割好 的矩形缝两侧施加挤压力，同时在进给油缸的驱动下沿管体轴线方向行进，挤压出平行于 矩形缝的犁沟。由于这种特制的刀具有一定的几何形状和角度，所以沿矩形缝两侧的金属 会产生一定量的、使原来的矩形缝口变窄的塑性变形，达到管体断面呈如图2所示的、外缝 窄而内缝宽的台阶状。
[0017] 图3中1.床身，2.介轮，3.随动卡盘，4.进给油缸，5.压头油缸，6.挤压刀具， 7.压头拖车，8.运载拖车，9.托轮，10.主动卡盘，11.链条，12.驱动装置 在附图3中，所述具有挤缝功能的挤缝机，由床身、介轮、随动卡盘、进给油缸、压头油 缸、挤压刀具、压头拖车、运载拖车、托轮、主动卡盘、链条、驱动装置组成，运载拖车安装在 床身上，沿床身由驱动装置通过链条和介轮拖动，而压头拖车装在运载拖车内部，与运载拖 车同步行进。
[0018] 上述台阶缝筛管加工方法及装备，所述压头拖车内装有压头油缸和进给油缸，当 运载拖车运行到预定位置即挤缝的起始端后与床身锁紧，压头油缸驱动装在压头拖车上的 六个或更多挤压刀具同时压缝，由于特制的刀具有一定的几何形状和角度，使缝口两侧一 定宽度内的金属同时向缝口中间位置倾斜，发生塑性变形。随着挤压刀具对工件表面的压 深，进给油缸亦推动压头拖车沿工件作轴向移动。经过几次这样的过程，可使加工前的缝截 面挤成外缝窄内缝宽的台阶缝缝截面。
[0019] 上述台阶缝筛管加工方法及装备，所述挤压刀具完成一排缝的挤压工作后，安装 在床身上两端的主动卡盘和随动卡盘加持工件回转分度，挤压刀具继续下一排缝的挤压， 直至完成整周全部缝的挤压，装在床身上的托轮支撑管件。
[0020] 与传统的加工机床和加工方法相比较，本发明有如下优点： 可以高效率地加工出，传统方法无法加工的外缝宽度为〇. 1mm甚至更窄的、性能优于 矩形缝和梯形缝的台阶缝。
【权利要求】
1. 一种台阶缝筛管塑性加工方法及装备，其特征在于：它采用如下方法： a. 首先用普通刀具，如CBN砂轮、高速钢铣刀片或激光束，与被加工管件径向对中，沿 管体轴线方向切出数千条宽度为1_、甚至更宽的矩形缝； b. 然后在具有挤缝功能的挤缝机上，用特制的挤压刀具，沿已割好的矩形缝两侧挤压 出平行于矩形缝的犁沟，由于这种刀具有一定的几何形状和角度，所以沿矩形缝两侧的金 属会产生一定量的、使原来的矩形缝口变窄的塑性变形，达到管体断面呈外窄内宽的台阶 状。
2. 根据权利要求1所说的台阶缝筛管塑性加工方法及装备，其特征在于：有挤缝功能 的挤缝机，由床身（1)、介轮（2)、随动卡盘（3)、进给油缸（4)、压头油缸（5)、挤压刀具（6)、 压头拖车（7)、运载拖车（8)、托轮（9)、主动卡盘（10)、链条（11)、驱动装置（12)组成，运载 拖车（8)安装在床身（1)上，沿床身由驱动装置（12)通过链条（11)和介轮（2)拖动，而压 头拖车（7)装在运载拖车（8)内部，与运载拖车（8)同步行进。
3. 根据权利要求1所说的台阶缝筛管塑性加工方法及装备，其特征在于：所述压头拖 车（7)内装有压头油缸（5)和进给油缸（4)，当运载拖车（8)运行到预定位置时锁紧，压头油 缸（5 )驱动装在压头拖车（7 )上的六个或更多挤压刀具（6 )同时压缝，随着挤压刀具（6 )对 工件表面的压深，进给油缸（4)亦推动压头拖车（7)沿工件作轴向移动。
4. 根据权利要求1所说的台阶缝筛管塑性加工方法及装备，其特征在于：所述挤压刀 具（6)完成一排缝的挤压工作后，安装在床身（1)上两端的主动卡盘（10)和随动卡盘（3) 夹持工件回转分度，挤压刀具（6)继续下一排缝的挤压，直至完成整周全部缝的挤压，装在 床身（1)上的托轮（9 )支撑工件。
【文档编号】B23P15/00GK104117814SQ201310059375
【公开日】2014年10月29日 申请日期:2013年4月25日 优先权日:2013年4月25日
【发明者】李庆辉, 陈静, 高福万 申请人:天津中杰科技发展有限公司