一种弹性扶正器焊接装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型提供了一种弹性扶正器焊接装置，属于油田井下工具领域。该弹性扶正器焊接装置包括中心轴，齿环、支架和支架底座；所述齿环套在中心轴上，支架和支架底座将中心轴支撑起来；所述中心轴的一端设有定位挡盘；所述齿环包括第一齿环和第二齿环，待加工的弹性扶正器的两个弹簧箍分别能够插入到第一齿环和第二齿环内。该弹性扶正器焊接装置能够实现弓形片在弹簧箍上面径向和轴向的精确定位，避免了人工划线，节约了人工成本，大大提高了效率。
【专利说明】
一种弹性扶正器焊接装置
技术领域
[0001]本实用新型属于油田井下工具领域，具体涉及一种弹性扶正器焊接装置，用于油田固井作业工具----弹性扶正器的焊接。
【背景技术】
[0002]弹性扶正器广泛应用于直井或大斜度井的下套管施工作业中，是提高固井质量的一种辅助工具。焊接式的弹性扶正器由2个弹簧箍和4个弓形片组成，在实际的生产过程中，焊接工序比较繁琐，为了保证四个弓形片与弹簧箍的焊接位置，需要对弹簧箍进行人工划线，即需要将弹簧箍标识定位痕迹，每个弹簧箍上面共划4条径向等分线，以及I条轴向距离定位线，该过程费时费力，严重制约着扶正器的产能。而且人工划线存在精度不高，划痕有时不明显的问题，这些都会影响后续的焊接效率以及产品质量。因此，需要一种工装来解决弹性扶正器焊接时弹簧箍和弓形片的定位问题。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型的目的在于解决上述现有技术中存在的难题，提供一种弹性扶正器焊接装置，使得焊接过程简单方便，避免焊接前人工划线工序，并且焊接定位精确，降低人工成本，提尚焊接效率，保证广品质量。
[0004]本实用新型是通过以下技术方案实现的:
[0005]—种弹性扶正器焊接装置，包括中心轴，齿环、支架和支架底座；
[0006]所述齿环套在中心轴上，支架和支架底座将中心轴支撑起来；
[0007]所述中心轴的一端设有定位挡盘；
[0008]所述齿环包括第一齿环和第二齿环，待加工的弹性扶正器的两个弹簧箍分别能够插入到第一齿环和第二齿环内。
[0009]所述第一齿环和第二齿环均为圆环短节结构，在其一端的内孔中设有台阶;在另一端的管壁上设有在圆周上均布的凹齿；
[0010]待加工的弹性扶正器的弓形片的两端均能够插入到所述凹齿中。
[0011]所述凹齿的宽度大于待加工的弹性扶正器的弓形片的宽度；
[0012]所述凹齿的底部和所述台阶之间的垂直距离等于待加工的弹性扶正器的弹簧箍的端面和弓形片的端面之间的垂直距离；
[0013]所述凹齿的深度小于或等于待加工的弹性扶正器的弓形片与弹簧箍之间的非焊接部分的长度。
[0014]所述凹齿的宽度比待加工的弹性扶正器的弓形片的宽度大0.3mm。
[0015]所述第一齿环和第二齿环内的台阶处的内孔直径等于弹簧箍的内径、大于所述中心轴的直径；
[0016]所述第一齿环和第二齿环其他部位的内孔直径大于弹簧箍的外径。
[0017]所述第一齿环和第二齿环内的台阶处的内孔直径比中心轴的直径大0.3mm;
[0018]所述第一齿环和第二齿环其他部位的内孔直径比待加工的弹性扶正器的弹簧箍的外径大0.3mm。
[0019]所述支架包括第一支架和第二支架，所述支架底座包括第一支架底座和第二支架底座；
[0020]所述第一支架和第二支架的上部均为V形自动定心结构，即当中心轴的两端分别放置在第一支架和第二支架上时，中心轴水平且能够自由转动但不会滚动；
[0021 ]所述第一支架和第二支架的下端分别固定在第一支架底座和第二支架底座上。
[0022]所述中心轴上的定位挡盘的外径大于齿环的外径。
[0023]所述第一支架和第二支架均为十字形结构。
[0024]所述第一齿环套到中心轴上，其不带凹齿的端面与中心轴上的定位挡盘接触;待加工的弹性扶正器的一个弹簧箍套到中心轴上，插入到第一齿环的内孔中，与第一齿环的台阶端面接触;另一个弹簧箍套入中心轴上，插入到第二齿环的内孔中，与第二齿环的台阶端面接触；
[0025]所述第一齿环和第二齿环的凹齿相对；
[0026]所述第一齿环和第二齿环采用铝制成。
[0027]与现有技术相比，本实用新型的有益效果是:
[0028]I)该工装能够实现弓形片在弹簧箍上面径向和轴向的精确定位，避免了人工划线，节约了人工成本，大大提高了效率。
[0029]2)避免了人工划线造成的误差，焊接精度有保障，焊接质量提高。
[0030]3)该工装将扶正器支撑起来，而且可以沿着中心轴转动，使得焊接工作便捷。
[0031 ] 4)该工装结构简单，使用方便，制作成本低廉。
【附图说明】
[0032]图1是焊接式弹性扶正器的结构示意图；
[0033]图2是弹性扶正器焊接装置的结构示意图；
[0034]图3是弹性扶正器焊接装置带扶正器结构示意图；
[0035]图4是中心轴结构示意图；
[0036]图5是齿环示意图；
[0037]图6是支架和支架底座焊接后示意图；
[0038]图中，1.第一齿环、2.中心轴、3.第二齿环、4.第一支架、5.第一支架底座、6.第二支架底座、7.第二支架。
【具体实施方式】
[0039]下面结合附图对本实用新型作进一步详细描述:
[0040]如图1至图6所示，本实用新型包括2个一模一样的第一齿环I和第二齿环3、1个中心轴2、2个一模一样的第一支架4和第二支架7、2个一模一样的第一支架底座5和第二支架底座6等零部件，所述的第一齿环1、第二齿环3是一带有一段内孔带台阶且端面均布着4个凹齿的圆环短节，凹齿的宽度稍微比扶正器的弓片宽度大(凹齿的宽度稍微比扶正器的弓片宽度大0.3mm)。第一齿环1、第二齿环3的凹齿底部距离内孔台阶的长度和扶正器弹簧箍端面距离弓片端面的长度一致。中心轴2是带有一个定位挡盘的长筒件。第一支架底座5和第二支架底座6是一具有一定厚度的方形铁板。第一支架4和第二支架7是一“十”字型铁板(优选具有V形自动定心功能的形状，例如十字形、V型，十字形制作方便简单，用一块钢板气割成十字形就能成型，V形需要下面焊接一块平板，半圆形也可以，但是不具备自动定心功能，需要两者的半径一致才能保证中心轴不滚动。)第一支架4和第二支架7分布与第一支架底座5和第二支架底座6焊接在一起。焊接在一起的支架可以站立，两个焊接支架(由支架和支架底座焊接而成)用于支撑中心轴2。第一齿环I和第二齿环3的齿对向套入中心轴2上。
[0041]使用时，首先将2个焊接支架摆正，放置合适的距离。将第一齿环I套入中心轴2上，不带齿端面与中心轴2的挡盘接触。将弹簧箍也套入中心轴2上，一直伸到第一齿环I里，与第一齿环I的内孔台阶接触(齿环内孔小直径处直径小于弹簧箍的外径，等于弹簧箍的内径，但是要大于中心轴的直径(大0.3_左右)，齿环内孔大直径处的直径要大于弹簧箍的外径(大0.3_左右))将另一个弹簧箍放入第二齿环3里，与第二齿环3的内孔台阶接触，然后一起套入中心轴2上，第一齿环I和第二齿环3齿对齿放置。将带有第一齿环I和第二齿环3和弹簧箍的中心轴2水平放在2个焊接支架上。取一片弓形片，将弓形片的两端分别嵌入第一齿环I和第二齿环3的齿里，然后压紧第二齿环3，使弓形片的两端分别与第一齿环I和第二齿环3的齿底完全接触，弓形片的两端通过凹齿卡住，保证在一条直线上。此时开始从第二齿环3的端处开始焊接，将弓形片和弹簧箍焊接在一起，然后再在第一齿环I的端处焊接，将弓形片和弹簧箍焊接在一起。焊完第一个弓形片后按照同样的方式焊完剩余3个弓形片。所有弓形片焊接完毕后，将中心轴2抬起，带有挡盘端朝上，另一端朝下，此时，焊接后的扶正器和第一齿环I和第二齿环3便会自动脱落，完成一个扶正器的焊接。
[0042]该工装能够实现弓形片在弹簧箍上面径向和轴向的精确定位，避免了人工划线，节约了人工成本，操作简单方便，效率大大提高，是一种比较理想的焊接工装。
[0043]本实用新型根据弹性扶正器的结构，设计了2个齿环的内台阶距离断面的长度，以及凹齿的深度(凹齿的深度小于或等于弓形片与弹簧箍非焊接的长度，例如，图纸要求非焊接部分不能超过20mm，凹齿实际深15mm即可)和宽度，使之焊接后能够恰好满足设计要求；根据扶正器弹簧箍的内径尺寸，设计了中心轴2的外圆尺寸(中心轴的直径〈弹簧箍的内径=齿环小直径处直径，小0.3mm)使弹簧箍能够在中心轴2上自由滑动且径向不蹿动;根据扶正器弹簧箍的外径尺寸，设计了 2个齿环的内径尺寸，使弹簧箍能够轻松进入齿环且径向不蹿动；中心轴2可以在焊接支架(由支架和支架底座焊接而成)上自由转动并可以取下，方便焊接以及焊后取件；中心轴2上设计一挡盘，该挡盘可以防止焊接时扶正器组件轴向蹿动。
[0044]本实用新型中的第一齿环和第二齿环的材质均为铝，而其余零件和弹性扶正器都是钢材，因为齿环为铝件(铝不可焊)，所以在焊接到齿环附近时，齿环不会被焊在一起。
[0045]支架和支架底座都是由厚钢板气割而成，成本很低。本装置能够省去扶正器焊前的划线工序，不仅节省人力成本，而且焊接精度高，扶正器质量得到保证。该装置使得焊接过程方便快捷，效率大大提高，具有广阔的应用前景。
[0046]上述技术方案只是本实用新型的一种实施方式，对于本领域内的技术人员而言，在本实用新型公开了原理的基础上，很容易做出各种类型的改进或变形，而不仅限于本实用新型上述具体实施例所描述的结构，因此前面描述的只是优选的，而并不具有限制性的意义。
【主权项】
1.一种弹性扶正器焊接装置，其特征在于:所述弹性扶正器焊接装置包括中心轴、齿环、支架和支架底座； 所述齿环套在中心轴上，支架和支架底座将中心轴支撑起来； 所述中心轴的一端设有定位挡盘； 所述齿环包括第一齿环和第二齿环，待加工的弹性扶正器的两个弹簧箍分别能够插入到第一齿环和第二齿环内。2.根据权利要求1所述的弹性扶正器焊接装置，其特征在于:所述第一齿环和第二齿环均为圆环短节结构，在其一端的内孔中设有台阶;在另一端的管壁上设有在圆周上均布的凹齿； 待加工的弹性扶正器的弓形片的两端均能够插入到所述凹齿中。3.根据权利要求2所述的弹性扶正器焊接装置，其特征在于:所述凹齿的宽度大于待加工的弹性扶正器的弓形片的宽度； 所述凹齿的底部和所述台阶之间的垂直距离等于待加工的弹性扶正器的弹簧箍的端面和弓形片的端面之间的垂直距离； 所述凹齿的深度小于或等于待加工的弹性扶正器的弓形片与弹簧箍之间的非焊接部分的长度。4.根据权利要求3所述的弹性扶正器焊接装置，其特征在于:所述凹齿的宽度比待加工的弹性扶正器的弓形片的宽度大0.3mm。5.根据权利要求3或4所述的弹性扶正器焊接装置，其特征在于:所述第一齿环和第二齿环内的台阶处的内孔直径等于弹簧箍的内径、大于所述中心轴的直径； 所述第一齿环和第二齿环其他部位的内孔直径大于弹簧箍的外径。6.根据权利要求5所述的弹性扶正器焊接装置，其特征在于:所述第一齿环和第二齿环内的台阶处的内孔直径比中心轴的直径大0.3_ ； 所述第一齿环和第二齿环其他部位的内孔直径比待加工的弹性扶正器的弹簧箍的外径大0.3mm。7.根据权利要求1所述的弹性扶正器焊接装置，其特征在于:所述支架包括第一支架和第二支架，所述支架底座包括第一支架底座和第二支架底座； 所述第一支架和第二支架的上部均为V形自动定心结构，即当中心轴的两端分别放置在第一支架和第二支架上时，中心轴水平且能够自由转动但不会滚动； 所述第一支架和第二支架的下端分别固定在第一支架底座和第二支架底座上。8.根据权利要求7所述的弹性扶正器焊接装置，其特征在于:所述中心轴上的定位挡盘的外径大于齿环的外径。9.根据权利要求8所述的弹性扶正器焊接装置，其特征在于:所述第一支架和第二支架均为十字形结构。10.根据权利要求1所述的弹性扶正器焊接装置，其特征在于:所述第一齿环套到中心轴上，其不带凹齿的端面与中心轴上的定位挡盘接触;待加工的弹性扶正器的一个弹簧箍套到中心轴上，插入到第一齿环的内孔中，与第一齿环的台阶端面接触;另一个弹簧箍套入中心轴上，插入到第二齿环的内孔中，与第二齿环的台阶端面接触； 所述第一齿环和第二齿环的凹齿相对；所述第一齿环和第二齿环采用铝制成。
【文档编号】B23K37/04GK205571794SQ201620173212
【公开日】2016年9月14日
【申请日】2016年3月8日
【发明人】孔博, 尹垒, 陈武君, 赵玉峰, 马善坤, 陈立平
【申请人】中国石油化工股份有限公司, 中国石油化工股份有限公司石油工程技术研究院, 德州大陆架石油工程技术有限公司