专利名称：一种大跨距组孔构件的制造方法
技术领域：
本发明属于机械制造技术领域，涉及一种大跨距组孔构件的制造方法。
背景技术：
石油钻井装备的结构件，大跨距组孔构件普遍存在。由于大跨距组孔构件的孔距较大，采用整体加工的方法很难或无法保证组孔间同轴度和平行度等要求；同时，为了保证铰链式组孔结构转动灵活，必须保证多个构件的孔距相等(长度误差为中低精度要求)，因此，大跨距组孔构件的制造一直以来都是结构件制作的技术难题。
发明内容
本发明的目的是提供一种大跨距组孔构件的制造方法，解决了现有技术中很难或无法保证组孔间同轴度、平行度以及多个构件的孔距相等的问题。本发明所采用的技术方案是，一种大跨距组孔构件的制造方法，该方法按以下步骤实施步骤1、分别制作架体和与架体配套连接的孔座；步骤2、将步骤I中制得的架体和孔座置于工作平台上进行组装，将四个孔座分别安置在架体的上、下安装端面的两对角处，四个孔座和架体组装结合后构成一个大跨距组孔构件的构件单元，将两根工装轴分别穿入该构件的上、下安装端面的两个孔座内；步骤3、采用水平仪检测上下端工装轴之间的高低差和同一工装轴左右两端之间的高低差，用水平仪检测工装轴上平面的水平度，用卷尺检测孔座组合后的正方、斜方线性尺寸；当孔座左右设计间距超长时，还应用粉线配合检测工装轴上小平面上的刻线，保证同一端前后串接的工装轴各段同轴；根据检测结果，调整架体和孔座之间的相对位置，直至符合工艺要求；步骤4、将步骤3中相对位置已经调整至符合工艺要求的架体和孔座进行断续焊，初步断续焊牢固后，抽出工装轴，然后再对架体与各个孔座进行全面施焊，即成。本发明的有益效果是通过检测工装轴的相关尺寸，对架体和孔座的相对位置进行调整，使两者之间的位置关系符合工艺要求，不仅能保证组孔间的同轴度和平行度的要求，而且能保证多个构件的孔距相等，实现了大跨距组孔构件的制造；操作简单、安全可靠、工作效率高、生产制造成本低。
图1是本发明方法制作大跨距组孔结构件的原理示意图；图2是本发明方法配合工装套进行的工装轴适用范围扩展示意图；图3是本发明方法进行批量生产制造时的示意图；图4是本发明方法中的工装座结构主视示意图5是本发明方法中的工装座结构侧视示意图。图中，1.孔座，2.架体，3.工装轴，4.工装套，5.工装座，6.工装座孔，7.连接板。
具体实施例方式如各个附图所示，本发明大跨距组孔构件的制造方法的部件及装置设置方式，在文本中的上、下安装端面的描述方式仅是根据附图中的相对位置而言的，实际上孔座I和架体2可以设置为上下立面结构(此时两个安装端面可以称为上、下安装端面)，或将孔座I和架体2整体设置为平面摆放结构(此时两个安装端面可以称为前、后安装端面)，本发明下述的各个步骤中均以上、下安装端面进行描述，当孔座I和架体2为平面摆放结构进行组装制造时的操作方法及工作原理以此类推。本发明的大跨距组孔构件的制造方法，具体包括以下步骤步骤1、采用现有常规制造方法分别制作架体2和与架体2配套连接的孔座I ;步骤2、参照图1，将步骤I中制得的孔座I和架体2置于工作平台上进行组装，将四个孔座I分别安置在架体2的上、下安装端面(两个安装端面)的两边角(对角)处，四个孔座I和架体2组装结合后构成一个大跨距组孔构件的构件单元，将两根工装轴3分别穿入该构件的上、下安装端面的两个孔座I内；参照图2，如果孔座I上的孔径与工装轴3的外径不匹配时，采用工装套4进行配合过渡，即将该工装套4预先套进各个孔座I内，然后将工装轴3穿过工装套4的内孔。工装套4的外径尺寸与孔座I内径尺寸配合，工装套4的内径尺寸与工装轴3的外径尺寸配合，且工装套4为整体结构或多节分体结构。工装轴3为检测工装用基准轴，在工装轴3上沿圆周表面的轴向方向设置有一小段平面，该段平面上刻有与轴中心线平行的刻线作为检测基准。当工件孔座I的孔径变化时，利用不同孔径的工装套4进行调节，能够显著减少不同外径的工装轴3的制作数量，扩大每种工装轴3的适用范围。参照图3、图4、图5，批量生产带孔座I的孔距等长的构件时，需要使用工装座5，工装座5的结构是在连接板7上平行设置有两组耳板，该两组耳板上均同轴设置有一工装座孔6，将上、下两端各两个共四个工装座5固定于工作平台上，保证上、下孔中心线平行的工装座5的孔距尺寸与相邻的孔座I的孔距尺寸相等，孔座I的孔单独加工成，然后将工装轴3依次穿过工装座5和才加工好的孔座I。步骤3、采用水平仪检测上下端工装轴3之间的高低差和同一工装轴3左右两端之间的高低差，用水平仪检测工装轴3上平面的水平度，用卷尺检测孔座I组合后的正方、斜方等线性尺寸；当孔座I左右设计间距超长时(即工装轴3在图3中所示时从中间断开，为分体结构)，还应用粉线配合检测工装轴3上小平面上的刻线，保证同一端前后串接的工装轴3各段同轴，根据检测结果，调整架体2和孔座I之间的相对位置，直至符合工艺要求；步骤4、将步骤3中相对位置已经调整至符合工艺要求的架体2和孔座I进行断续焊，初步断续焊牢固后，抽出工装轴3，然后再对架体2与各个孔座I进行全面施焊工艺操作，彻底完成大跨距组孔构件的制作。本发明大跨距组孔构件的制造方法，采用现有制造方法制得架体，独立制成孔座。将制得的孔座和架体，置于工作平台上，将工装轴穿入孔座上的孔内；若孔座孔径与工装轴外径不匹配时，用工装套进行配合过渡。采用辅助工具和量具，检测工装轴的相关尺寸，根据检测结果，调整架体和孔座之间的相对位置至符合工艺要求，断续焊牢固后，抽出工装轴，再施焊，完成大跨距组孔构件的组装。批量生产时，将工装座固定于工作平台上，通过检测穿过工装座的工装轴的相关尺寸，保证工装座的孔距尺寸与工件孔座的孔距尺寸相等，将工装轴穿过工装座和孔座，调整架体和孔座之间的相对位置，配焊孔座，即可完成孔距等长工件的生产。本发明方法应用范围广、使用方便、安全可靠、效率高、能满足产品制造精度要求。
权利要求
1.一种大跨距组孔构件的制造方法，其特征在于，该方法按以下步骤实施步骤1、分别制作架体(2)和与架体(2)配套连接的孔座(I)；步骤2、将步骤I中制得的架体(2)和孔座(I)置于工作平台上进行组装，将四个孔座(I)分别安置在架体(2)的上、下安装端面的两对角处，四个孔座(I)和架体(2)组装结合后构成一个大跨距组孔构件的构件单元，将两根工装轴(3)分别穿入该构件的上、下安装端面的两个孔座(I)内；步骤3、采用水平仪检测上下端工装轴(3)之间的高低差和同一工装轴(3)左右两端之间的高低差，用水平仪检测工装轴(3)上平面的水平度，用卷尺检测孔座(I)组合后的正方、斜方线性尺寸；当孔座(I)左右设计间距超长时，还应用粉线配合检测工装轴(3)上小平面上的刻线， 保证同一端前后串接的工装轴(3)各段同轴，根据检测结果，调整架体(2)和孔座(I)之间的相对位置，直至符合工艺要求；步骤4、将步骤3中相对位置已经调整至符合工艺要求的架体(2)和孔座(I)进行断续焊，初步断续焊牢固后，抽出工装轴(3)，然后再对架体(2)与各个孔座(I)进行全面施焊， 即成。
2.根据权利要求1所述的大跨距组孔构件的制造方法，其特征在于所述的工装轴(3) 上沿圆周表面的轴向方向设置有一小段平面，该段平面上刻有与轴中心线平行的刻线作为检测基准。
3.根据权利要求1所述的大跨距组孔构件的制造方法，其特征在于所述的工装座(5)的结构是，在连接板(7)上平行设置有两组耳板，两组耳板上均同轴设置有一工装座孔(6)。
4.根据权利要求1、2或3所述的大跨距组孔构件的制造方法，其特征在于所述的步骤2中，如果孔座(I)上的孔径与工装轴(3)的外径不匹配时，采用工装套(4)进行配合过渡，即将该工装套(4)预先套进各个孔座(I)内，然后将工装轴(3)穿过工装套(4)的内孔。
5.根据权利要求4所述的大跨距组孔构件的制造方法，其特征在于所述的工装套(4) 的外径尺寸与孔座(I)内径尺寸配合，工装套(4)的内径尺寸与工装轴(3)的外径尺寸配合，且工装套(4)为整体结构或多节分体结构。
6.根据权利要求1、2或3所述的大跨距组孔构件的制造方法，其特征在于所述的步骤2中，批量生产孔座(I)的孔距等长的构件时，需要使用工装座(5)，将上、下两端各两个共四个工装座(5)固定于工作平台上，保证上、下孔中心线平行的工装座(5)的孔距尺寸与相邻的孔座(I)的孔距尺寸相等，孔座(I)的孔单独加工成，然后将工装轴(3)依次穿过工装座(5)和才加工好的孔座(I)。
全文摘要
本发明公开了一种大跨距组孔构件的制造方法，步骤包括步骤1、分别制作架体和孔座；步骤2、将架体和孔座进行组装，将四个孔座分别安置在架体的上、下安装端面的两对角处，将两根工装轴分别穿入上、下安装端面的孔座内；步骤3、采用水平仪检测上下端工装轴之间的高低差和同一工装轴左右两端之间的高低差，用水平仪检测工装轴上平面的水平度，用卷尺检测孔座组合后的正方、斜方线性尺寸；根据检测结果，调整架体和孔座之间的相对位置，直至符合工艺要求；步骤4、将架体和孔座进行断续焊，抽出工装轴，然后再对架体与各个孔座进行全面施焊，即成。本发明的方法，保证了组孔间的同轴度和平行度的要求。
文档编号B23K37/04GK102990238SQ201210479938
公开日2013年3月27日 申请日期2012年11月22日 优先权日2012年11月22日
发明者刘海峰, 徐斌荣, 周丽, 王海峰, 肖虎, 秦红英 申请人:宝鸡石油机械有限责任公司