一种保护套端部整形机及保护套端部整形工艺的制作方法
【专利摘要】本发明属于机械加工领域，特别涉及一种保护套端部整形机及保护套端部整形工艺。保护套端部整形机，包括机架，机架的一端设有整形机构，整形机构能够对保护套端部进行辊轧整形，机架的上部设有托架，托架用于放置保护套。本发明的保护套端部整形机利用液压驱动、液压施压、液压顶紧等液压技术，使保护套端部在上下滚轮压紧、旋转过程中实现平口整形的目的。与现有技术相比，本发明可完全克服了采用外箍涨紧的传统工艺而产生的抱箍卡死、过盈配合等技术缺陷；实现一次整形，降低了劳动强度，提高了整形效率；且保护套端部整形机结构简单、易于操作。
【专利说明】一种保护套端部整形机及保护套端部整形工艺
【技术领域】
[0001]本发明属于机械加工领域，特别涉及一种保护套端部整形机及保护套端部整形工艺。
【背景技术】
[0002]在石油、天然气开采领域，为了防止地层砂随着油、气、水被带到井筒或地面设备内，导致产生油井减产停产、加快磨损井下管桩及地面设备等危害，对于出砂油气井需要使用能够有效挡砂、过滤地层流体的防砂筛管。目前，油气井用防砂筛管有多种结构，这些防砂筛管或者造价较高、或者易损坏防砂时间短、或者防砂效果不理想。防砂筛管的质量和防砂效果直接影响着油气井的产量和寿命。一旦防砂失效，轻则影响油气井的正常生产，重则导致油井报废。
[0003]防砂筛管的质量取决于其加工制备的工艺。防砂筛管在制造过程中，防砂筛管保护套端部往往存在许多凹陷桥，这些凹陷桥严重影响支撑环的组装和压实，因此在保护套与支撑环组装焊接之前，需要将保护套端部的凹陷桥轧平，以保证其与支撑环组装、焊接的质量。此项技术称为保护套端部整形工艺，此工艺一直是影响防砂筛管保护套加工质量和效率的瓶颈。
[0004]传统的保护套端部整形方法采用内胀芯与外箍工艺实现，这种工艺需在整形过程中需要调换两次位置，不能一次完成；而且在内胀芯涨紧后，保护套与外箍往往形成过盈配合，退出外箍时需人工用大锤砸出，不但费力费时，危险性也非常大，工作效率也不高。
[0005]有鉴于上述现有防砂筛管保护套端部整形中存在的诸多问题，本发明的设计人依靠多年的工作经验和丰富的专业知识，积极加以研究和创新，最终研发出本发明的一种保护套端部整形机及保护套端部整形工艺。
【发明内容】
[0006]为了解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种结构简单、整形效率高、效果好、易于操作、省时省力的保护套端部整形机。
[0007]为了解决上述技术问题，实现本发明的发明目的，本发明采用了如下技术方案:
[0008]一种保护套端部整形机，包括机架，所述机架的一端设有整形机构，所述整形机构能够对保护套端部进行辊轧整形，所述机架的上部设有托架，所述托架用于放置保护套。
[0009]进一步地，所述机架的另一端设有尾端支撑器，所述尾端支撑器用于对保护套尾端进行中心定位和轴向顶紧，所述托架位于所述整形机构与所述尾端支撑器之间。
[0010]进一步地，所述尾端支撑器包括液压缸和顶紧头，所述液压缸连接顶紧头，所述顶紧头抵紧保护套尾端。
[0011 ] 进一步地，所述尾端支撑器还包括支撑器架，所述液压缸设置在所述支撑器架上，所述支撑器架的底部设有行走装置和锁定装置；
[0012]所述行走装置为设置在支撑器架下部两侧的滚动轮；[0013]所述移动件设置在所述支撑器架上，随所述支撑器架移动，所述移动件上设有锁定螺栓；所述卡固件设置在机架导轨上，所述卡固件上设有锁定螺孔；锁定时，所述锁定螺栓拧紧在所述锁定螺孔内。
[0014]进一步地，所述整形机构包括旋转方向相反的上辊和下辊，所述上辊设置在所述下辊的上方，所述上辊连接上辗轧滚轮，所述下辊连接下辗轧滚轮。
[0015]进一步地，所述上辊通过花键连接所述上辗轧滚轮、所述下辊通过花键连接所述下辗轧滚轮。
[0016]进一步地，所述上辗轧滚轮和所述下辗轧滚轮在水平方向设有2-3°的夹角。
[0017]进一步地，所述整形机构设置在整形基架上，所述整形基架包括基架本体和支撑架，所述支撑架设在基架本体上部；所述下辊固定在所述基架本体上；所述上辊设在所述支撑架上，所述上辊上设有调整垫，所述上辊的上方设有加压油缸。
[0018]进一步地，所述托架由两组以上的支架组成，所述支架下部设有高度调节装置；所述高度调节装置包括调节螺母和调节螺杆，所述调节螺母套接在所述调节螺杆上。
[0019]本发明同时公开了一种采用上述保护套端部整形机对保护套端部进行整形的方法，具体包括以下步骤:
[0020]第一步:将需要进行端部整形的保护套置于托架上，并将保护套需要整形的一端套在下辗轧滚轮上；
[0021]第二步:调整尾端支撑器，使尾端支撑器的顶紧头抵紧保护套尾端，对保护套尾端进行中心定位和轴向顶紧，使保护套与下辗轧滚轮顶紧；
[0022]第三步:通过调整垫调节上辗轧滚轮的位置，使用上辗轧滚轮与下辗轧滚轮夹压保护套端部，再调节加压油缸通过上辗轧滚轮向保护套端部加压；
[0023]第四步:启动马达，驱动上辊和下辊，使之分别带动上辗轧滚轮和下辗轧滚轮对保护套端部进行辗轧整形；
[0024]第五步:待保护套端部的全周经过辗轧整形完毕后，关闭驱动马达，提升加压油缸，后调尾端支撑器，取下保护套，完成整形。
[0025]本发明的保护套端部整形机利用液压驱动、液压施压、液压顶紧等液压技术，使保护套端部在上下滚轮压紧、旋转过程中实现平口整形的目的。与现有技术相比，本发明的有益效果在于:
[0026]1、完全克服了采用外箍涨紧的传统工艺而产生的抱箍卡死、过盈配合等技术缺陷；
[0027]2、实现一次整形，降低了劳动强度，提高了整形效率；
[0028]3、本发明的保护套端部整形机结构简单、易于操作。
【专利附图】
【附图说明】
[0029]图1为本发明保护套端部整形机的结构示意图；
[0030]图2为机架的结构示意图；
[0031]图3为整形机构的结构示意图；
[0032]图4为尾端支撑器的结构示意图；
[0033]图5为整形基架的结构示意图。[0034]其中:
[0035]1.机架，11.托架，12.支架，13.高度调节装置；
[0036]2.保护套；
[0037]3.整形机构，31.上辊，32.下辊，33.驱动马达，34.调整垫，35.上碾轧滚轮，36.下碾轧滚轮，37.加压油缸；
[0038]4.尾端支撑器，41.支撑器架，42.行走装置，43.液压缸，44.顶紧头，45.锁定装置；
[0039]5.整形基架，51.基架本体，52.支撑架。
【具体实施方式】
[0040]下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细描述，但不作为对本发明的限定。
[0041]如图1所示，本发明保护套端部整形机包括机架1，机架I的一端设有整形机构3，整形机构3能够对保护套端部进行辊轧整形；机架I的上部设有托架11，托架11用于放置保护套2 ;机架I的另一端设有尾端支撑器4，尾端支撑器4用于对保护套2尾端进行中心定位和轴向顶紧，托架11位于整形机构3与尾端支撑器4之间。
[0042]如图2所示，机架I的上部设有托架11，托架11由两组以上的支架12组成，支架12的数量由机架I长度决定，优选为每隔50-60公分一组支架12 ;支架12的下部设有高度调节装置13，高度调节装置13包括调节螺母和调节螺杆，调节螺母套接在所述调节螺杆上。需要调节高度时，旋转调节螺母从而带动调节螺杆上下移动，达到调节高度的目的。高度调节装置13用于调整支架的高度，以满足不同内径的保护套2整形的需要。对内径较小的保护套2进行整形时，需要通过支架12下部的高度调节装置13调高支架，使保护套2端部的上边缘与下辗轧滚轮36的上边缘在水平方向上平齐，保证保护套2需要整形的端部可以平行的套在下辗轧滚轮36上；反之易然，对内径较大的保护套2进行整形时，需要通过支架12下部的高度调节装置13调低支架，使保护套2端部的上边缘与下辗轧滚轮36的上边缘在水平方向上平齐，保证保护套2需要整形的端部可以平行的套在下辗轧滚轮36上。
[0043]如图3所示，整形机构3包括由驱动马达33驱动的、旋转方向相反的上辊31和下辊32，上辊31设置在下辊32的上方，与下辊32保持平行。上辊31靠近保护套2的一端连接上辗轧滚轮35，上辊31通过花键连接上辗轧滚轮35 ;下辊32靠近保护套2的一端连接下辗轧滚轮36，下辊32通过花键连接下辗轧滚轮36 ;花键方式连接由于其齿数较多，总接触面积较大，因而可承受较大的载荷且受力较为均匀，同时可完成快速装卸，提高工作效率。由于上辊31和下辊32可以向相反方向旋转，因此，以花键方式分别连接在其上的上辗轧滚轮35和下辗轧滚轮36也是随之反方向旋转的滚轮机构。
[0044]上辊31的上方设有加压油缸37，加压油缸37可以设一个，或在上辊31两端各设一个，也可以设置多个，其中较佳的实施例为图中所示的可以实现均匀施压的两个同步加压油缸37。整形机构3两端的两个同步加压油缸37通过施压上辗轧滚轮35向保护套2端部加压，使保护套2端部夹压在上辗轧滚轮35和下辗轧滚轮36之间。在上辗轧滚轮35和下辗轧滚轮36转动时与保护套2端部之间产生的静摩擦力作用的带动下，保护套2随之旋转，从而，保护套2的端部在上辗轧滚轮35和下辗轧滚轮36的旋转辗轧下，实现整形的目的。
[0045]为进一步达到工艺参数要求，上辗轧滚轮35和下辗轧滚轮36之间在水平方向上设有一定的角度。作为优选实施例，上辗轧滚轮35和下辗轧滚轮36在水平方向设有2—
3。的夹角。由于夹角的存在，整形作业完成后，保护套端部将会呈现微喇叭形或微缩口形，从而保证了保护套端部参数完全满足工艺要求。
[0046]显而易见，上辗轧滚轮35和下辗轧滚轮36之间的施压距离应与保护套2端部的厚度相等。当保护套2端部的厚度发生变化时，上辗轧滚轮35和下辗轧滚轮36之间的施压距离应随之调整。所以为了确保整形机可满足不同厚度规格的保护套端部，需要在上辊31上设置调整垫34，可根据保护套端部厚度的规格通过快速调整垫34，调整上辗轧滚轮35和下辗轧滚轮36之间的施压距离，已确保其间的施压距离与保护套2端部的厚度相等。
[0047]如图4所示，尾端支撑器4包括支撑器架41，支撑器架41内设有液压缸43，液压缸43靠近保护套一端连接顶紧头44，顶紧头44用于伸入保护套2的尾端，在进行端部整形时用于抵紧保护套2的尾端。液压缸43用于进行液压顶紧，可使顶紧头44抵紧保护套2的尾端，从而更好完成整形作业。
[0048]支撑器架41底部设有行走装置42和锁定装置45，行走装置42优选为设置在支撑器架41下部的滚动轮，滚动轮设置在支撑器架41下部的两侧，为一组、两组或多组，行走装置42可使尾端支撑器4在工作过程中操作更加方便，移动更加灵活。
[0049]锁定装置45可以将支撑器架41锁定在机架I的某个位置。锁定装置45包括卡固件451和移动件452。本发明的锁定装置45包括移动件451和卡固件452，移动件451随支撑器架41移动，且其上设有锁定螺栓453，卡固件452设置在机架导轨14上，卡固件452上设有锁定螺孔454，当尾端支撑器4行走到机架滑轨的某一位置需要固定时，可将锁定螺栓453拧紧在锁定螺孔454内即可。优选的，卡固件452也可以调整位置，以满足不同锁定位置的需求。通过锁定支撑器架41，使整个尾端支撑器4锁定在机架I上，从而保证顶紧头44牢固的抵紧保护套2的尾端不松动，直至整形作业完成。
[0050]如图5所示，整形机构3设置在整形基架5上，整形基架5包括基架本体51和支撑架52，支撑架52设在基架本体51上部，下辊32固定在基架本体51上，上辊31设在支撑架52上，上辊31上设有调整垫34，上辊31的上方设有加压油缸37。
[0051]同时，本发明还公开了一种使用上述保护套端部整形机对保护套端部进行整形的方法，具体包括以下步骤:
[0052]第一步:将需要进行端部整形的保护套置于托架3上，调整支架12下方的高度调节装置13，使保护套2端部的上边缘与下辗轧滚轮36的上边缘在水平方向上平齐，保证保护套2需要整形的端部可以平行的套在下辗轧滚轮36上；
[0053]第二步:通过尾端支撑器4的行走装置42，调整尾端支撑器4的位置，使尾端支撑器4的顶紧头44抵紧保护套尾端，对保护套尾端进行中心定位和轴向顶紧，使保护套与下辗轧滚轮36顶紧后，启用锁定装置45，锁定尾端支撑器4，使保护套与下辗轧滚轮36保持顶紧状态；
[0054]第三步:通过调整垫34调节上辊31的高度，上辗轧滚轮35随上辊31的高度的变化而变化，使用上辗轧滚轮35与下辗轧滚轮36夹压保护套2端部；再调节加压油缸37，通过上辗轧滚轮35向保护套端部加压；[0055]第四步:启动驱动马达33，驱动上辊31和下辊32向相反的方向旋转，使之分别带动上辗轧滚轮35和下辗轧滚轮36也随之旋转，从而实现对保护套端部进行辗轧整形；
[0056]第五步:待保护套端部的全周经过辗轧旋转一周，整形完毕，关闭驱动马达33，提升加压油缸37，通过行走装置42后调尾端支撑器4，取下保护套2，完成整形。
[0057]以上描述仅为本发明的示例性实施例，不用于限制本发明，本发明的保护范围由权利要求书限定。本领域技术人员在本发明的实质精神和保护范围内，对本发明做出各种修改或等同替换应视为落在本发明的保护范围内。
【权利要求】
1.一种保护套端部整形机，其特征在于:包括机架，所述机架的一端设有整形机构，所述整形机构能够对保护套端部进行辊轧整形，所述机架的上部设有托架，所述托架用于放置保护套。
2.根据权利要求1所述的一种保护套端部整形机，其特征在于:所述机架的另一端设有尾端支撑器，所述尾端支撑器用于对保护套尾端进行中心定位和轴向顶紧，所述托架位于所述整形机构与所述尾端支撑器之间。
3.根据权利要求2所述的一种保护套端部整形机，其特征在于:所述尾端支撑器包括液压缸和顶紧头，所述液压缸连接顶紧头，所述顶紧头抵紧保护套尾端。
4.根据权利要求3所述的一种保护套端部整形机，其特征在于: 所述尾端支撑器还包括支撑器架，所述液压缸设置在所述支撑器架上，所述支撑器架的底部设有行走装置和锁定装置； 所述行走装置为设置在支撑器架下部两侧的滚动轮； 所述移动件设置在所述支撑器架上，随所述支撑器架移动，所述移动件上设有锁定螺栓；所述卡固件设置在机架导轨上，所述卡固件上设有锁定螺孔；锁定时，所述锁定螺栓拧紧在所述锁定螺孔内。
5.根据权利要求1所述的一种保护套端部整形机，其特征在于:所述整形机构包括旋转方向相反的上辊和下辊，所述上辊设置在所述下辊的上方，所述上辊连接上辗轧滚轮，所述下辊连接下辗轧滚轮。
6.根据权利要求5所述的一种保护套端部整形机，其特征在于:所述上辊通过花键连接所述上辗轧滚轮、所述下辊通过花键连接所述下辗轧滚轮。
7.根据权利要求6所述的一种保护套端部整形机，其特征在于:所述上辗轧滚轮和所述下辗轧滚轮在水平方向设有2-3°的夹角。
8.根据权利要求5所述的一种保护套端部整形机，其特征在于:所述整形机构设置在整形基架上，所述整形基架包括基架本体和支撑架，所述支撑架设在基架本体上部；所述下辊固定在所述基架本体上；所述上辊设在所述支撑架上，所述上辊上设有调整垫，所述上辊的上方设有加压油缸。
9.根据权利要求1所述的一种保护套端部整形机，其特征在于:所述托架由两组以上的支架组成，所述支架下部设有高度调节装置；所述高度调节装置包括调节螺母和调节螺杆，所述调节螺母套接在所述调节螺杆上。
10.使用权利要5-9任一项所述的一种保护套端部整形机对保护套端部进行整形的方法，其特征在于，具体包括以下步骤: 第一步:将需要进行端部整形的保护套置于托架上，并将保护套需要整形的一端套在下辗轧滚轮上； 第二步:调整尾端支撑器，使尾端支撑器的顶紧头抵紧保护套尾端，对保护套尾端进行中心定位和轴向顶紧，使保护套与下辗轧滚轮顶紧； 第三步:通过调整垫调节上辗轧滚轮的位置，使用上辗轧滚轮与下辗轧滚轮夹压保护套端部，再调节加压油缸通过上辗轧滚轮向保护套端部加压； 第四步:启动马达，驱动上辊和下辊，使之分别带动上辗轧滚轮和下辗轧滚轮对保护套端部进行辗轧整形；第五步:待保护套端部的全周经过辗轧整形完毕后，关闭驱动马达，提升加压油缸，后调尾端支撑器，取下保护套，完成整形。
【文档编号】B21D3/02GK103894452SQ201210576094
【公开日】2014年7月2日 申请日期:2012年12月26日 优先权日:2012年12月26日
【发明者】孙利国, 姜士湖, 崔洪琪 申请人:安东石油技术（集团）有限公司