一种柱面零件精磨工装的制作方法

本发明涉及精磨工装，具体是一种柱面零件的精磨工装，特别适宜狭小空间内的柱面零件（包括轴类零件或管类零件，例如油气井套管悬挂器）的外表面精磨处理。

背景技术：

包括轴类零件和管类零件在内的柱面零件，在使用过程中通常会涉及外表面的精磨处理，包括污垢、锈蚀等清除，以及圆度、光洁度的提高，这在要求精密配合的柱面零件上最为明显，例如油气井开采用的套管悬挂器。

套管悬挂器用于悬挂油气井的套管，并在油气井的井口分隔各层套管间的压力系统。通常情况下，悬挂器座入套管头完成固井施工后，就会永久的安装在套管头内无法再次取出；悬挂器伸出套管头法兰面的脖颈（柱面结构）用于连接安装下一开次的防喷器、套管头或油管头。套管悬挂器脖颈的外表面作为连接其它管件的密封面，其配套金属密封圈或橡胶密封圈，实现两级套管头之间的压力分隔。在现场应用中，因工作载荷大、施工压力高、存在各类腐蚀环境及设备刮擦等因素，套管悬挂器的密封面极易受到损伤，导致密封失效，进而会导致设备安装和压力检测难以达到质量要求。当套管悬挂器的密封面受到损伤后，需要对其进行精磨处理，以恢复其圆度和光洁度。然而，受限于井口空间狭小、防爆要求高等条件，很难使用常规的打磨工具对套管悬挂器的密封面进行精磨处理。

目前，对套管悬挂器密封面的精磨处理通常采用的技术措施是，采用手持砂轮机对套管悬挂器密封面的较大变形进行先期的打磨处理，然后采用锉刀、砂纸等工具对密封面作进一步的精细打磨，直至成品。此精磨处理措施不仅存在作业效率低下、耗费时间长、技术要求高、作业成本高等问题，而且无法保证所打磨的密封面的圆度和光洁度能够达到密封作业的技术要求，极易因操作失误而导致整体压力等级的降低，此类套管悬挂器在长期的服役中存在较大的安全隐患。

通过上述示例可以清楚地看出，现有技术中因对柱面零件缺乏小巧、便携、实用的精磨工装，从而对柱面零件的外表面进行精磨处理时，存在作业效率低下、耗费时间长、技术要求高、作业成本高等问题，而且无法保证所打磨的外表面的圆度和光洁度能够达到技术要求，这尤其以布置于狭小空间内的柱面零件最为凸显。

技术实现要素：

本发明的发明目的在于：针对上述现有技术的不足，提供一种对柱面零件进行精磨处理能够使柱面零件的外表面圆度和光洁度有效、可靠地达到技术要求，且精磨处理作业高效而经济的精磨工装。

本发明所采用的技术方案是：一种柱面零件精磨工装，所述精磨工装包括匹配于柱面零件外径的摩擦筒，所述摩擦筒的内壁面设有摩擦部。

作为优选方案，所述精磨工装还包括有定径环，所述定径环的内径匹配于柱面零件的外径，定径环轴向连接在摩擦筒上。

所述摩擦筒上的摩擦部为硬质摩擦层、砂纸或摩擦带。

进一步的，所述摩擦筒的周向上开设有多组不同尺寸的穿带孔，每组穿带孔为周向间隔布置的两个穿带孔；所述摩擦部通过对应的每组穿带孔穿入摩擦筒的内壁面上且沿摩擦筒的内壁面周向布置，摩擦部的外端在摩擦筒外壁面上固定。再进一步的，所述每组穿带孔的两个穿带孔在摩擦筒的周向上对称布置。

进一步的，所述硬质摩擦层以一体或分体组合结构设置于摩擦筒的内壁面上。再进一步的，所述硬质摩擦层的摩擦面为锉刀刀齿结构或切削刃结构。

作为优选方案，所述精磨工装的外部设有手持部。进一步的，所述手持部为精磨工装外周径向外凸布置的手柄。再进一步的，所述手柄为两根，它们在精磨工装的外周周向对称布置。

本发明的有益效果是：

1. 本发明以匹配于柱面零件外径的摩擦筒对柱面零件的外表面实现精磨处理，其结构紧凑、体积小、重量轻、操作灵活、便于携带，能够与柱面零件的外表面形成有效地接触，从而使得精磨处理作业具有效率高、省时省力、经济性好等特点，而且能够使柱面零件的外表面有效、可靠地达到技术要求的圆度和光洁度，实用性强，尤其适宜布置于狭小空间内的柱面零件精磨处理使用；

2. 本发明在摩擦筒上轴向连接的定径环能够在精磨处理的同时，对柱面零件的外表面进行可靠地定径检测，进而有效地确保精磨处理的柱面零件的外表面能够可靠地达到技术要求的圆度；

3. 本发明穿带孔和手持部的布置成型结构，均能使精磨处理过程中的周向载荷均匀化，进而进一步的确保精磨处理的柱面零件的外表面能够可靠地达到技术要求的圆度，同时亦确保精磨处理的柱面零件的外表面能够可靠地达到技术要求的光洁度。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1是本发明的一种结构示意图。

图2是图1的A-A视图。

图中代号含义：1—定径环；2—摩擦筒；3—摩擦带；4—手柄；5—穿带孔。

具体实施方式

实施例1

参见图1和图2所示，本发明为柱面零件外表面精磨处理用的精磨工装，所述柱面零件为套管悬挂器，所述外表面为套管悬挂器脖颈处的密封面。

精磨工装包括定径环1、摩擦筒2和摩擦部。

其中，定径环1的内径一致的匹配于套管悬挂器密封面的外径。定径环1的下部外缘设有连接摩擦筒2的T型公螺纹，以此向摩擦筒2传递扭矩。定径环1的外周设有手持部，该手持部为径向外凸布置于定径环1外周的手柄4，手柄4为两根，它们在定径环1的外周周向上对称布置，通过手柄4对定径环1施以旋转扭矩。

摩擦筒2的内径略大于的匹配于套管悬挂器密封面的外径，摩擦筒2与密封面之间的直径差约为摩擦部的厚度。摩擦筒2的上部内缘设有匹配定径环1下部外缘的母螺纹，摩擦筒2通过上部内缘的母螺纹连接在定径环1的下部，二者形成轴向连接。摩擦筒2的周向上开设有两组不同尺寸的穿带孔，这两组穿带孔在摩擦筒2的周向上交错布置；每组穿带孔为周向间隔布置的两个穿带孔5，这两个穿带孔5在摩擦筒2的周向上对称布置，每个穿带孔5的中线相较摩擦筒2的径线倾斜，倾斜角度约为10～80°，优选为30～60°，例如30°、45°或60°等等。摩擦筒2的内壁面上顺着每个穿带孔5的开设布置有一段凹槽，凹槽的深度匹配于摩擦部的厚度。

摩擦部为表面喷涂有研磨剂的摩擦带3，摩擦带3为两段。这两段摩擦带3通过对应的一组穿带孔穿入摩擦筒2的内壁面上，而且每一段摩擦带3沿着摩擦筒2的内壁面周向布置，每一段摩擦带3的外端在摩擦筒2的外壁面上弯折固定，从而使摩擦带3在摩擦筒2的内壁面上成型，摩擦带3的摩擦面朝向套管悬挂器的密封面。携有摩擦部的摩擦筒2的内径与套管悬挂器的密封面外径基本一致。

实施例2

本实施例的其它内容与实施例1相同，不同之处在于：摩擦部为砂纸。

实施例3

本发明为柱面零件外表面精磨处理用的精磨工装，所述柱面零件为套管悬挂器，所述外表面为套管悬挂器脖颈处的密封面。

精磨工装包括定径环、摩擦筒和摩擦部。

其中，定径环的内径一致的匹配于套管悬挂器密封面的外径。定径环的下部外缘设有连接摩擦筒的T型公螺纹，以此向摩擦筒传递扭矩。定径环的外周设有手持部，该手持部为径向外凸布置于定径环外周的手柄，手柄为两根，它们在定径环的外周周向上对称布置，通过手柄对定径环施以旋转扭矩。

摩擦筒的内径略大于的匹配于套管悬挂器密封面的外径，摩擦筒与密封面之间的直径差约为摩擦部的厚度。摩擦筒的上部内缘设有匹配定径环下部外缘的母螺纹，摩擦筒通过上部内缘的母螺纹连接在定径环的下部，二者形成轴向连接。

摩擦部为金属的硬质摩擦层，它以分体的弧段瓣状或整体的环状对应的嵌装进摩擦筒的内壁上，硬质摩擦层的摩擦面可以采用锉刀刀齿结构或切削刃结构等等，从而使硬质摩擦层在摩擦筒的内壁面上成型，硬质摩擦层的摩擦面朝向套管悬挂器的密封面。携有摩擦部的摩擦筒的内径与套管悬挂器的密封面外径基本一致。

实施例4

本实施例的其它内容与实施例3相同，不同之处在于：摩擦部以一体成型结构成型于摩擦筒的内壁面上，即摩擦筒与摩擦部为一体结构，不可更换。

实施例5

本实施例的其它内容与实施例1、2、3或4相同，不同之处在于：摩擦筒与定径环为一体成型结构，即二者按轴向位置以内径的差异和内壁面的结构区分。

实施例6

本实施例的其它内容与实施例1、2、3、4或5相同，不同之处在于：柱面零件为不锈钢管。

实施例7

本实施例的其它内容与实施例1、2、3、4或5相同，不同之处在于：柱面零件为轴杆。

以上各实施例仅用以说明本发明，而非对其限制。尽管参照上述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对上述各实施例中的具体技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明的精神和范围。