一種石油鉆具螺紋根部冷滾壓裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種滾壓工具，具體涉及一種用于石油鉆具螺紋根部的冷滾壓裝置。
【背景技術】
[0002]目前，在石油、天然氣鉆探過程中，由于石油鉆具不斷承受“拉伸-壓縮-扭轉”等交變載荷的影響，石油鉆具螺紋根部集中有較大的應力，易形成疲勞裂紋源，引起螺紋嚴重粘結卸不開扣而失效，嚴重的會發生螺紋斷裂現象，不僅造成鉆具報廢，也嚴重影響鉆井進度，造成一定的經濟損失。經檢測分析，發現螺紋加工過程中，由于螺紋根部硬度層不足，致使螺紋破壞。
【發明內容】
[0003]本發明為克服現有技術的不足，提供一種石油鉆具螺紋根部冷滾壓裝置，根據石油鉆具產品螺紋牙型，選用相配套的滾輪座、滾輪，對螺紋根部進行滾壓強化，增加硬度層厚度，提高其抗疲勞性。
[0004]本發明的技術方案是這樣實現的:
該石油鉆具螺紋根部冷滾壓裝置，包括固定架、滾輪座、壓桿、施力機構、滑塊和調壓手柄，以及稱量砝碼和掛鉤。所述固定架與所述壓桿一端鉸鏈連接，壓桿另一端與懸掛有砝碼的所述掛鉤鉸鏈連接，壓桿中端與所述施力機構鉸鏈連接，施力機構活動連接所述滑塊，滑塊與其上的滾輪座可沿所述固定架的滑道滑動，滑塊由固定架滑道外側的調壓手柄進行調壓，所述固定架上設置有將該滾壓裝置固定在機床刀架上的夾持塊。
[0005]以下是一些優選方案中的有關技術手段:
所述施力機構為連桿曲柄機構，連桿曲柄機構包括依次連接的連桿、曲柄和推桿，推桿與所述滑塊鉸鏈連接。
[0006]所述固定架包括凹槽和上側板、下側板，凹槽及其外表面固定的上下側板構成所述滑塊的封閉滑道。
[0007]所述調壓手柄與所述滑塊所設螺孔螺紋連接。
[0008]所述滑塊下部連接有用于測量壓力的電子傳感器。
[0009]所述滾輪座呈錐形軸狀，軸端固定有滾壓用的圓環狀滾輪。
[0010]進一步，所述滾輪選用彡58HRC硬度的工具鋼制成。
[0011]所述夾持塊為符合車刀規格的長方形凸臺，置于所述固定架的后側。
[0012]操作中，當壓桿一端的掛鉤上懸掛砝碼時，壓桿產生壓力，通過施力機構的連桿、曲柄和推桿的相互作用，帶動與推桿活動連接的滑塊移動。滑塊下部所設壓力傳感器隨之顯示壓力讀數，即施力機構通過滑塊及滾輪座傳遞到滾輪上的滾壓力。視實際需求可調整固定架外側的調壓手柄，推動或拉動滑塊使曲柄角度微動，調節好滾壓力，即可在設定好的壓力下使滾輪對石油鉆具的螺紋根部實施滾壓強化。
[0013]本發明的有益效果是:該石油鉆具螺紋根部冷滾壓裝置，由施力機構將掛鉤上砝碼的重力傳遞到電子傳感器顯示壓力讀數，可通過旋轉調壓手柄，推動或拉動滑塊使曲柄角度微動，自由調節滾壓力，使滾輪對螺紋根部實施滾壓。與液壓裝置驅動的滾壓裝置相比，結構簡單，施力均勻，節約能源。該裝置處理的螺紋根部粗糙度變小、硬度增加，硬化層組織結構均勻，抗疲勞性能顯著增強，石油鉆具使用壽命提高2倍以上。
【附圖說明】
[0014]圖1是本發明的結構示意圖；
圖2是本發明的主視圖；
圖3是圖2的右視圖。
【具體實施方式】
[0015]以下結合附圖進一步介紹本發明的實施例。
[0016]如圖1、圖2所示，該石油鉆具螺紋根部冷滾壓裝置的實施例，包括砝碼1、掛鉤2、銷軸3、壓桿4、連桿5、夾持塊6、曲柄7、推桿8、滑塊9、固定架1、電子傳感器11、六角螺栓12、滾輪座13、調壓手柄14、滾輪15和螺母16。
[0017]壓桿4 一端活動連接懸掛有砝碼I的掛鉤2，另一端與固定架10上端的壓板1-1活動連接，中端依次活動連接連桿5、曲柄7和推桿8。砝碼1、掛鉤2、銷軸3和壓桿4通過連桿5、曲柄7、推桿8構成的施力機構施力，所有活動節點通過銷軸3連接，最終將力傳遞給滑塊9。
[0018]如圖3所示，固定架10是一個方形框架結構，主側板1-3是一塊銑制成凹槽的鋼板，包含上平面、下平面和后側面，上側板1-2、下側板1-4均與主側板1-3通過六角螺栓1-5連接；上側板1-2、主側板1-3和側板1-4構成一個封閉的滑道，方便滑塊9沿滑道左右移動。
[0019]夾持塊6是一個符合車刀規格尺寸的長方形凸臺，位于固定架10主側板1-3的后偵U，以便固定在管螺紋或其它機床的刀架上。
[0020]滑塊9由一個帶凹面的鋼板制成，滑塊9的凹面中心與推桿8通過銷軸3活動連接，相對凹面的外平面用六角螺栓12固定連接滾輪座13，滾輪15采用螺母16固定鎖緊在滾輪座13的前端；調壓手柄14與固定架10右側面的固定板活動連接，所述固定板采用六角螺栓12固定，調壓手柄14尾部與滑塊9上的內螺孔螺紋連接，通過旋轉手柄14，可推動或拉動滑塊9與滾輪座13 —起沿固定架10主側板1-3、上側板1-2和下側板1-4內的滑道左右滑動。
[0021]所述滑塊9左側面下部連接有電子傳感器11。當掛鉤2上懸掛砝碼I時，壓桿4產生壓力，通過連桿5、曲柄7、推桿8和滑塊9，使壓力傳感器11上顯示壓力讀數，旋轉調壓手柄14，推動或拉動滑塊9沿固定架10的滑道滑動，使曲柄7角度微動，調節好滾壓力，即可在設定好的壓力下使滾輪15對石油鉆具的螺紋根部實施滾壓強化。
[0022]上面結合附圖對本發明的優選實施方式作了詳細說明，但是本發明并不限于上述優選實施方式，所有在本發明的實質范圍內作出的變化、改型、添加或替換，都應屬于本發明的保護范圍。
【主權項】
1.一種石油鉆具螺紋根部冷滾壓裝置，其特征在于:它包括固定架、滾輪座、壓桿、施力機構、滑塊和調壓手柄，以及稱量砝碼和掛鉤；所述固定架與所述壓桿一端鉸鏈連接，壓桿另一端與懸掛有砝碼的所述掛鉤鉸鏈連接，壓桿中端與所述施力機構鉸鏈連接，施力機構連接所述滑塊，滑塊與其上的滾輪座可沿所述固定架的滑道滑動，滑塊由固定架滑道外側的調壓手柄進行調壓，所述固定架上設置有將該滾壓裝置固定在機床刀架上的夾持塊。2.根據權利要求1所述的石油鉆具螺紋根部冷滾壓裝置，其特征在于:所述施力機構為連接曲柄機構，連接曲柄機構包括依次連接的連桿、曲柄和推桿，推桿與所述滑塊鉸鏈連接。3.根據權利要求1或2所述的石油鉆具螺紋根部冷滾壓裝置，其特征在于:所述固定架包括凹槽和上側板、下側板，凹槽及其外表面固定的上下側板構成所述滑塊的封閉滑道。4.根據權利要求1或2所述的石油鉆具螺紋根部冷滾壓裝置，其特征在于:所述調壓手柄與所述滑塊所設螺孔螺紋連接。5.根據權利要求1所述的石油鉆具螺紋根部冷滾壓裝置，其特征在于:所述滑塊下部連接有用于測量壓力的電子傳感器。6.根據權利要求1所述的石油鉆具螺紋根部冷滾壓裝置，其特征在于:所述滾輪座呈錐形軸狀，軸端固定有滾壓用的圓環狀滾輪。7.根據權利要求6所述的石油鉆具螺紋根部冷滾壓裝置，其特征在于:所述滾輪選用^ 58HRC硬度的工具鋼制成。8.根據權利要求1所述的石油鉆具螺紋根部冷滾壓裝置，其特征在于:所述夾持塊為符合車刀規格的長方形凸臺，置于所述固定架的后側。
【專利摘要】本發明公開了一種石油鉆具螺紋根部冷滾壓裝置，包括固定架、滾輪座、壓桿、施力機構、滑塊和調壓手柄。固定架與壓桿一端鉸鏈連接，壓桿另一端與懸掛有稱量砝碼的掛鉤鉸鏈連接，壓桿中端與施力機構鉸鏈連接，施力機構活動連接滑塊，滑塊與其上的滾輪座可沿固定架滑道滑動，滑塊由固定架滑道外側的調壓手柄進行調壓，固定架設有將該裝置固定在機床刀架上的夾持塊。通過旋轉調壓手柄，推動或拉動滑塊使施力機構的曲柄角度微動，自由調節滾壓力，使滾輪對螺紋根部實施滾壓。與液壓裝置驅動的滾壓裝置相比，結構簡單，施力均勻，節約能源。該裝置處理的螺紋根部粗糙度變小、硬度增加，硬化層組織結構均勻，抗疲勞性能顯著增強，石油鉆具使用壽命提高2倍以上。
【IPC分類】B23P9/02
【公開號】CN104924020
【申請號】CN201510396210
【發明人】張清明, 何衛國, 趙紅星, 牛戰波, 楊畔, 劉皓, 許延昭
【申請人】河南神龍石油鉆具有限公司
【公開日】2015年9月23日
【申請日】2015年7月8日