專利名稱：整體式絞車滾筒及其加工方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及石油鉆修設(shè)備技術(shù)，具體是一種整體式絞車滾筒及其加工 方法。
技術(shù)背景絞車是石油鉆機、修井機的核心部件。已知技術(shù)中，絞車滾筒是組合 結(jié)構(gòu)，由筒身及筒狀繩槽板焊接而成，在筒狀繩槽板外表面上沿軸向加工 有連續(xù)的呈螺旋狀的繩槽，該螺旋狀繩槽用于排列纏繞第一層鋼絲繩。筒 身及繩槽板單獨加工后，在繩槽板的左右兩端各一個繩槽上分別繞上一圈 鋼筋并焊接形成槽邊，該槽邊的作用是形成纏繞第二層鋼絲繩時的起始槽 和收尾槽，然后把繩槽板加工成兩半，塞焊在筒身上，從而構(gòu)成絞車滾筒。 實踐證明，此結(jié)構(gòu)絞車滾筒在使用過程中，由于人工煨鋼筋存在的形狀及 尺寸的誤差、鋼筋焊接變形、人工在鋼筋上切割打磨鋼絲繩韻爬升段時存 在的形狀及尺寸誤差、剖分的繩槽板在筒身上對接塞焊時存在的裝配誤差、 焊接變形等諸多環(huán)節(jié)，造成排繩的累積誤差大，常常出現(xiàn)亂繩、絞繩情況， 給油田現(xiàn)場作業(yè)、維修造成很大困難，并且該結(jié)構(gòu)絞車滾筒制作工序煩瑣， 生產(chǎn)周期長。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種整體式絞車滾筒及其加工方法，應(yīng)用本發(fā)明 加工方法加工制作的整體式絞車滾筒的應(yīng)用，可大大改善亂繩、絞繩現(xiàn)象， 結(jié)構(gòu)緊湊，并且能縮短制作生產(chǎn)周期。本發(fā)明的技術(shù)方案是一種整體式絞車滾筒，所述滾筒筒身表面加工有連續(xù)的螺旋狀繩槽及 分別位于螺旋狀繩槽左右兩端的各一個爬升直繩槽，螺旋狀繩槽的每圈繩 槽由一段直槽、 一段斜槽、 一段直槽、 一段斜槽依次相接構(gòu)成。 一種上述整體式絞車滾筒的加工方法，包括如下工藝步驟 (l)將滾筒筒身毛坯裝夾在數(shù)控機床上，采用夾頂方式裝夾毛坯零件；(2) 在數(shù)控機床刀架上裝夾成形刀具，主軸旋轉(zhuǎn)，進給量是每轉(zhuǎn)進給的 方式,刀具在軸向、徑向的吃刀深度由進給量控制；(3) 繩槽的第一刀加工a:加工左端爬升直繩槽首先切削加工第一段直槽，接著切削第二段 爬坡直槽，然后切削第三段直槽，完成左端爬升直繩槽的加工；b:從左到右依次加工螺旋狀繩槽的每一圈繩槽，先加工第一圈繩槽， 依次切削第一段直槽，第二段斜槽、第三段直槽、第四段斜槽；同樣方法 連續(xù)加工其他各圈繩槽，直到完成右端最后一圈繩槽的加工；c:加工右端爬升直繩槽首先切削加工第一段直槽，接著切削第二段 爬坡直槽，然后切削第三段直槽，完成右端爬升直繩槽的加工；(4) 循環(huán)步驟(3)工序進行若干刀次切削加工，加工各繩槽達到要求尺寸，最后刀光精加工成活。本發(fā)明整體式絞車滾筒，在滾筒筒身上直接加工出繩槽，避免了現(xiàn)有 技術(shù)筒身、繩槽板二體焊接結(jié)構(gòu)，將現(xiàn)有技術(shù)筒身兩端通過繞鋼筋焊接后 形成第二層鋼絲繩起始和收尾纏繞的爬升繩槽，通過機械加工的辦法直接 加工出來，提高了尺寸精度，降低了排繩產(chǎn)生的積累誤差。直接繞繩形成 繩擠繩的情況，大大改善了亂繩、絞繩現(xiàn)象。整體式絞車滾筒省去了煨鋼 筋、焊接、裝配等工藝，在避免了由于這些工藝環(huán)節(jié)造成的排繩累積誤差 的同時，也縮短了制作生產(chǎn)周期。


圖1是發(fā)明整體式絞車滾筒結(jié)構(gòu)示意圖。 圖2是圖1的左視圖(去掉剎車轂安裝架5后)。 圖3是圖1的右視圖(去掉剎車轂安裝架6后)。 圖4是圖1中螺旋狀繩槽展開圖(僅表示了部分繩槽)。 圖5是本發(fā)明整體式絞車滾筒上纏繞鋼絲繩后示意圖。
具體實施方式
如圖l、圖2、圖3所示，是纏繞左旋4)29鋼絲繩的整體式絞車滾筒結(jié) 構(gòu)示意圖，滾筒筒身1上加工有呈螺旋狀的繩槽2，滾筒筒身1上繩槽2 的左端繩槽外側(cè)加工有60°爬升過渡直槽和爬升后180。直槽構(gòu)成的左端爬升直繩槽4，繩槽2的右端繩槽外側(cè)加工有60°爬升過渡直槽和爬升后 180°直槽構(gòu)成的右端爬升直繩槽3。滾筒筒身1的兩端焊接有剎車轂安裝 架5、 6，安裝架5、 6的內(nèi)側(cè)板兼有擋繩板的作用。如圖4所示，螺旋狀的繩槽2每圈由120度直槽、60度斜槽、UO度 直槽、60度斜槽依次相接構(gòu)成。如圖5所示，繞繩時，鋼絲繩自左向右依次纏繞在螺旋狀的繩槽2內(nèi)， 形成第一層鋼絲繩纏繞排列，當(dāng)鋼絲繩繞完繩槽2最后一圈后，繼續(xù)纏繞 時就纏繞到爬升直繩槽3上，形成第二層鋼絲繩纏繞起始圈，這一層鋼絲 繩開始朝相反的方向在第一層鋼絲繩形成的溝槽上螺旋纏繞向左移動，當(dāng) 鋼絲繩纏繞到左端后，就纏繞到爬升直繩槽4上，形成第二層鋼絲繩纏繞 收尾圈；繼續(xù)纏繞時，鋼絲繩在擋繩板的作用下，在第二層鋼絲繩形成的 溝槽上纏繞，形成第三層鋼絲繩纏繞，纏繞到右端后在擋繩板的作用下?lián)Q 向進行上一層的纏繞。上述整體式絞車滾筒的加工方法如下(1) 將滾筒筒身毛坯裝夾在CX61145E/12F數(shù)控車床上，采用夾頂方式 裝夾毛坯零件；(2) 在數(shù)控車床刀架上裝夾成形車刀，主軸旋轉(zhuǎn)，進給量是每轉(zhuǎn)進給的 方式，刀具在軸向、徑向的吃刀深度由進給量控制；(3) 繩槽的第一刀加工選用主軸轉(zhuǎn)速為15轉(zhuǎn)/分，徑向進給量1.5mm， 加工斜槽時的軸向進給量是每轉(zhuǎn)進給半個槽距，本例左旋cb29鋼絲繩整體 式絞車滾筒繩槽槽距為29.75mm，即軸向進給量為14.875mm/轉(zhuǎn)；a:加工第二層鋼絲繩起始纏繞的位于左端的爬升直繩槽4:首先切削加 工第一段120°直槽，接著切削第二段60°爬坡直槽，然后切削爬坡后第 三段180°直槽，完成爬升直繩槽4的加工；b:依次加工用于第一層鋼絲繩纏繞的螺旋狀繩槽2的每一圈繩槽，先 加工位于左端的第一圈繩槽，依次切削第一段120°直槽，第二段60°斜 槽、第三段120°直槽、第四段60°斜槽；同樣方法連續(xù)加工其他各圈繩 槽，直到完成位于右端的最后一圈繩槽的加工；c:加工第二層鋼絲繩收尾纏繞的位于右端的爬升直繩槽3:首先切削加工第一段120°直槽，接著切削第二段60°爬坡直槽，然后切削爬坡后第 三段180°直槽，完成爬升直繩槽3的加工；(4) 繩槽的第二至第六刀加工選用主軸轉(zhuǎn)速為15轉(zhuǎn)/分，徑向進給量 lmm，軸向進給量不變，循環(huán)步驟(3)程序。(5) 繩槽的第七至第八刀加工選用主軸轉(zhuǎn)速為10轉(zhuǎn)/分，徑向進給量 0.5mm，軸向進給量不變，循環(huán)步驟(3)程序。(6) 對繩槽進行最后刀光精加工成活選用主軸轉(zhuǎn)速為10轉(zhuǎn)/分，徑向 進給量0.2mm，軸向進給量不變，循環(huán)步驟(3)程序。本發(fā)明整體式絞車滾筒的加工方法也可應(yīng)用車銑加工中心進行，在車 銑加工中'心刀架上裝夾成形銑刀，按上述機械加工步驟進行，不同于選用 的主軸轉(zhuǎn)速、徑向進給量、軸向進給量參數(shù)不同。
權(quán)利要求
1、一種整體式絞車滾筒，其特征在于所述滾筒筒身表面加工有連續(xù)的螺旋狀繩槽及分別位于螺旋狀繩槽左右兩端的各一個爬升直繩槽，螺旋狀繩槽的每圈繩槽由一段直槽、一段斜槽、一段直槽、一段斜槽依次相接構(gòu)成。
2、 一種權(quán)利要求1所述整體式絞車滾筒的加工方法，其特征在于包 括如下工藝步驟(1) 將滾筒筒身毛坯裝夾在數(shù)控機床上，采用夾頂方式裝夾毛坯零件；(2) 在數(shù)控機床刀架上裝夾成形刀具，主軸旋轉(zhuǎn)，進給量是每轉(zhuǎn)進給的 方式，刀具在軸向、徑向的吃刀深度由進給量控制；(3) 繩槽的第一刀加工a:加工左端爬升直繩槽首先切削加工第一段直槽，接著切削第二段 爬坡直槽，然后切削第三段直槽，完成左端爬升直繩槽的加工；b:從左到右依次加工螺旋狀繩槽的每一圈繩槽，先加工第一圈繩槽， 依次切削第一段直槽，第二段斜槽、第三段直槽、第四段斜槽；同樣方法 連續(xù)加工其他各圈繩槽，直到完成右端最后一圈繩槽的加工；C:加工右端爬升直繩槽首先切削加工第一段直槽，接著切削第二段 爬坡直槽，然后切削第三段直槽，完成右端爬升直繩槽的加工；(4) 循環(huán)步驟(3)工序進行若干刀次切削加工，加工各繩槽達到要求尺寸， 最后刀光精加工成活。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種整體式絞車滾筒及其加工方法。整體式絞車滾筒筒身表面加工有連續(xù)的螺旋狀繩槽及分別位于螺旋狀繩槽左右兩端的各一個爬升直繩槽，螺旋狀繩槽的每圈繩槽由一段直槽、一段斜槽、一段直槽、一段斜槽依次相接構(gòu)成。本發(fā)明加工方法采用在數(shù)控機床刀架上裝夾成形刀具，進給量是每轉(zhuǎn)進給的方式，刀具在軸向、徑向的吃刀深度由進給量控制，分層吃屑循環(huán)進行若干刀次切削加工繩槽，每次進刀依次加工左端爬升直繩槽、從左到右依次加工螺旋狀繩槽的每一圈繩槽、加工右端爬升直繩槽，加工各繩槽達到要求尺寸，最后刀光精加工成活。本發(fā)明的應(yīng)用降低了排繩產(chǎn)生的積累誤差，大大改善了亂繩、絞繩現(xiàn)象，縮短了制作生產(chǎn)周期。
文檔編號B23B1/00GK101229906SQ200810049219
公開日2008年7月30日 申請日期2008年2月2日 優(yōu)先權(quán)日2008年2月2日
發(fā)明者余德方, 儉 劉, 勇 張, 王兮羿, 王秀瓊, 陳小偉 申請人:南陽二機石油裝備(集團)有限公司