專利名稱：一種自動檢測油管與管箍扭矩及螺紋深度的接箍擰接機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種油田采油的油管管箍擰接機(jī)，具體地說是一種自動檢測油管 與管箍扭矩及螺紋深度的接箍擰接機(jī)。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)的擰接機(jī)多使用液壓系統(tǒng)作驅(qū)動，在使用中存在的不足是，體積大、 占地面積大，造價高、耗電高、運行成本高，需要專門設(shè)置液壓工作站，液壓馬 達(dá)、液壓油缸在工作過程中很容易產(chǎn)生液壓油泄露造成對環(huán)境的污染。還有現(xiàn)有 技術(shù)的擰接機(jī)不具備自動檢測油管擰進(jìn)深度和管箍與油管之間扭矩的功能，所有 的質(zhì)量檢測全是人工反復(fù)試驗，加大了工人的勞動強(qiáng)度，經(jīng)常發(fā)生管箍與油管的 擰接達(dá)不到技術(shù)要求造成油井報廢。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種體積小、自動檢測油管與管箍扭矩及螺紋深度的接 箍擰接機(jī)。
本發(fā)明的目的是按以下方式實現(xiàn)的，其結(jié)構(gòu)是由機(jī)架、伺服電機(jī)、空壓機(jī)、 單片機(jī)控制器、氣動管箍夾鉗、氣動油管夾鉗、氣動油管夾鉗驅(qū)動汽壓缸、氣動 油管托架、油管、管箍、扭矩測量機(jī)構(gòu)和油管擰進(jìn)深度測量機(jī)構(gòu)組成，其中，氣 動管箍夾鉗、氣動油管夾鉗和氣動油管托架設(shè)置在機(jī)架的上方，伺服電機(jī)和空壓 機(jī)分別設(shè)置在機(jī)架的兩端，單片機(jī)控制器設(shè)置在機(jī)架或氣動管箍夾鉗得側(cè)面，管 箍卡在氣動管箍夾鉗之中，油管穿過氣動油管夾鉗與管箍連接，油管的尾部搭在 氣動油管托架上，油管擰進(jìn)深度測量機(jī)構(gòu)設(shè)置在氣動管箍夾鉗的左側(cè)，與管箍左 端相接，扭矩測量機(jī)構(gòu)設(shè)置在氣動油管夾鉗的側(cè)面。 經(jīng)濟(jì)效益分析
1、和同類液壓驅(qū)動的設(shè)備相比，電能消耗只有三分之一，液壓工作站電機(jī) 功率是37KW，伺服電機(jī)和空壓機(jī)電機(jī)功率是22KW，減少電機(jī)功率17KW， 一年節(jié)電 3150。KW。
2、 體積小，結(jié)構(gòu)緊湊，加工、運輸安裝方便、提高廠房利用率；
3、 噪音大幅度降低，符合生產(chǎn)區(qū)域噪音環(huán)保要求；
4、 設(shè)備故障維修率大大降低，克服了現(xiàn)有技術(shù)中的繁瑣液壓系統(tǒng)故障；5、 沒有液壓系統(tǒng)，沒有油液滴漏，大大改善了廠區(qū)衛(wèi)生環(huán)境。
6、 采用單片機(jī)智能控制，在擰接作業(yè)的同時對工件進(jìn)行質(zhì)量檢測，保證了產(chǎn) 品質(zhì)量，提高了油井的利用率，降低油井的維修率，增加了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。
7、 提高了自動化程度，克服了現(xiàn)有技術(shù)中的繁瑣人工檢測，降低了勞動強(qiáng)度， 大大提高了生產(chǎn)效率。


附圖1為接箍擰接機(jī)的結(jié)構(gòu)示意附圖2為油管擰進(jìn)深度測量機(jī)構(gòu)的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖標(biāo)記說明機(jī)架l、扭矩傳感器2、力臂3、空壓機(jī)4、氣動油管托架5、 油管6、鉗口 7、鉸鏈8、氣動油管夾鉗驅(qū)動汽壓缸9、滑道IO、單片機(jī)控制器ll、 氣動管箍夾鉗12、油管擰進(jìn)深度測量機(jī)構(gòu)13、伺服電機(jī)14、油管擰進(jìn)深度探桿螺 紋套15、油管擰進(jìn)深度探測螺桿16、管箍17、管箍定位器螺桿套18、定位螺桿 19、滑塊20.
具體實施例方式
參照說明書附圖對本發(fā)明的接箍擰接機(jī)作以下詳細(xì)地說明。
本發(fā)明的一種自動檢測油管與管箍扭矩及螺紋深度的接箍擰接機(jī)，其結(jié)構(gòu)是 由機(jī)架l、伺服電機(jī)14、空壓機(jī)4、單片機(jī)控制器ll、氣動管箍夾鉗12、氣動油 管夾鉗、氣動油管夾鉗驅(qū)動汽壓缸9、氣動油管托架5、油管6、管箍17、扭矩測 量機(jī)構(gòu)和油管擰進(jìn)深度測量機(jī)構(gòu)13組成，其中，氣動管箍夾鉗12、氣動油管夾鉗 7和氣動油管托架5設(shè)置在機(jī)架1的上方，伺服電機(jī)14和空壓機(jī)4分別設(shè)置在機(jī) 架1的兩端，單片機(jī)控制器11設(shè)置在機(jī)架1或氣動管箍夾鉗12的側(cè)面，管箍17 卡在氣動管箍夾鉗12之中，油管6穿過氣動油管夾鉗與管箍17連接，油管6的 尾部搭在氣動油管托架5上，油管擰進(jìn)深度測量機(jī)構(gòu)13設(shè)置在氣動管箍夾鉗12 的左側(cè)，與管箍17左端相接，由力臂3和扭矩傳感器2組成的扭矩測量機(jī)構(gòu)設(shè)置 在氣動油管夾鉗的側(cè)面。
氣動管箍夾鉗12、氣動油管夾鉗、氣動油管夾鉗驅(qū)動氣壓缸9和氣動油管托 架5通過管道與空壓機(jī)4連接。
氣動油管夾鉗的下部通過滑道10與機(jī)架1連接，滑道10的左端通過氣動油 管夾鉗驅(qū)動汽壓缸9與氣動油管夾鉗的左側(cè)連接。
氣動油管夾鉗是由鉗口7、單鉸鏈8和滑塊20組成，鉗口7通過單鉸鏈8與 滑塊20連接，鉗口7與滑塊20之間設(shè)置有力臂3，力臂3的下端設(shè)置有扭矩傳感 器2與滑塊20連接，扭矩傳感器2中的電路通過線纜與單片機(jī)控制器11連接。
4油管擰進(jìn)深度測量機(jī)構(gòu)13是由管箍定位器和油管擰進(jìn)深度傳感器組成，管箍定位
器是由螺桿套18和管箍定位螺桿19組成，管箍定位螺桿19的右端與氣動管箍夾 鉗中的管箍17左端相接，油管擰進(jìn)深度傳感器13是由螺桿套15與油管探測螺桿 16組成，油管探測螺桿16的的右端設(shè)置有傳感器與油管6的左端相接，油管擰進(jìn) 深度傳感器中的電路通過線纜與單片機(jī)控制器11連接。 伺服電機(jī)14和空壓機(jī)4的開關(guān)電路通過線纜與單片機(jī)控制器11連接。 實施例
本發(fā)明的一種自動檢測油管與管箍扭矩及螺紋深度的接箍擰接機(jī)其加工制作 非常簡單方便，按說明書附圖所示加工制作即可。
本發(fā)明的使用操作非常簡單方便，啟動空壓機(jī)，空壓機(jī)通過高壓空氣驅(qū)動各 部位的氣壓缸工作，首先，氣動管箍夾鉗將管箍加緊固定，氣動油管夾鉗和啟動 油管托架將油管加緊固定，氣動油管夾鉗驅(qū)動汽壓缸拉動氣動油管夾鉗帶動油管 接近管箍，氣動管箍夾鉗通過傳動機(jī)構(gòu)驅(qū)動管箍轉(zhuǎn)動，管箍與油管擰在一起，當(dāng) 油管擰進(jìn)深度探測機(jī)構(gòu)和扭矩探測機(jī)構(gòu)探測到擰進(jìn)深度和扭矩復(fù)合規(guī)定時，油管 擰進(jìn)停止，擰進(jìn)作業(yè)完成，如果擰進(jìn)深度復(fù)合規(guī)定而扭矩不符合規(guī)定時，單片機(jī) 控制器發(fā)出報警擰迸作業(yè)失敗，說明油管螺紋誤差過小或管箍螺紋尺寸誤差過大。 如果扭矩達(dá)到規(guī)定但擰進(jìn)深度不夠，同樣單片機(jī)控制器發(fā)出報警，擰進(jìn)作業(yè)失敗， 說明說明油管螺紋誤差過大或管箍螺紋尺寸誤差過小。
檢測系統(tǒng)是由擰緊扭矩測量機(jī)構(gòu)、油管擰入管箍長度測量機(jī)構(gòu)和計算機(jī)系統(tǒng) 組成。
(擰緊)扭矩測量機(jī)構(gòu)設(shè)置在背夾鉗上，由力臂通過傳感器將信號傳送給力矩 儀，力矩儀將轉(zhuǎn)換信號傳送給計算機(jī)，當(dāng)力矩超出設(shè)定值范圍上限時，氣動管箍 夾鉗停止擰緊。
(油管擰入管箍)長度測量機(jī)構(gòu)設(shè)置在氣動管箍夾鉗上，由定位器和測量器組 成。油管由輸送輥道送入氣動管箍夾鉗前的來料感應(yīng)器位置，感應(yīng)器發(fā)出信號， 計算機(jī)發(fā)出指令氣動油管夾鉗夾緊油管后低速送進(jìn)，定位器檢測到管箍前端面到 位，油管低速送進(jìn)停止，同時氣動管箍夾鉗氣動夾持管箍并開始擰入，當(dāng)擰入量 達(dá)到預(yù)設(shè)長度，測量器檢測到油管前端面到位，氣動管箍夾鉗停止擰緊。
產(chǎn)品合格的判定
當(dāng)油管擰入管箍長度測量機(jī)構(gòu)檢測到擰入量達(dá)到預(yù)設(shè)長度，測量器檢測到油 管前端面到位，同時擰緊扭矩測量機(jī)構(gòu)檢測的力矩在設(shè)定范圍，計算機(jī)判定產(chǎn)品 合格。發(fā)出合格信號。當(dāng)油管擰入管箍長度測量機(jī)構(gòu)檢測到擰入量達(dá)到預(yù)設(shè)長度，測量器檢測到油 管前端面到位，而此時擰緊扭矩測量機(jī)構(gòu)檢測的力矩不在設(shè)定范圍，計算機(jī)判定 產(chǎn)品不合格，發(fā)出不合格信號。
當(dāng)油管擰入管箍長度測量機(jī)構(gòu)檢測到擰入量未達(dá)到預(yù)設(shè)長度，測量器未檢測 到油管前端面到位，而此時擰緊扭矩測量機(jī)構(gòu)檢測的力矩超出設(shè)定范圍的上限， 計算機(jī)判定產(chǎn)、品不合格，發(fā)出不合格信號。
除說明書所述的技術(shù)特征外，均為本專業(yè)技術(shù)人員的已知技術(shù)。
權(quán)利要求
1、一種自動檢測油管與管箍扭矩及螺紋深度的接箍擰接機(jī)，其特征在于，包括機(jī)架、伺服電機(jī)、空壓機(jī)、單片機(jī)控制器、氣動管箍夾鉗、氣動油管夾鉗、氣動油管夾鉗驅(qū)動汽壓缸、氣動油管托架、油管、管箍、扭矩測量機(jī)構(gòu)和油管擰進(jìn)深度測量機(jī)構(gòu)，其中，氣動管箍夾鉗、氣動油管夾鉗和氣動油管托架設(shè)置在機(jī)架的上方，伺服電機(jī)和空壓機(jī)分別設(shè)置在機(jī)架的兩端，單片機(jī)控制器設(shè)置在機(jī)架或氣動管箍夾鉗得側(cè)面，管箍卡在氣動管箍夾鉗之中，油管穿過氣動油管夾鉗與管箍連接，油管的尾部搭在氣動油管托架上，油管擰進(jìn)深度測量機(jī)構(gòu)設(shè)置在氣動管箍夾鉗的左側(cè)，與管箍左端相接，由力臂和扭矩傳感器組成的扭矩測量機(jī)構(gòu)設(shè)置在氣動油管夾鉗的側(cè)面。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的接箍擰接機(jī)，其特征在于氣動管箍夾鉗、氣動油管 夾鉗、氣動油管夾鉗驅(qū)動氣壓缸和氣動油管托架通過管道與空壓機(jī)連接。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的接箍擰接機(jī)，其特征在于氣動油管夾鉗的下部通過 滑道與機(jī)架連接，滑道的左端通過氣動油管夾鉗驅(qū)動汽壓缸與氣動油管夾鉗的左 側(cè)連接。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的接箍擰接機(jī)，其特征在于氣動油管夾鉗是由鉗口、 單鉸鏈和滑塊組成，鉗口通過單鉸鏈與滑塊連接，鉗口與滑塊之間設(shè)置有力臂， 力臂的下端設(shè)置有扭矩傳感器與滑塊連接，扭矩傳感器中的電路通過線纜與單片 機(jī)控制器連接。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的接箍擰接機(jī)，其特征在于油管擰進(jìn)深度測量機(jī)構(gòu)是 由管箍定位器和油管擰進(jìn)深度傳感器組成，管箍定位器是由螺桿套和管箍定位螺 桿組成，管箍定位螺桿的右端與氣動管箍夾鉗中的管箍左端相接，油管擰進(jìn)深度 傳感器是由螺桿套與油管探測螺桿組成，油管探測螺桿的的右端設(shè)置有傳感器與 油管的左端相接，油管擰進(jìn)深度傳感器中的電路通過線纜與單片機(jī)控制器連接。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的接箍擰接機(jī)，其特征在于伺服電機(jī)和空壓機(jī)的開關(guān) 電路通過線纜與單片機(jī)控制器連接。
全文摘要
本發(fā)明提供一種自動檢測油管與管箍扭矩及螺紋深度的接箍擰接機(jī)，其結(jié)構(gòu)是由機(jī)架、伺服電機(jī)、空壓機(jī)、單片機(jī)控制器、氣動管箍夾鉗、氣動油管夾鉗等部件組成，其中，氣動管箍夾鉗、氣動油管夾鉗和氣動油管托架設(shè)置在機(jī)架的上方，伺服電機(jī)和空壓機(jī)分別設(shè)置在機(jī)架的兩端，單片機(jī)控制器設(shè)置在機(jī)架或氣動管箍夾鉗得側(cè)面，管箍卡在氣動管箍夾鉗之中，油管穿過氣動油管夾鉗與管箍連接，油管的尾部搭在氣動油管托架上，油管擰進(jìn)深度測量機(jī)構(gòu)設(shè)置在氣動管箍夾鉗的左側(cè)，與管箍左端相接，由力臂和扭矩傳感器組成的扭矩測量機(jī)構(gòu)設(shè)置在氣動油管夾鉗的側(cè)面。
文檔編號B23P19/06GK101579811SQ200910016219
公開日2009年11月18日 申請日期2009年6月16日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月16日
發(fā)明者任建國, 尉延斌, 李海燕, 沈錫良 申請人:濟(jì)南齊魯日興機(jī)械有限公司