專利名稱：油氣井用射孔槍內(nèi)盲孔的加工裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于機械加工領(lǐng)域，尤其涉及油氣井用射孔槍內(nèi)盲孔的加工裝置。
背景技術(shù)：
目前，油氣井用射孔槍廣泛采用槍身外壁加工外盲孔或無盲孔的方式，這就使深穿透射孔彈在槍身內(nèi)的炸高過低，遠小于理想炸高，導(dǎo)致射孔彈爆轟后產(chǎn)生的聚能射流過早地遇到阻礙，射孔彈聚能效應(yīng)及能量發(fā)揮不充分，從而降低了射孔器的穿透深度。根據(jù)射孔彈爆轟理論，當(dāng)射孔彈炸高小于理想炸高時，増加炸高可以顯著増加射孔穿深。與外盲孔或無盲孔射孔槍相比，采用在槍身內(nèi)壁加工內(nèi)盲孔可增加射孔彈槍內(nèi)炸高，相應(yīng)提高穿透深度?，F(xiàn)有公知的在槍身內(nèi)壁加工內(nèi)盲孔主要采用兩種辦法(一)在槍身外壁鉆臺階通孔，然后選擇相同的材料制成片或壓蓋，用焊接或壓入的エ藝方法封堵臺階孔部分，造成內(nèi) 盲孔。(ニ)設(shè)計了ー種超長桿，利用齒輪組或鏈輪組將切削動カ從超長桿的一端傳導(dǎo)到固定在超長桿另一端的刀具上，隨后通過槍身的運動實現(xiàn)內(nèi)盲孔切削的進給運動；該方法存在以下三方面缺陷(I)無論是采取齒輪組還是鏈輪組實現(xiàn)超長桿傳遞動力，均不可避免的存在較嚴重的功率損失，造成動カ成本増加；(2)鏈輪傳動無法實現(xiàn)真正意義上的連續(xù)傳動，造成刀具轉(zhuǎn)動不穩(wěn)定、不連續(xù)，影響內(nèi)盲孔加工的質(zhì)量；同時由于傳動不穩(wěn)定造成的齒輪組或鏈輪組組件頻繁損壞更換，導(dǎo)致裝置使用效率降低；(3)受射孔槍內(nèi)徑的制約，超長桿的直徑與長度相比過小，超長桿與鉆具同時實現(xiàn)進給運動時，剛度不夠，造成預(yù)先設(shè)定的進給深度與實際加工的深度出現(xiàn)較大的差異，嚴重影響內(nèi)盲孔加工的質(zhì)量。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型所要解決的問題是提供一種油氣井用射孔槍內(nèi)盲孔的加工裝置，它無需通過長距離動カ傳動，直接在射孔槍槍身內(nèi)壁加工出內(nèi)盲孔，并且可保證內(nèi)盲孔的尺寸精度。本實用新型提供的油氣井用射孔槍內(nèi)盲孔的加工裝置包括I)鉆具組件、安裝在支架上的刀具連桿和刀具連桿支撐座，鉆具組件安裝在刀具連桿的一端，刀具連桿支撐座也裝在刀具連桿上并位于鉆具組件的旁邊，鉆具組件和刀具連桿支撐座可伸入射孔槍槍身內(nèi)；1.1)鉆具組件主要由滑套、復(fù)位彈簧和裝在滑套內(nèi)的鉆頭組成，滑套裝在刀具連桿的滑孔內(nèi)并被支撐在復(fù)位彈簧上；I. 2)刀具連桿支撐座上設(shè)有脹緊機構(gòu)；2)立式銑床和裝在立式銑床工作臺上的射孔槍槍身夾具；3)鉆具組件的鉆頭回轉(zhuǎn)中心與立式銑床的動カ傳輸桿的中心線同軸，其中鉆頭上端部與立式銑床的動カ傳輸桿下端部可以嚙合在一起。本實用新型由立式銑床提供切削運動及進給運動的動力和速度，經(jīng)動カ傳輸機構(gòu)以開放式嚙合的方式帶動鉆具組件旋轉(zhuǎn)進行切削，同時將立式銑床的進給運動傳輸給鉆具組件，實現(xiàn)鉆具的進給運動。安裝在刀具連桿上的刀具連桿支撐座和脹緊機構(gòu)可以鎖緊刀具連桿和射孔槍身內(nèi)壁，形成牢固的固定支撐，并且刀具連桿支撐座在鉆具組件的近旁，因而大大増加了內(nèi)盲孔加工過程中裝置整體的剛性。本實用新型與現(xiàn)有的內(nèi)盲孔加工裝置比較，還具有以下優(yōu)點I、消除了現(xiàn)有裝置中由于長距離動カ輸送帶來的切削動カ傳輸不連續(xù)、不穩(wěn)定的問題。2、由于加工過程中裝置整體的剛性好，傳輸平穩(wěn)，因而內(nèi)盲孔的加工精度高、加工質(zhì)量穩(wěn)定，特別是長規(guī)格射孔槍的內(nèi)盲孔尺寸一致性更好。另外，本實用新型鉆具組件與動力傳輸桿之間采用可離合的方式，所以加工出 的內(nèi)盲孔直徑不受泄壓孔孔徑的限制，可以加工出遠大于泄壓孔直徑的內(nèi)盲孔。3、節(jié)能降耗，在相同的エ件加工條件下，與現(xiàn)有的內(nèi)盲孔加工エ藝相比節(jié)能50%以上。4、加工裝置結(jié)構(gòu)簡單，加工成本及設(shè)備維修成本低。

圖I是本實用新型內(nèi)盲孔加工裝置的結(jié)構(gòu)簡圖。圖2是本實用新型刀具連桿支撐座的ー種結(jié)構(gòu)圖。圖中編號1、立式銑床，2、動カ傳輸桿，3、射孔槍泄壓孔，4、深度限位觸頭，5、鉆具組件，6、刀具連桿，7、刀具連桿支撐座，8、脹緊機構(gòu)，9、射孔槍槍身，10、支架，11、內(nèi)盲孔，12、立式銑床工作臺，13、射孔槍槍身夾具，51、滑套，52、鉆頭，53、軸承壓蓋，54、軸承，55、軸承墊圈，56、復(fù)位彈簧，81、機売，82、脹緊銷，83、脹緊彈簧，84、錐形脹緊體，85、傳動套筒，86、推進絲套,87、手柄。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型的內(nèi)容加以詳細說明。實施例加工射孔槍槍身上的內(nèi)盲孔參數(shù)為孔密16孔/米、相位90°、相鄰孔間距62. 5mm、內(nèi)盲孔鉆削深度5±0· 5mm、內(nèi)盲孔孔徑Φ26mm，射孔槍槍身長度6m。如圖I所示，內(nèi)盲孔加工裝置包括立式統(tǒng)床I、鉆具組件5、刀具連桿6、支架10、刀具連桿支撐座7和脹緊機構(gòu)8。鉆具組件5裝在刀具連桿的端部，它主要由滑套51、鉆頭52和復(fù)位彈簧56組成，滑套51裝在刀具連桿的滑孔內(nèi)，復(fù)位彈簧56位于滑套51臺階和刀具連桿臺階之間，即滑套51被支撐在復(fù)位彈簧56上。鉆頭52與滑套51之間設(shè)有兩個軸承54，兩個軸承54之間設(shè)有軸承墊圈55，軸承壓蓋53用于軸承的軸向定位。動カ傳輸桿2的一端固定在立式銑床I的主軸刀具孔內(nèi)，另一端可穿過射孔槍泄壓孔3進入射孔槍槍身9內(nèi)。鉆頭52的頂端設(shè)有“一”字凹槽，該凹槽與立式銑床的動カ傳輸桿2下端部的“一”字形凸起形成凹凸嚙合連接，即“一”字形凸起可以插入“一”字凹槽中。參見圖2，脹緊機構(gòu)8由機殼81、伸出機殼外的脹緊銷82、脹緊彈簧83、錐形脹緊體84、傳動套筒85、推進絲套86和裝在推進絲套上的手柄87組成，其中脹緊銷82的下端位于錐形脹緊體84的錐面上，脹緊彈簧83位于機殼和錐形脹緊體之間，錐形脹緊體84和傳動套筒85套在刀具連桿上，傳動套筒套的一端與錐形脹緊體連接，另一端與推進絲套連接，推進絲套與刀具連桿螺旋連接。本脹緊機構(gòu)8只是本實用新型的ー個實例，其它現(xiàn)有的內(nèi)脹機構(gòu)也可用于本實用新型。本實例的內(nèi)盲孔加工過程如下I)刀具連桿6與銑床的主軸調(diào)整好相對位置，保證鉆頭52的回轉(zhuǎn)中心與動カ傳輸桿2的中心線同軸；2)通過射孔槍槍身夾具13將射孔槍槍身裝夾在立式銑床的工作臺12上，通過銑床工作臺12的水平運動帶動射孔槍槍身橫向進給，使裝在刀具連桿上的鉆具組件5和刀具連桿支撐座7伸入射孔槍槍身9內(nèi)，并使鉆具組件的鉆頭52位于需要在射孔槍槍身加工內(nèi) 盲孔11的位置；3)利用刀具連桿支撐座上的脹緊機構(gòu)將刀具連桿支撐座鎖緊在射孔槍槍身內(nèi)壁上，即轉(zhuǎn)動手柄87，推進絲套86前迸，進而通過傳動套筒85推動錐形脹緊體84沿刀具連桿的軸線方向前進，使脹緊銷82沿垂直于刀具連桿的軸線方向向外運動，將脹緊銷和連桿支撐座頂緊在射孔槍槍身的內(nèi)壁上，形成刀具連桿在射孔槍槍身上的固定支撐；4)立式銑床的動カ傳輸桿2穿過射孔槍槍身的泄壓孔3，并與鉆具組件的鉆頭52嚙合連接；5)立式銑床的動カ傳輸桿2帶動鉆具組件的鉆頭52旋轉(zhuǎn)和鉆進進給，鉆頭轉(zhuǎn)數(shù)為200轉(zhuǎn)/分鐘，直至完成內(nèi)盲孔的加工。鉆頭52的鉆進進給可通過立式銑床的主軸手動或自動縱向進給完成的，即動カ傳輸桿2推動滑套51下移，帶動鉆頭52下移。為了實現(xiàn)自動鉆進進給，在立式銑床上設(shè)有與動カ傳輸桿2同步上下移動的深度限位觸頭4。鉆進深度由深度限位觸頭調(diào)節(jié)，使內(nèi)盲孔的深度控制直觀可靠。如果鉆頭需要修磨，可通過對深度限位觸頭的調(diào)節(jié)修正限位。6)內(nèi)盲孔加工結(jié)束后，動カ傳輸桿2上升，離開射孔槍槍身9，滑套51在復(fù)位彈簧56的作用下帶動鉆具組件5復(fù)位。加工下ー個內(nèi)盲孔時，脹緊機構(gòu)回位，解除刀具連桿支撐座與射孔槍槍身內(nèi)壁的鎖緊關(guān)系，移動和旋轉(zhuǎn)射孔槍槍身，使鉆頭52對準下ー個內(nèi)盲孔的加工位置，然后根據(jù)步驟3)至步驟5)進行內(nèi)盲孔的加工。為了提高各內(nèi)盲孔間的相位精度，在立式銑床工作臺上可設(shè)置ー個分度裝夾機構(gòu)，通過該分度裝夾機構(gòu)可以較精確的使射孔槍槍身旋轉(zhuǎn)一定角度。分度裝夾機構(gòu)可采用現(xiàn)有的分度裝夾機構(gòu)。
權(quán)利要求1.油氣井用射孔槍內(nèi)盲孔的加工裝置，其特征是包括 1)鉆具組件(5)、安裝在支架上的刀具連桿(6)和刀具連桿支撐座(7)，鉆具組件安裝在刀具連桿的一端，刀具連桿支撐座也裝在刀具連桿上并位于鉆具組件的旁邊，鉆具組件和刀具連桿支撐座可伸入射孔槍槍身(9)內(nèi)； I. D鉆具組件(5)主要由滑套(51)、復(fù)位彈簧(56)和裝在滑套內(nèi)的鉆頭(52)組成，滑套(51)裝在刀具連桿的滑孔內(nèi)并被支撐在復(fù)位彈簧上； 1.2)刀具連桿支撐座(7)上設(shè)有脹緊機構(gòu)(8)； 2)立式銑床(I)和裝在立式銑床工作臺上的射孔槍槍身夾具； 3)鉆具組件的鉆頭(52)回轉(zhuǎn)中心與立式銑床的動力傳輸桿(2)的中心線同軸，其中鉆頭上端部與立式銑床的動力傳輸桿下端部可以嚙合在一起。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的內(nèi)盲孔的加工裝置，其特征是脹緊機構(gòu)(8)由機殼(81)、伸出機殼外的脹緊銷(82)、脹緊彈簧(83)、錐形脹緊體(84)、傳動套筒(85)、推進絲套(86)和裝在推進絲套上的手柄(87)組成，其中脹緊銷(82)的下端位于錐形脹緊體(84)的錐面上，脹緊彈簧(83)位于機殼和錐形脹緊體之間，錐形脹緊體(84)和傳動套筒(85)套在刀具連桿上，傳動套筒套的一端與錐形脹緊體連接，另一端與推進絲套連接，推進絲套與刀具連桿螺旋連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的內(nèi)盲孔的加工裝置，其特征是鉆頭(52)的頂端設(shè)有“一”字凹槽，該凹槽與立式銑床的動力傳輸桿(2)下端部的“一”字形凸起，形成凹凸嚙合連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的內(nèi)盲孔的加工裝置，其特征是在立式銑床上設(shè)有與動力傳輸桿(2)同步上下移動的深度限位觸頭(4)。
5.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的內(nèi)盲孔的加工裝置，其特征是立式銑床工作臺上設(shè)有一個分度裝夾機構(gòu)。
專利摘要本實用新型涉及油氣井用射孔槍內(nèi)盲孔的加工裝置，解決了以往需通過長距離動力傳動所造成的轉(zhuǎn)動不穩(wěn)定等問題。本實用新型提供的油氣井用射孔槍內(nèi)盲孔的加工裝置包括安裝在刀具連桿上的鉆具組件、支撐裝置和立式銑床，鉆具組件主要由滑套、復(fù)位彈簧和裝在滑套內(nèi)的鉆頭組成，滑套裝在刀具連桿的滑孔內(nèi)并被支撐在復(fù)位彈簧上。加工時射孔槍槍身裝夾在立式銑床的工作臺上，利用銑床工作臺移動射孔槍槍身，使鉆具組件和支撐裝置伸入射孔槍槍身內(nèi)，然后通過支撐裝置形成固定支撐，立式銑床的動力傳輸桿穿過射孔槍槍身的泄壓孔，銑床動力傳輸桿帶動鉆具組件的鉆頭旋轉(zhuǎn)和實現(xiàn)鉆進進給，直至完成內(nèi)盲孔的加工。
文檔編號B23B47/00GK202387988SQ201120532139
公開日2012年8月22日 申請日期2011年12月15日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月15日
發(fā)明者張國桉, 霍瑞龍 申請人:西安通源石油科技股份有限公司