組合縫篩管復(fù)合加工方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明提供一種組合縫篩管加工方法，屬篩管加工技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]割縫篩管是石油鉆采工具和器材，用于先期完井或采油防砂。割縫篩管性能優(yōu)越且價格低廉，受到國內(nèi)外油田用戶的歡迎。
[0003]割縫篩管傳統(tǒng)的斷面縫型分為矩形縫、梯形縫等。斷面矩形縫即管子的內(nèi)外壁縫隙一樣寬，加工后的管壁強度高。但石油夾雜著細砂從縫隙流入管內(nèi)時容易發(fā)生堵塞，采油效率低，堵塞嚴(yán)重時會造成塌井等事故。
[0004]梯形縫斷面在管子外壁開口窄而在內(nèi)壁開口寬，形狀呈等腰梯形。梯形縫具有較強的“自潔”作用，砂礫進入縫腔后，很容易被油液沖走，不易形成砂堵。管內(nèi)外壓降小，采油效率高，防砂效果好。但外縫表面易受流砂磨蝕，縫隙變寬，影響濾砂效果
新的縫型一斷面組合縫:靠近管外壁是狹長矩形縫段，保留了斷面矩形縫濾砂精度高的優(yōu)點，可以提高耐砂礫沖蝕磨損的能力。而靠近管內(nèi)壁是大角度梯形縫段，保留了斷面梯形縫有“過濾自潔”優(yōu)點。連接狹長矩形縫段和大角度梯形縫段的是小過渡梯形縫段。
[0005]目前，國內(nèi)外行之有效的割縫方法有陶瓷刀具割縫法，高速鋼銑刀割縫法，激光割縫法。還有一些，如電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的電解割縫法，電能轉(zhuǎn)化為熱能的電火花割縫法，因靠腐蝕或熱蝕加工，效率太低，很難推廣使用。
[0006]但是采用某一種現(xiàn)在行之有效的加工方法，如陶瓷刀具割縫、高速鋼銑刀銑縫、激光割縫等，很難加工出斷面組合縫，特別是外部縫寬為0.1Omm甚至更窄的、而內(nèi)部是梯形縫。每種加工方法都有其優(yōu)點，但也有其缺陷。綜合運用幾種方法，再加上新的方法，才能加工出組合縫。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]為了克服上述現(xiàn)有傳統(tǒng)方法及裝備的不足，本發(fā)明提供一種斷面組合縫復(fù)合加工方法。
[0008]解決上述問題的技術(shù)方案是:
一種組合縫篩管復(fù)合加工方法，其特征在于，它采取如下具體步驟:
(1)首先用陶瓷刀具或高速鋼銑刀與被加工管件徑向?qū)χ?，沿管體軸線方向切出數(shù)千條寬度大于0.50mm、甚至更寬的矩形縫；
(2)然后用自行研制的擺動式可調(diào)焦激光切割頭，對準(zhǔn)圓周上已經(jīng)切割好的各個矩形縫的縫隙，正反向偏轉(zhuǎn)角度切割出梯形縫；
(3)最后在自行研制的數(shù)控旋壓機上，將已經(jīng)加工好的矩形縫和梯形縫用塑性成形方法加工到圖紙要求的幾何形狀及尺寸。
[0009]上述組合縫篩管復(fù)合加工方法，所述陶瓷刀具或高速鋼銑刀與被加工篩管徑向?qū)χ?，沿管體軸線方向切出數(shù)千條寬度大于0.50mm、甚至更寬的矩形縫；陶瓷刀具根據(jù)不同篩管材質(zhì)、外圓直徑、管子壁厚，確定不同的化學(xué)配方、壓鑄方法、燒結(jié)方法及模具，一般情況下，刀具材料選用碳化硅基、氮化硼基或氮化硅基；刀具成形方法選用冷壓鑄或熱壓鑄；刀具燒結(jié)方法選用惰性氣體保護燒結(jié)；刀具基體選用鋼基或銅基；刀具直徑為60mnT80mm ；刀具厚度為0.5mnTl.0mm ;刀具轉(zhuǎn)速為5,000r/min~12, 000r/min ;高速鋼纟先刀直徑為60mm~80mm ;刀具厚度為 0.5mm~l.0mm ;刀具轉(zhuǎn)速為 300r/min~500r/min。
[0010]上述組合縫篩管復(fù)合加工方法，所述用自行研制的擺動式可調(diào)焦激光切割頭，對準(zhǔn)圓周上已經(jīng)切割好的各個矩形縫的縫隙，正反向偏轉(zhuǎn)角度切割出梯形縫，在切割過程中，激光束不傷及已經(jīng)切好的矩形縫外縫邊緣，靠大扭矩電磁感應(yīng)式電機直接驅(qū)動激光切割頭，無機械減速傳動實現(xiàn)正反向擺動，靠電液伺服閥驅(qū)動液體或氣體，改變金屬反射鏡薄膜的幾何形狀，調(diào)整通過聚焦鏡片的激光束的焦點位置，輔之以激光加工機水平位移軸的運動，使得激光束準(zhǔn)確定位，在切割過程中，激光束不傷及已經(jīng)切好的矩形縫的邊緣，激光輸出選用連續(xù)波；工作氣體選用氧氣，氣體壓力的大小與激光束運行方向有關(guān)，進程與回程氣體壓力的大小不同，將氣體壓力控制調(diào)整的指令編入激光切割機數(shù)控系統(tǒng)的子程序，根據(jù)工作情況調(diào)用；用自制的數(shù)控分度頭精密分度，分度頭機械結(jié)構(gòu)為雙導(dǎo)程蝸桿蝸輪傳動，正反向間隙可調(diào)，保證鋼管圓周縫隙分度均勻。
[0011]上述組合縫篩管復(fù)合加工方法，所述數(shù)控旋壓機將已經(jīng)加工好的矩形縫和梯形縫篩管用塑性成形方法加工到圖紙要求的幾何尺寸，操作步驟:
a.將已切割縫的篩管裝在與其外徑相匹配的上軋輥4和下軋輥5中；
b.上壓油缸3動作，驅(qū)動裝在上壓座2內(nèi)的上軋輥4徑向壓緊篩管進刀，單位壓力可達250—350公斤/毫米2以上；
c.驅(qū)動裝在下支座I上的液壓閉合架6，沿篩管軸向往復(fù)運動走刀；
d.用塞尺測量外縫的寬度，當(dāng)寬度達到圖紙要求時，停止徑向壓緊進刀和軸向往復(fù)運動，將篩管定軸回轉(zhuǎn)某一角度，繼續(xù)上述動作，直至全部篩縫尺寸達到圖紙要求。
[0012]本發(fā)明的有益效果是，可以高效率地加工出斷面組合縫篩管。
【附圖說明】
[0013]附圖1是本發(fā)明的組合縫篩管結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]附圖2陶瓷刀具或高速鋼銑刀割縫示意圖。
[0015]附圖3是擺動式可調(diào)焦激光切割頭割縫示意圖。
[0016]附圖4是數(shù)控旋壓機結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖1、附圖2、附圖3、附圖4及實施例對本發(fā)明進一步說明。
[0018]如圖1所示，所述組合縫篩管靠近管外壁是外狹長矩形縫，而靠近管內(nèi)壁是內(nèi)大梯形縫，連接外狹長矩形縫和內(nèi)大梯形縫的是小過渡梯形縫。
[0019]如圖2所示，所述陶瓷刀具或高速鋼銑刀與被加工篩管徑向?qū)χ?，沿管體軸線方向切出數(shù)千條寬度大于0.50mm、甚至更寬的矩形縫；陶瓷刀具根據(jù)不同篩管材質(zhì)、外圓直徑、管子壁厚，確定不同的化學(xué)配方、壓鑄方法、模具、燒結(jié)方法等。一般情況下，刀具材料選用碳化硅基、氮化硼基或氮化硅基；刀具成形方