S1-262A管螺紋車(chē)床傳輸架改造

摘 要：鉆鋌從上料架到傳輸架困難、對(duì)中氣缸舉升力不足、待加工鉆鋌尾部擺動(dòng)，待加工鉆鋌中心線與車(chē)床主空心軸的中心線重合性差，影響鉆鋌螺紋質(zhì)量，這三個(gè)方面都制約著6?鉆鋌及以上的規(guī)格鉆鋌加工的主要因素，隨著塔里木油田各勘探公司的開(kāi)發(fā)任務(wù)加重，大鉆鋌保供的時(shí)效性也愈加突顯，解決車(chē)床加工大鉆鋌的任務(wù)迫在眉睫。

關(guān)鍵詞：鉆鋌;傳輸架;舉升力;自鎖機(jī)械裝置

庫(kù)爾勒管具技術(shù)服務(wù)分公司塔中基地位于塔克拉瑪干沙漠的腹地，擔(dān)負(fù)著沙漠深處塔中區(qū)塊鉆具保障任務(wù)，具有鉆具無(wú)損檢測(cè)和加工、收發(fā)的基本保障功能，是庫(kù)爾勒管具公司對(duì)塔里木油田沙漠腹地的重要支撐，對(duì)塔中區(qū)塊鉆井開(kāi)發(fā)的鉆具保障起著不可或缺的作用。

基地目前的普通螺紋車(chē)床S1-262A車(chē)床由于當(dāng)時(shí)安裝條件和技術(shù)的限制，導(dǎo)致在使用過(guò)程中，僅能加工鉆桿和和5寸以下的鉆鋌，目前基地在塔中區(qū)塊鉆具保障業(yè)務(wù)愈來(lái)愈重，鉆具規(guī)格也越來(lái)越多，尤其是6?以上的大鉆鋌，隨著各個(gè)勘探公司的開(kāi)發(fā)任務(wù)加重，大鉆鋌保供的時(shí)效性也愈加突出，解決車(chē)床加工大鉆鋌的任務(wù)迫在眉睫。

針對(duì)S1-262A車(chē)床不能車(chē)削大鉆鋌問(wèn)題，公司成立了攻關(guān)小組，經(jīng)過(guò)實(shí)地調(diào)研、測(cè)量和計(jì)算，從易到難需要解決以下幾個(gè)方面的問(wèn)題：

1. 解決鉆鋌的從上料架到傳輸架的困難，原先的上料架呈水平狀態(tài)與傳輸架連接，如果是鉆桿和光鉆鋌，也容易手動(dòng)滾到傳輸架;如果是螺旋鉆鋌，螺旋鉆鋌本體有三道槽，擺放在上料架上，靠手動(dòng)滾到傳輸架比較困難。

解決方案：經(jīng)過(guò)多次試驗(yàn)，把原來(lái)呈水平狀態(tài)的上料架，一端支撐升高，使上料架的斜面與水平面成15°夾角，充分利用螺旋鉆鋌的重力分力，使螺旋鉆鋌從上料架到傳輸架變得容易，這樣就利用上料架結(jié)構(gòu)的改變，解決了鉆鋌上料難的問(wèn)題。

2. 鉆鋌到了上料架后，鉆鋌加工原對(duì)中氣缸舉升力小，不足以舉升9寸鉆鋌（25.5Kn/根）的對(duì)中要求。

解決方案：原氣缸型號(hào)為HYB200*200-MF1，在工作氣源0.6MPa時(shí)，氣缸的舉升力18.8Kn;經(jīng)過(guò)計(jì)算和安裝部位測(cè)量，計(jì)劃增大氣缸缸徑到250mm，更換型號(hào)為QGB250*350-FA-Y活塞式氣缸，此氣缸在工作氣源0.6MPa時(shí)，舉升力為29.4Kn，待修螺旋鉆鋌最大規(guī)格為9寸鉆鋌，其自身重量25.5Kn，新?lián)Q氣缸滿足待修鉆具最大規(guī)格對(duì)中的舉升力，現(xiàn)場(chǎng)固定氣缸支座，投入使用，滿足待修鉆鋌的舉升力的要求。

3. 舉升氣缸更換后解決了待修鉆鋌舉升力不夠的問(wèn)題，但在鉆鋌車(chē)削加工的過(guò)程中發(fā)現(xiàn)待加工鉆鋌尾端擺動(dòng)幅度超出車(chē)床加工規(guī)定范圍，這樣會(huì)影響螺紋車(chē)削精度，影響鉆鋌使用質(zhì)量，鉆鋌尾端擺動(dòng)問(wèn)題不解決，前面的改造就會(huì)前功盡棄。

經(jīng)過(guò)仔細(xì)觀察發(fā)現(xiàn)，鉆鋌自身長(zhǎng)度一般約為9米，螺紋質(zhì)量保證前提之一就是，待加工鉆鋌中心線須與車(chē)床主空心軸的中心線最大程度重合，鉆鋌尾部上下波動(dòng)，就會(huì)影響待加工鉆鋌的中心線的方向，經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)勘查發(fā)現(xiàn)鉆鋌尾部晃動(dòng)原因是氣源壓力波動(dòng)影響的結(jié)果，車(chē)床使用的氣源使用一臺(tái)型號(hào)為B-40A的康克爾螺桿空壓機(jī)供氣，氣源壓力0.6-0.8MPa，由于基地檢測(cè)車(chē)間、待發(fā)料管具內(nèi)壁吹掃等用氣量比較大，氣源壓力波動(dòng)常態(tài)存在，經(jīng)過(guò)仔細(xì)研究，待加工鉆鋌的舉升由氣動(dòng)氣缸完成，等到對(duì)中完成后，采用機(jī)械自鎖裝置鎖定中心，這樣氣源的波動(dòng)就不會(huì)影響待加工鉆鋌的中心了。

解決方案：在氣缸上部的居中軸承架的兩邊設(shè)置兩個(gè)對(duì)稱M30*1.5細(xì)扣螺栓，考慮到兩個(gè)細(xì)扣螺栓主要起支撐定位作用，市場(chǎng)上的普通鋼級(jí)4.8螺栓就足夠（抗拉400N/mm?，屈強(qiáng)比0.8），螺栓在支架的上下部設(shè)自鎖螺母;安裝一個(gè)厚度為25mm的旋轉(zhuǎn)定位架在氣缸伸縮桿上，旋轉(zhuǎn)定位架中心孔直徑大于氣缸伸縮桿直徑10mm，上下各加高10mm墊圈，墊圈厚度10mm，可以自由轉(zhuǎn)動(dòng)，并在兩端設(shè)置直徑?50mm高度約30mm座孔，方便細(xì)扣螺栓坐在座孔內(nèi)定位，定位旋轉(zhuǎn)板的下部也設(shè)置?50mm高度約10mm座孔，與氣缸固定座硬接觸（見(jiàn)圖1），在加工鉆鋌時(shí)，氣缸的伸縮桿升起定位，旋轉(zhuǎn)定位旋轉(zhuǎn)板到定位位置，再調(diào)節(jié)兩頭M30螺栓使螺栓端坐到定位板的座孔內(nèi)，兩頭M30mm洗扣螺栓就起到機(jī)械支撐作用，由于是機(jī)械自鎖，也就不受氣源波動(dòng)影響;在加工結(jié)束時(shí)，調(diào)節(jié)兩個(gè)?30螺栓使螺栓端脫離定位板的座孔，旋轉(zhuǎn)定位板到空位，氣缸伸縮桿縮回，鉆鋌螺紋加工完成下料。

以上三個(gè)攔路虎解決后，S1-262A車(chē)床的鉆鋌加工能力達(dá)到了最大化，解決了僅能加工鉆桿和和5寸以下的鉆鋌，而不能加工6?以上的大鉆鋌，再也不需要把大鉆鋌拉運(yùn)到300公里以外去加工，就每年的運(yùn)輸一項(xiàng)就可節(jié)約10萬(wàn)元，塔中區(qū)塊的鉆鋌保障服務(wù)得到了有效改善，最主要的是通過(guò)對(duì)氣缸的伸縮桿加設(shè)機(jī)械自鎖裝置，徹底改觀了待加工鉆鋌尾部擺動(dòng)，中心不穩(wěn)的問(wèn)題，保證螺紋加工質(zhì)量，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間實(shí)際操作，從現(xiàn)場(chǎng)使用表明，此次該做是成功的，目前公司已在三個(gè)生產(chǎn)基地進(jìn)行推廣，取得了很好的質(zhì)量效果和經(jīng)濟(jì)效益。

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[4] GB/T3098.1 -2000 機(jī)械性能 螺栓

作者簡(jiǎn)介：

張建中（1972-），男，漢，陜西禮泉，工程師，現(xiàn)從事石油鉆井管具技術(shù)服務(wù)。