一種多隔板大孔徑箱架的製造方法
2023-04-25 22:38:46
一種多隔板大孔徑箱架的製造方法
【專利摘要】本發明公開了一種多隔板大孔徑箱架的製造方法，步驟包括：1)先將定位座、限位塊連接可靠並且側面貼實，然後一體裝入隔板內孔，然後將限位塊點焊在隔板軸承座上；2)在組合平臺上放樣確定各個隔板的位置，同時在各個定位座中共同穿入一個心軸，通過定位銷來--固定各定位座的位置，並連接定位座與心軸；3)在定位座設置的減重豁口空間位置，將各個工藝撐點焊在各個隔板的內孔上；4)將限位塊與軸承座焊縫割開，並將限位塊擺動到與定位座圓盤直徑垂直方向，逐一退出定位座及心軸，架體進行焊接，各個隔板之間焊接連接板；5)對架體整體進行熱時效，去掉所有工藝撐即成。本發明的方法提高了架體組合精度及工作效率。
【專利說明】一種多隔板大孔徑箱架的製造方法
【技術領域】
[0001]本發明屬於機械設備製造【技術領域】，涉及一種多隔板大孔徑箱架的製造方法。
【背景技術】
[0002]柱塞泵是石油鑽採機械中的主要設備之一，柱塞泵機架的生產質量直接影響到整個柱塞泵的質量。柱塞泵機架為多隔板大孔徑組焊箱架(見圖1)，各隔板孔上均有油槽和油孔等，目前有兩種方法來生產柱塞泵機架:1)各隔板孔及油槽採用整體加工的方式來保證(見圖1)，隔板單件粗加工內孔，組焊後整體精加工孔及油槽和油孔，但是有些結構的油槽及油孔等的整體加工難度較大，而且加工成本較高，甚至有些油孔無法整體加工；2)採用單件加工油槽、油孔成，並粗加工內孔，組焊後精加工隔板孔成，但這樣就對機架的組焊質量要求比較高，一旦機架組焊質量不高，可能導致油槽、油孔出現錯位現象，影響機架整體質量。
[0003]為保證組焊質量，通常組焊此類多隔板箱架一般採用穿軸的方法來保證孔徑的同軸度，靠人工用捲尺等量具來保證各隔板孔的軸向尺寸；工裝軸可以使用圓管加工成相應尺寸的軸作為工裝，對一些特殊孔徑的可以用鋼板卷板後整體加工成工裝軸。而機架在組合過程中需以地面為基準放樣組合，隔板孔軸線水平，由於隔板的存在，不利於吊裝工具輔助吊裝，所以重量太重的工裝軸也不便於使用。所以在一些大孔徑多隔板機架組合時，孔的軸線及徑向尺寸完全靠工人個人技能來保證，對工人技術能力要求高，且質量不夠穩定，所以，操作人員的技能水平及責任心對機架的質量影響比較大。
[0004]因此，急需要一個既能滿足工件組焊徑向尺寸要求、又要滿足工件軸向尺寸要求、且重量又不能太重的工裝，實現標準化作業，來降低工人勞動強度和減少對工人技能水平的依賴。
【發明內容】
[0005]本發明的目的是提供一種多隔板大孔徑箱架的製造方法，解決了現有技術中多隔板箱架整體加工困難，而單件加工後組焊精度要求高；依賴於人工操作，質量難以保證的問題。
[0006]本發明採用的技術方案是，一種多隔板大孔徑箱架的製造方法，具體按照以下步驟實施:
[0007]步驟1、組合前，先將定位座、限位塊連接可靠，將限位塊與支承座側面貼實，然後一體裝入隔板內孔，保證限位塊與工件側面貼實，然後將限位塊點焊在隔板軸承座上，在點焊限位塊時，保證每個定位座與隔板相對位置相同，來保證定位座減重孔及減重豁口在同一徑向位置；
[0008]步驟2、組合時，在組合平臺上放樣確定各個隔板的位置，按線擺放各隔板，同時在各個定位座中共同穿入一個心軸，待心軸穿入後，通過定位銷來一一固定各定位座的位置，並用定位螺栓連接定位座與心軸；
[0009]步驟3、各隔板位置固定後，在定位座設置的減重豁口空間位置，將各個工藝撐點焊在各個隔板的內孔上；
[0010]步驟4、當各個工藝撐點焊完成後，架體中的各個隔板互相固定，將限位塊與軸承座焊縫割開，並將限位塊擺動到與定位座圓盤直徑垂直方向，逐一退出定位座及心軸，架體進行焊接，各個隔板之間焊接連接板；
[0011]步驟5、焊後對架體整體進行熱時效處理，最後去掉所有工藝撐，將全部工藝撐的點焊部位打磨光滑，即成。
[0012]本發明的有益效果是，隔板採用單件加工油槽、油孔成，並粗加工內孔，穿工裝組焊機架後整體精加工隔板孔成；有效的降低了多隔板箱架加工難度，提高架體組合精度，提高了架體組合效率。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0013]圖1是加工對象的隔板結構示意圖；
[0014]圖2是本發明方法依賴的組合工裝結構示意圖；
[0015]圖3是本發明方法依賴的組合工裝定位座的結構示意圖；
[0016]圖4是本發明方法中定位座、軸承座及防變形工藝撐的安裝位置示意圖；
[0017]圖5是本發明方法串列的工裝及其隔板的安裝狀態示意圖。
[0018]圖中，1.定位座,2.心軸，3.限位塊,4.定位銷,5.定位螺栓,6.工藝撐,11.軸承座，12.焊縫，13.支板，14.油孔，15.油槽，16.隔板，17.連接板。
【具體實施方式】
[0019]下面結合附圖和【具體實施方式】對本發明進行詳細說明。
[0020]參照圖1，隔板包括軸承座11和支板13兩部分組成，軸承座11上設置有油孔14及其油槽15 ;軸承座11鑄造後單件粗加工，油孔14鑽成，油槽15採用車床車成，軸承座11的內孔粗車成，留少量加工餘量。支板13採用數控切割機切割成，制焊接坡口 ；每個對應的一套軸承座11與支板13組焊在一起組成一組隔板，組焊後調變形。整個機架由多件隔板組成，相鄰隔板間焊有連接板，兩邊兩件隔板與中間幾件結構及功能相似，製造方法相同。
[0021]參照圖2、圖3，本發明方法依賴的組合工裝結構是，包括心軸2，心軸2上間隔套裝有多個定位座I，定位座I為圓盤結構，各個定位座I的同一側面靠外安裝有限位塊3,在每個定位座I圓盤背面凸臺加工有定位銷孔和定位螺栓孔，每個定位座I的圓盤背面凸臺通過定位銷4和定位螺栓5與心軸2固定插接(見圖3)，並保證定位銷孔到定位座I圓盤正面的尺寸L，相鄰圓盤定位銷孔的尺寸B(見圖2)；
[0022]在定位座I圓盤周邊加工螺紋孔，通過螺栓連接限位塊3，保證限位塊3與定位座I圓盤側面貼實，並在定位座I圓盤上割有減重孔及減重豁口，減輕定位座I的重量，同時還可以利用減重豁口在組合時點焊工藝撐。整個定位座I由鋼板組焊成，組焊後由機加工保證各尺寸精度；
[0023]定位座I作為徑向定位裝置，定位座I的圓盤外徑與隔板粗加工內徑相同，間隙配合，保證與隔板拆裝順利；定位座I的圓盤內徑與心軸2直徑相同，間隙配合，但間隙較小，保證圓盤與心軸的配合精度。當各個定位座I依次間隔穿入心軸2後，就能保證各定位座I同軸，就能在心軸2上確定定位座I的位置，也就保證了各隔板孔同軸。
[0024]心軸2為一根帶定位孔的工裝軸，通過機加工保證軸外徑及直線度。軸外徑與定位座I配合，保證各定位座I圓盤的同心。同時在心軸2上加工有定位孔和螺紋孔(見圖3)，定位孔孔距尺寸B (見圖2)即為隔板的間距尺寸，通過定位銷4將定位座I與心軸2上定位銷孔連接，保證定位精度，並用定位螺栓5將定位座I與心軸2固定牢固。
[0025]限位塊3為帶孔矩形板條，限位塊3採用螺栓與定位座I可靠連接，限位塊3側面與定位座I側面共面；限位塊3能夠以螺栓為軸旋轉，當限位塊3長度方向與定位座I圓盤直徑方向一致時，端頭伸出定位座I圓盤外徑，此時限位塊3起到限位作用(見圖3);當限位塊3長度方向與定位座I圓盤直徑方向垂直時，限位塊3不伸出定位座I圓盤外徑，不影響工裝的拆卸。
[0026]本發明方法依賴的組合工裝在實際使用時，以心軸2為安裝基礎件，通過對心軸2上定位銷孔的孔距B不同設定，能夠滿足多種跨距組合的隔板，同時通過改變定位座I的外徑，也能夠滿足不同孔徑組合的隔板，通過心軸2和定位座I的不同組合，能夠滿足多種孔徑及跨距的多隔板箱架組合。
[0027]本發明多隔板大孔徑箱架的製造方法，依賴於上述的組合工裝，具體按照以下步驟實施:
[0028]步驟1、組合前，先將定位座1、限位塊3用螺絲連接可靠，將限位塊3與支承座11側面貼實，然後一體裝入隔板內孔，保證限位塊3與工件側面貼實，然後將限位塊3點焊在隔板軸承座11上，在點焊限位塊3時，保證每個定位座I與隔板相對位置相同，來保證定位座I減重孔及減重豁口在同一徑向位置，如圖4所示；
[0029]步驟2、組合時，在組合平臺上放樣確定各個隔板16的位置，按線擺放各隔板16，同時在各個定位座I中共同穿入一個心軸2，待心軸2穿入後，通過定位銷4來一一固定各定位座I的位置，並用定位螺栓5連接定位座I與心軸2，如圖5所示；
[0030]步驟3、各隔板16位置固定後，在定位座I設置的減重豁口空間位置，將各個工藝撐6點焊在各個隔板16的內孔上(內孔會在機架組焊後重新整體精加工，不會影響表面質量)，用來固定各隔板16的相對位置，由於隔板軸承座內孔是安裝軸承及曲軸的部位，是最需要保證的尺寸，直接將工藝撐6點焊在軸承座內孔上，明顯增加了隔板內孔處剛性，能夠在焊接過程中防止焊接變形，在隔板外邊緣不妨礙組焊機架其他部件的部位也可以點焊工藝撐，如圖4所示；
[0031]步驟4、當各個工藝撐6點焊完成後，架體中的各個隔板互相固定，將限位塊3與軸承座11焊縫割開(優選砂輪打磨)，並將限位塊3擺動到與定位座I圓盤直徑垂直方向，逐一退出定位座I及心軸2，架體進行焊接，各個隔板16之間焊接連接板17 ；
[0032]步驟5、焊後對架體整體進行熱時效處理，去除應力，最後去掉所有工藝撐6，將全部工藝撐6的點焊部位打磨光滑，即成。
[0033]本發明方法利用了一種大孔徑多隔板箱架組合工裝，工裝心軸和定位座能夠根據箱架體類型及尺寸的不同分類設計，當軸向尺寸改變時，可以在心軸2上加工不同的定位銷孔來調節；當箱架徑向尺寸改變時，可以通過改變定位座I直徑來保證。以上各件工裝根據實際需要配合各個單獨的工裝心軸及工裝定位座隨機組合使用，可滿足不同尺寸的工件，擴大了適用範圍。組焊後利用各隔板孔及側面整體精加工，消除因點焊工藝撐對工件表面產生的影響。該多隔板大孔徑箱架組合工裝結構簡單，重量輕，便於操作，應用範圍廣，滿足產品中、低精度的多隔板大孔徑箱架組焊的要求。
【權利要求】
1.一種多隔板大孔徑箱架的製造方法，其特點在於，依賴於一種組合工裝，具體按照以下步驟實施: 步驟1、組合前，先將定位座(I)、限位塊(3)連接可靠，將限位塊(3)與支承座(11)側面貼實，然後一體裝入隔板內孔，保證限位塊(3)與工件側面貼實，然後將限位塊(3)點焊在隔板軸承座(11)上，在點焊限位塊⑶時，保證每個定位座⑴與隔板相對位置相同，來保證定位座(I)減重孔及減重豁口在同一徑向位置； 步驟2、組合時，在組合平臺上放樣確定各個隔板(16)的位置，按線擺放各隔板(16)，同時在各個定位座(I)中共同穿入一個心軸(2)，待心軸(2)穿入後，通過定位銷(4)來一一固定各定位座(I)的位置，並用定位螺栓(5)連接定位座(I)與心軸(2); 步驟3、各隔板(16)位置固定後，在定位座(I)設置的減重豁口空間位置，將各個工藝撐(6)點焊在各個隔板(16)的內孔上； 步驟4、當各個工藝撐(6)點焊完成後，架體中的各個隔板互相固定，將限位塊(3)與軸承座(11)焊縫割開，並將限位塊(3)擺動到與定位座(I)圓盤直徑垂直方向，逐一退出定位座(I)及心軸(2)，架體進行焊接，各個隔板(16)之間焊接連接板(17)； 步驟5、焊後對架體整體進行熱時效處理，最後去掉所有工藝撐￠)，將全部工藝撐(6)的點焊部位打磨光滑，即成。
2.根據權利要求1所述的多隔板大孔徑箱架的製造方法，其特點在於:所述的組合工裝結構是，包括心軸(2)，心軸(2)上間隔套裝有多個定位座(1)，定位座(I)為圓盤結構，各個定位座(I)的同一側面靠外安裝有限位塊(3)，在每個定位座(I)圓盤背面凸臺加工有定位銷孔和定位螺栓孔，每個定位座(I)的圓盤背面凸臺通過定位銷(4)和定位螺栓(5)與心軸(2)固定插接。
3.根據權利要求2所述的多隔板大孔徑箱架的製造方法，其特點在於:所述的定位座(I)圓盤周邊加工螺紋孔，通過螺栓連接限位塊(3);在定位座(I)圓盤上割有減重孔及減重豁口。
4.根據權利要求2所述的多隔板大孔徑箱架的製造方法，其特點在於:所述的定位座(I)的圓盤外徑與隔板粗加工內徑相同，間隙配合；定位座(I)的圓盤內徑與心軸(2)直徑相同，間隙配合。
5.根據權利要求2所述的多隔板大孔徑箱架的製造方法，其特點在於:所述的心軸(2)為一根帶定位孔的工裝軸，在心軸(2)上加工有定位孔和螺紋孔，定位孔孔距尺寸B即為隔板的間距尺寸。
6.根據權利要求2所述的多隔板大孔徑箱架的製造方法，其特點在於:所述的限位塊(3)為帶孔矩形板條，限位塊(3)採用螺栓與定位座⑴可靠連接，限位塊(3)側面與定位座(I)側面共面；限位塊(3)能夠以螺栓為軸旋轉，當限位塊(3)長度方向與定位座(I)圓盤直徑方向一致時，端頭伸出定位座(I)圓盤外徑；當限位塊(3)長度方向與定位座(I)圓盤直徑方向垂直時，限位塊(3)不伸出定位座(I)圓盤外徑。
【文檔編號】B23K31/02GK104209706SQ201410418975
【公開日】2014年12月17日 申請日期:2014年8月22日 優先權日:2014年8月22日
【發明者】王海峰, 徐斌榮, 郭龍, 肖虎, 秦紅英 申請人:寶雞石油機械有限責任公司