石油開採用鑽具表面耐磨帶的移動式兩用堆焊成套設備的製作方法
2023-05-16 04:47:31
專利名稱：石油開採用鑽具表面耐磨帶的移動式兩用堆焊成套設備的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種焊接設備，特別涉及一種石油開採用鑽具表面耐磨帶的移動式兩用堆焊成套設備。
背景技術：
隨著石油鑽探事業的高速發展，開採用鑽具的需求量猛增，由於鑽井時的旋轉作用，因此必定會造成套管及鑽具的不同程度的磨損，為解決這一問題以及提高鑽具的使用壽命，本申請人已發明了「石油開採用鑽具的堆焊設備」並申請了專利(專利申請號為 201010240489. 1)，一定程度上滿足了油井鑽具的使用壽命，增強了鑽具的耐磨性和抗磨性。但由於鑽具均為重噸位、長計量的產品，如果將鑽具送到有堆焊設備的單位進行焊接， 運輸鑽具將極大地增加鑽具使用單位的成本。為解決用戶的這種困境，有必要設計出一種移動式兩用堆焊設備，既能滿足鑽具表面硬度的要求，又能為用戶節約成本。
實用新型內容本實用新型的目的，就在於解決上述問題，提供一種石油開採用鑽具表面耐磨帶的移動式兩用堆焊成套設備。本實用新型的目的是這樣實現的一種石油開採用鑽具表面耐磨帶的移動式兩用堆焊成套設備，包括氣體保護焊接機構、等離子噴粉焊接機構和中頻加熱裝置；其特徵在於還包括卡車、貨櫃、吊裝叉車、程序控制旋轉機頭、一套鑽具放料臺架和一套鑽具送退料裝置；貨櫃安裝在卡車上，吊裝叉車活動設置在貨櫃內並可從貨櫃內開出，程序控制旋轉機頭固定安裝在貨櫃內，一套鑽具放料臺架散裝設置在貨櫃內並可在使用時拿出貨櫃組裝成鑽具放料臺架，一套鑽具送退料裝置散裝設置在貨櫃內並可在使用時拿出貨櫃組裝成鑽具送退料裝置；所述的氣體保護焊接機構、等離子噴粉焊接機構和中頻加熱裝置分別設置在貨櫃內並可與程序控制旋轉機頭組配成一套完整的兩用堆焊系統；所述的一套氣體保護焊接機構包括十字移動支架、擺動器、氣保焊機、送絲機構、 焊槍調板和水冷焊槍，十字移動支架安裝在自動程控旋轉機頭上，擺動器安裝在十字移動支架上並可沿十字移動支架左右擺動，氣保焊機和送絲機構分別固定安裝在貨櫃內，焊槍調板可置換式地安裝在擺動器上，水冷焊槍安裝在焊槍調板上；所述的一套等離子噴粉焊接機構包括送粉機構、等離子發生器、轉移弧焊機、非轉移弧焊機、離子焊調控櫃和等離子焊槍，送粉機構安裝在擺動器上，等離子發生器、轉移弧焊機、非轉移弧焊機、離子焊調控櫃分別固定安裝在貨櫃內，等離子焊槍在需要採用等離子噴粉焊時可置換式地安裝在擺動器上。所述的送粉機構包括安裝板、粉盒、調速電機、偏心軸、上滑板、下滑板、下料管、調節器、氬氣噴嘴，安裝板與擺動器可拆卸式活動相連，調速電機和下滑板分別安裝在安裝板上，上滑板設置在下滑板上可沿下滑板滑動，偏心軸連接在調速電機的主軸前端並可推動上滑板滑動，粉盒連接在上滑板上可隨上滑板一起運動，下料管穿過下滑板和上滑板與粉料盒連通，調節器和氬氣噴嘴分別安裝在下料管上。所述的一套鑽具放料臺架包括多根放料支架、多個支撐柱和多根連接杆，現場組裝時，將多根放料支架組裝成兩根平行設置的長支架，將多個支撐柱分別支撐在兩根長支架下方，將多根連接杆分別連接在兩根長支架之間，形成一個穩固的用於放置鑽具的放料臺架。所述的一套鑽具送退料裝置現場組裝成橋式整體架設在鑽具放料臺架上並可沿鑽具放料臺架滑動，在鑽具送退料裝置的一側設有用於夾住鑽具進行送退料的活動夾。還包括PLC程控操作控制箱，所述的氣體保護焊接機構、等離子噴粉焊接機構均採用PLC自動控制來實現各種焊接參數、焊槍的擺幅和往返擺動以及上下調節。與現有技術相比，本實用新型具有以下優點1、由於採用移動式兩用堆焊技術，實現了一機二用，可到工地現場直接焊接，大大方便了各方用戶。2、可保證所堆焊耐磨帶的焊縫硬度達標，抗耐磨性達到了國際標準，能精確地控制焊縫寬度、融深度、高度及且表面橫裂痕。本機最大的好處是可焊接完成有自動收弧功能，極大提高了焊縫質量。3、有效地增加焊縫內在質量，在焊接過程中對融池可有效地自動控制電流電壓的衰減，可保證母材的不受損。4、極大地提高了焊層的表面硬度及耐磨帶自身的抗磨性，在鑽井過程中亦能有效地保護套管的磨損老化，從而提高鑽具的使用壽命達二倍以上。
圖1是本實用新型石油開採用鑽具表面耐磨帶的移動式兩用堆焊成套設備中的氣體保護焊接機構和等離子噴粉焊接機構的結構示意圖；圖2是本實用新型的現場使用狀態安裝示意圖；圖3是貨櫃的內部設備安裝示意圖；圖4是圖3的A向結構示意圖；圖5是圖4的B向結構示意圖；圖6是本實用新型中的送粉機構的結構示意圖。
具體實施方式
參見圖1，配合參見圖2至圖6，本實用新型的石油開採用鑽具表面耐磨帶的移動式兩用堆焊成套設備，包括氣體保護焊接機構1、等離子噴粉焊接機構2和中頻加熱裝置3 ； 還包括卡車(未圖示出來)、貨櫃4、吊裝叉車5、程序控制旋轉機頭6、一套鑽具放料臺架 7和一套鑽具送退料裝置8。貨櫃4安裝在卡車上，吊裝叉車5活動設置在貨櫃4內並可從貨櫃內開出，程序控制旋轉機頭6固定安裝在貨櫃4內，一套鑽具放料臺架7散裝設置在貨櫃內並可在使用時拿出貨櫃組裝成鑽具放料臺架，一套鑽具送退料裝置8 散裝設置在貨櫃內並可在使用時拿出貨櫃組裝成鑽具送退料裝置；氣體保護焊接機構 1、等離子噴粉焊接機構2和中頻加熱裝置3分別設置在貨櫃內並可與程序控制旋轉機頭6組配成一套完整的兩用堆焊系統。一套氣體保護焊接機構1包括十字移動支架11、擺動器12、氣保焊機13、送絲機構 14、焊槍調板16和水冷焊槍15，十字移動支架11安裝在自動程控旋轉機頭6上，擺動器12 安裝在十字移動支架11上並可沿十字移動支架左右擺動，氣保焊機13和送絲機構14分別固定安裝在貨櫃4內，焊槍調板16可置換式地安裝在擺動器12上，水冷焊槍15安裝在焊槍調板16上。一套等離子噴粉焊接機構2包括送粉機構21、等離子發生器22、轉移弧焊機23、非轉移弧焊機24、離子焊調控櫃25和等離子焊槍(未圖示出來)，送粉機構21安裝在擺動器 12上，等離子發生器22、轉移弧焊機23、非轉移弧焊機24、離子焊調控櫃25分別固定安裝在貨櫃4內，等離子焊槍在需要採用等離子噴粉焊時可置換式地安裝在擺動器上。配合參見圖6，本實用新型中的送粉機構21包括安裝板211、粉盒212、調速電機 213、偏心軸214、上滑板215、下滑板216、下料管217、調節器218和氬氣噴嘴219，安裝板 211與擺動器12可拆卸式活動相連，調速電機213和下滑板216分別安裝在安裝板上211， 上滑板215設置在下滑板216上可沿下滑板216滑動，偏心軸214連接在調速電機213的主軸前端並可推動上滑板215滑動，粉盒212連接在上滑板215上可隨上滑板一起運動，下料管217穿過下滑板和上滑板與粉盒212連通，調節器218和氬氣噴嘴219分別安裝在下料管上。配合參見圖2，本實用新型中的一套鑽具放料臺架7包括多根放料支架71、多個支撐柱72和多根連接杆73，現場組裝時，將多根放料支架71組裝成兩根平行設置的長支架， 將多個支撐柱72分別支撐在兩根長支架下方，將多根連接杆73分別連接在兩根長支架之間，形成一個穩固的用於放置鑽具的放料臺架。配合參見圖2，本實用新型中的一套鑽具送退料裝置8現場組裝成橋式整體架設在鑽具放料臺架7上並可沿鑽具放料臺架滑動，在鑽具送退料裝置的一側設有用於夾住鑽具進行送退料的活動夾81。本實用新型還包括PLC程控操作控制箱9，上述的氣體保護焊接機構1、等離子噴粉焊接機構2均採用PLC自動控制來實現各種焊接參數、焊槍的擺幅和往返擺動以及上下調節。圖4中所示，31為冷卻水箱，32為淨化處理器。本實用新型的使用對於野外施工的鑽井公司或井隊帶來了極大的方便，節省了運輸鑽具的費用。本設備利用貨櫃集合了吊裝叉車、氣保焊機、等離子噴粉焊接機構、中頻加熱裝置、程序控制旋轉機頭、十字移動支架、擺動器、淨化處理器、冷卻水箱等一整套焊接設備。焊接方法是將石油開採用鑽具表面清洗乾淨後即可進行中頻加熱至工藝溫度，然後由鑽具放料臺架7和鑽具送退料裝置8進行鑽具a的換杆，人工推至焊接區域，在進行中心位置的對準，即可下降焊接實現PLC的程序堆焊。其中二氧化碳焊接的焊縫硬度達到60HRC 以上，等離子焊縫的硬度也將達到48HRC以上。
權利要求1.一種石油開採用鑽具表面耐磨帶的移動式兩用堆焊成套設備，包括氣體保護焊接機構、等離子噴粉焊接機構和中頻加熱裝置；其特徵在於還包括卡車、貨櫃、吊裝叉車、程序控制旋轉機頭、一套鑽具放料臺架和一套鑽具送退料裝置；貨櫃安裝在卡車上，吊裝叉車活動設置在貨櫃內並可從貨櫃內開出，程序控制旋轉機頭固定安裝在貨櫃內，一套鑽具放料臺架散裝設置在貨櫃內並可在使用時拿出貨櫃組裝成鑽具放料臺架，一套鑽具送退料裝置散裝設置在貨櫃內並可在使用時拿出貨櫃組裝成鑽具送退料裝置；所述的氣體保護焊接機構、等離子噴粉焊接機構和中頻加熱裝置分別設置在貨櫃內並可與程序控制旋轉機頭組配成一套完整的兩用堆焊系統；所述的一套氣體保護焊接機構包括十字移動支架、擺動器、氣保焊機、送絲機構、焊槍調板和水冷焊槍，十字移動支架安裝在自動程控旋轉機頭上，擺動器安裝在十字移動支架上並可沿十字移動支架左右擺動，氣保焊機和送絲機構分別固定安裝在貨櫃內，焊槍調板可置換式地安裝在擺動器上，水冷焊槍安裝在焊槍調板上；所述的一套等離子噴粉焊接機構包括送粉機構、等離子發生器、轉移弧焊機、非轉移弧焊機、離子焊調控櫃和等離子焊槍，送粉機構安裝在擺動器上，等離子發生器、轉移弧焊機、 非轉移弧焊機、離子焊調控櫃分別固定安裝在貨櫃內，等離子焊槍在需要採用等離子噴粉焊時可置換式地安裝在擺動器上。
2.根據權利要求1所述的石油開採用鑽具表面耐磨帶的移動式兩用堆焊成套設備，其特徵在於所述的送粉機構包括安裝板、粉盒、調速電機、偏心軸、上滑板、下滑板、下料管、 調節器、氬氣噴嘴，安裝板與擺動器可拆卸式活動相連，調速電機和下滑板分別安裝在安裝板上，上滑板設置在下滑板上可沿下滑板滑動，偏心軸連接在調速電機的主軸前端並可推動上滑板滑動，粉盒連接在上滑板上可隨上滑板一起運動，下料管穿過下滑板和上滑板與粉料盒連通，調節器和氬氣噴嘴分別安裝在下料管上。
3.根據權利要求1所述的石油開採用鑽具表面耐磨帶的移動式兩用堆焊成套設備，其特徵在於所述的一套鑽具放料臺架包括多根放料支架、多個支撐柱和多根連接杆，現場組裝時，將多根放料支架組裝成兩根平行設置的長支架，將多個支撐柱分別支撐在兩根長支架下方，將多根連接杆分別連接在兩根長支架之間，形成一個穩固的用於放置鑽具的放料臺架。
4.根據權利要求1所述的石油開採用鑽具表面耐磨帶的移動式兩用堆焊成套設備，其特徵在於所述的一套鑽具送退料裝置現場組裝成橋式整體架設在鑽具放料臺架上並可沿鑽具放料臺架滑動，在鑽具送退料裝置的一側設有用於夾住鑽具進行送退料的活動夾。
5.根據權利要求1所述的石油開採用鑽具表面耐磨帶的移動式兩用堆焊成套設備，其特徵在於還包括PLC程控操作控制箱，所述的氣體保護焊接機構、等離子噴粉焊接機構均採用PLC自動控制來實現各種焊接參數、焊槍的擺幅和往返擺動以及上下調節。
專利摘要一種石油開採用鑽具表面耐磨帶的移動式兩用堆焊成套設備，包括氣體保護焊接機構、等離子噴粉焊接機構、中頻加熱裝置、卡車、貨櫃、吊裝叉車、程序控制旋轉機頭、一套鑽具放料臺架和一套鑽具送退料裝置；貨櫃安裝在卡車上，吊裝叉車、程序控制旋轉機頭、一套鑽具放料臺架、一套鑽具送退料裝置、氣體保護焊接機構、等離子噴粉焊接機構和中頻加熱裝置分別設置在貨櫃內。本實用新型提供了一種方便簡捷能滿足於油田工地現場加焊的行動裝置，實現了一機二用，可到工地現場直接焊接，大大方便了用戶，可大幅度減輕用戶的運輸費用。
文檔編號B23K28/02GK202291866SQ20112035217
公開日2012年7月4日 申請日期2011年9月20日 優先權日2011年9月20日
發明者徐曉旻, 曹育紅, 梁龍昌, 王建剛, 高智海 申請人:上海博騰焊接材料有限公司, 上海圖博可特石油管道塗層有限公司