一種防砂篩管的生產方法
2023-05-19 22:01:16
專利名稱：一種防砂篩管的生產方法
技術領域：
本發明屬於石油採油工程技術領域，涉及油氣生產井中的防砂濾砂工具，特別涉及防砂篩管。
背景技術：
防砂篩管是一種油井防砂工具，它是由基管和嵌入在基管中的過濾組件構成，過濾組件由V形過濾片和保護罩組成。其典型結構如中國專利200520007668. 5 ( —種V型精密微縫自潔防砂篩管)所公開，其生產方法被中國專利200610073493. 7 (帶有V型槽防砂篩管的加工工藝)所公開，該生產工藝由四個工序組成基管加工、過濾組件加工、接箍加工、基管與過濾組件組裝，其生產工藝存在兩個問題第一是過濾片是通過磨片加工製成的，過濾片上設有兩個帶有斜面的凹槽，用專用磨床進行磨雙槽加工，也就是說，為了生產出V形過濾片，需要用一組等距離，同規格寬度的雙砂輪專用磨床進行磨雙槽加工，從而使過濾片的兩側形成兩個帶有斜面的凹槽，由於每個過濾組件由3至30個過濾片構成，因此對每個過濾片用磨床進行磨雙槽加工，生產效率太低，費工、費時、費料(打磨屬於減料加工)。第二是用手工將重疊在一起的過濾片壓入保護罩內，裝配成過濾組件，這種裝配方式不僅效率太低，費工、費時、費力，而且受人為因素影響大，過濾縫的精度不好控制，容易出現不合格產品，成品率低。
發明內容
為解決上述問題，本發明的目的是提供一種防砂篩管的生產方法，該生產方法自動化程度高，省時、省力，省工，節約原材料，成本低，生產效率高，成品率高。為實現上述目的，本發明採用以下技術方案—種防砂篩管的生產方法，其特徵是該方法包括以下步驟，步驟1、備料，購制三種原材料第一種是梯形的不鏽鋼線材，用於生產過濾片，第二種是帶狀的不鏽鋼板材，用於生產保護罩，第三種是基管，基管是符合美國API標準或中國國家標準的油/套鋼管；步驟2、製作保護罩坯料在衝床的衝壓工位上裝上落料模具，將步驟1準備好的帶狀不鏽鋼板材裝到衝床上的自動送料機構中，由自動送料機構將帶狀不鏽鋼板材拉到衝壓工位上，啟動衝床進行衝壓，製成保護罩坯料，自動送料機構採用級進方式給料，衝床每完成一次衝壓行程，自動送料機構將帶狀不鏽鋼板材進給一次，同時將上一次衝壓行程製得的保護罩坯料推入半成品箱中；步驟3、製作保護罩成品在衝床的衝壓工位上裝上拉伸模具，將步驟2衝裁好的保護罩坯料成疊整齊排放裝到衝床上的自動送料機構中，啟動自動送料機構的推送功能將保護罩坯料送置衝壓工位上，啟動衝床進行衝壓，使保護罩坯料形成折彎，完成保護罩成品的加工，自動送料機構採用級進方式給料，衝床每完成一次衝壓行程，自動送料機構將後續的保護罩坯料進給一次， 同時將上一次衝壓行程生產的保護罩成品推入成品箱中；步驟4、製作過濾組件成品在高頻熱壓工具機熱壓工位的左右兩端安裝定位模具，將數條梯形不鏽鋼線材裝入高頻熱壓工具機左側的自動送料機構中，送料方向為從左至右推送，讓這些梯形不鏽鋼線材穿過定位模具的各個定位槽，將步驟3製得的保護罩成品裝入高頻熱壓工具機正前方的自動送料機構中，啟動數控程序，數控程序先命令左側的自動送料機構推送梯形不鏽鋼線材，再命令前方的自動送料機構推送保護罩成品，保護罩成品罩住高頻熱壓機熱壓工位上的數條梯形不鏽鋼線材，接著執行熱壓命令進行熱壓，將梯形不鏽鋼線材和保護罩成品融合為一體，組成過濾組件半成品，接著執行切斷命令使左側的自動送料機構將熱壓完成的過濾組件半成品推送至高頻熱壓工具機右側的自動切料機構中，自動切料機構將保護罩成品兩端部外側連接的梯形不鏽鋼線材切斷，製成過濾組件成品，然後重複上述熱壓和切斷工序，直至所有的過濾組件成品完成；步驟5、基管鑽孔槽將基管裝入數控多頭鑽銑中心進行孔槽加工，鑽銑中心的側面裝有分度卡盤，用分度卡盤夾緊基管端部，啟動數控程序，先命令液壓夾持機構夾緊基管，將基管固定在鑽銑工作檯上，接著執行鑽銑指令，讓鑽銑頭沿基管的管壁進行鑽銑加工，在基管的管壁上形成第一排軸向的孔槽，第一排軸向孔槽加工完成後，鬆開液壓夾持機構，執行分度卡盤命令， 基管徑向旋轉至預定位置，啟動液壓夾持機構夾緊基管，將基管固定在鑽銑工作檯上，執行鑽銑指令，在基管的管壁上形成第二排軸向的孔槽，再重複上述指令過程，在基管的管壁上形成數排軸向的孔槽；步驟6、製作篩管將步驟4製得的過濾組件成品嵌入基管的孔槽中，完成篩管組裝，然後將篩管放置到全自動氬弧焊機工作檯上進行自動點焊；步驟7、清洗拋光將步驟6製得的篩管放置到全自動篩管外磨管工具機中進行清洗、外圓拋光。本發明的創新之處在於直接購買梯形的不鏽鋼線材來製作過濾片，不需要打磨， 利用定位模具來控制不鏽鋼線材(過濾片)的間距，使得過濾縫的精度高，通過熱壓融合和切斷工序完成過濾組件成品的製作，不需要人工組裝，生產效率高，自動化程度高。
圖1是梯形不鏽鋼線材的結構示意圖。圖2是帶狀不鏽鋼板材的結構示意圖。圖3是梯形不鏽鋼線材橫斷面的結構示意圖。圖4是落料工序完成後，保護罩坯料的結構示意圖。圖5是拉伸工序完成後，保護罩成品的結構示意圖。圖6是定位模具的結構示意圖。
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圖7是圖6的正視圖。圖8是定位模具、梯形不鏽鋼線材、保護罩成品組裝前的結構示意圖。圖9是定位模具、梯形不鏽鋼線材、保護罩成品組裝後的結構示意圖。圖10是過濾組件成品的結構示意圖。圖11是基管的結構示意圖。圖12是基管上第一排軸向孔槽加工完成後的結構示意圖。圖13是基管上各排軸向孔槽加工完成後的結構示意圖。圖14是篩管組裝的結構示意圖。圖15是圖14的局部放大圖。圖16是圖15的局部放大圖。圖17是圖16中過濾組件成品與基管孔槽焊接在一起的結構示意圖。
具體實施例方式圖中標號1梯形不鏽鋼線材3 基管5保護罩成品7定位槽9焊接部位11 端部13過濾組件成品15 ？L 17凹陷處19 焊點21 篩管本發明是一種防砂篩管的生產方法，該方法包括以下步驟，步驟1、備料，購制三種原材料第一種是梯形的不鏽鋼線材1，用於生產過濾片，如圖1、圖3所示，不鏽鋼線材1 上寬下窄，上寬度Wl為1-1. 5mm,下寬度W2為0. 6-lmm,高度H為3_7mm，上寬度W1、下寬度 W2、高度H的取值範圍應保證不鏽鋼線材1的錐角範圍Ang在1度-30度之間，不鏽鋼的型號是S304。第二種是帶狀的不鏽鋼板材2如圖2所示，用於生產保護罩，帶狀不鏽鋼板材2的厚度為1.5mm，寬度為100mm，不鏽鋼的型號是S304。第三種是基管3如圖11所示，基管3採用符合美國API標準或中國國家標準的油
/套鋼管。步驟2、製作保護罩坯料(半成品)在衝床的衝壓工位上裝上落料模具(凹模)，將步驟1準備好的帶狀不鏽鋼板材 2裝到衝床上的自動送料機構中，由自動送料機構將帶狀不鏽鋼板材2拉到衝壓工位上，啟動衝床進行衝壓，製成保護罩坯料4如圖4所示，自動送料機構採用級進方式給料，衝床每
2帶狀不鏽鋼板材 4保護罩坯料 6定位模具 8焊接部位 10焊接部位 12端部 14孔槽 16凹陷處 18焊點 20過濾縫完成一次衝壓行程，自動送料機構將帶狀不鏽鋼板材2進給一次，同時將上一次衝壓行程製得的保護罩坯料4推入半成品箱中；步驟3、製作保護罩成品在衝床的衝壓工位上裝上拉伸模具(凸模)，將衝裁好的保護罩坯料成疊整齊排放裝到衝床上的自動送料機構中，啟動自動送料機構的推送功能將保護罩坯料送置衝壓工位上，啟動衝床進行衝壓，使保護罩坯料形成折彎如圖5所示，完成保護罩成品5的加工，自動送料機構採用級進方式給料，衝床每完成一次衝壓行程，自動送料機構將後續的保護罩坯料4進給一次，同時將上一次衝壓行程生產的保護罩成品5推入成品箱中。步驟4、製作過濾組件成品在高頻熱壓工具機熱壓工位的左右兩端安裝定位模具6如圖6、圖7、圖8、圖9所示， 定位模具6上密布有定位槽7，定位槽7用於嵌裝梯形不鏽鋼線材1，定位槽7的數量決定梯形不鏽鋼線材1的數量，也就是過濾組件成品中過濾片的數量，相鄰的定位槽7之間的間距，決定梯形不鏽鋼線材1之間的距離，也就是過濾片之間過濾縫20的大小，如圖10所示。將七條梯形不鏽鋼線材1裝入高頻熱壓工具機左側的自動送料機構中，送料方向為從左至右推送，讓七條梯形不鏽鋼線材1穿過定位模具6上的各個定位槽7如圖9所示，將保護罩成品5裝入高頻熱壓工具機正前方的自動送料機構中，啟動數控程序，數控程序先命令左側的自動送料機構推送梯形不鏽鋼線材1，再命令前方的自動送料機構推送保護罩成品5，保護罩成品5罩住高頻熱壓機熱壓工位上的七條梯形不鏽鋼線材1，接著執行熱壓命令進行兩次熱壓焊接，第一次熱壓時間為5-10秒，熱壓額定功率為125KV ；第二次熱壓時間為5-10秒，熱壓額定功率為125KV ；兩次熱壓時間之間的間隔為3秒；每次熱壓(焊接)時，高頻熱壓機熱壓工位上的電極棒與保護罩成品5上的焊接部位8、9、10接觸，將梯形不鏽鋼線材1和保護罩成品5熱壓融合為一體，融合處厚度為 2mm，從而製得過濾組件半成品，接著，執行切斷命令，使左側的自動送料機構將熱壓完成的過濾組件半成品推送至高頻熱壓工具機右側的自動切料機構中，自動切料機構將保護罩成品 5兩端部11、12外側連接的梯形不鏽鋼線材1切斷，製成過濾組件成品13，然後重複上述熱壓和切斷工序，直至生產完成所有的過濾組件成品13 ；步驟5、基管鑽孔槽將基管3裝入數控多頭鑽銑中心(型號可以是XJZX-22)進行孔槽加工，鑽銑中心的側面裝有分度卡盤，用分度卡盤夾緊基管3的端部，啟動數控程序，先命令液壓夾持機構夾緊基管3，將基管3固定在鑽銑工作檯上，接著執行鑽銑指令，讓鑽銑頭沿基管3的管壁進行鑽銑，在基管3的管壁上加工出第一排軸向孔槽14，如圖12所示，孔槽14的數量可以是9至21個，每個孔槽14的尺寸為長20-60mm，寬5_15mm，與過濾組件成品13的外形尺寸相對應，孔槽14為通孔，基管3的管壁厚度就是孔槽14的深度。第一排軸向孔槽加工完成後，鬆開液壓夾持機構，執行分度卡盤命令，讓基管3徑向旋轉至預定位置，啟動液壓夾持機構夾緊基管3，將基管3固定在鑽銑工作檯上，執行鑽銑指令，在基管3的管壁上加工出第二排軸向孔槽15，如圖13所示，孔槽15的數量可以是 10至22個，再重複上述指令過程，在基管3的管壁上加工出第三排、第四排軸向孔槽，各單數排的孔槽14的數量相等，各偶數排的孔槽15的數量相等，且偶數排的孔槽15的數量比單數排孔槽14的數量多一個。直至所有的鑽銑孔槽加工完成如圖13所示。步驟6、篩管組裝將步驟4製得的過濾組件成品13 —、一對應的嵌入基管3的孔槽14、15中如圖14、 圖15所示，完成篩管21組裝，然後將篩管21放置到全自動氬弧焊機(型號可以是WF-1) 工作檯上進行軸向徑向自動點焊，點焊的位置是過濾組件成品13兩端的頂部與基管孔槽之間形成的凹陷處16、17，如圖16所示。焊接完成後，凹陷處16、17被焊點18、19填平，如圖17所示。步驟7、清洗、外圓拋光將步驟6製得的篩管21放置到全自動篩管外磨管工具機中進行清洗、外圓拋光，拋光粗糙度為3.2。
權利要求
1. 一種防砂篩管的生產方法，其特徵是該方法包括以下步驟， 步驟1、備料，購制三種原材料 第一種是梯形的不鏽鋼線材，用於生產過濾片， 第二種是帶狀的不鏽鋼板材，用於生產保護罩，第三種是基管，基管是符合美國API標準或中國國家標準的油/套鋼管； 步驟2、製作保護罩坯料在衝床的衝壓工位上裝上落料模具，將步驟1準備好的帶狀不鏽鋼板材裝到衝床上的自動送料機構中，由自動送料機構將帶狀不鏽鋼板材拉到衝壓工位上，啟動衝床進行衝壓， 製成保護罩坯料，自動送料機構採用級進方式給料，衝床每完成一次衝壓行程，自動送料機構將帶狀不鏽鋼板材進給一次，同時將上一次衝壓行程製得的保護罩坯料推入半成品箱中；步驟3、製作保護罩成品在衝床的衝壓工位上裝上拉伸模具，將步驟2衝裁好的保護罩坯料成疊整齊排放裝到衝床上的自動送料機構中，啟動自動送料機構的推送功能將保護罩坯料送置衝壓工位上， 啟動衝床進行衝壓，使保護罩坯料形成折彎，完成保護罩成品的加工，自動送料機構採用級進方式給料，衝床每完成一次衝壓行程，自動送料機構將後續的保護罩坯料進給一次，同時將上一次衝壓行程生產的保護罩成品推入成品箱中； 步驟4、製作過濾組件成品在高頻熱壓工具機熱壓工位的左右兩端安裝定位模具，將數條梯形不鏽鋼線材裝入高頻熱壓工具機左側的自動送料機構中，送料方向為從左至右推送，讓這些梯形不鏽鋼線材穿過定位模具的各個定位槽，將步驟3製得的保護罩成品裝入高頻熱壓工具機正前方的自動送料機構中，啟動數控程序，數控程序先命令左側的自動送料機構推送梯形不鏽鋼線材，再命令前方的自動送料機構推送保護罩成品，保護罩成品罩住高頻熱壓機熱壓工位上的數條梯形不鏽鋼線材，接著執行熱壓命令進行熱壓，將梯形不鏽鋼線材和保護罩成品融合為一體，組成過濾組件半成品，接著執行切斷命令使左側的自動送料機構將熱壓完成的過濾組件半成品推送至高頻熱壓工具機右側的自動切料機構中，自動切料機構將保護罩成品兩端部外側連接的梯形不鏽鋼線材切斷，製成過濾組件成品，然後重複上述熱壓和切斷工序，直至所有的過濾組件成品完成； 步驟5、基管鑽孔槽將基管裝入數控多頭鑽銑中心進行孔槽加工，鑽銑中心的側面裝有分度卡盤，用分度卡盤夾緊基管端部，啟動數控程序，先命令液壓夾持機構夾緊基管，將基管固定在鑽銑工作檯上，接著執行鑽銑指令，讓鑽銑頭沿基管的管壁進行鑽銑加工，在基管的管壁上形成第一排軸向的孔槽，第一排軸向孔槽加工完成後，鬆開液壓夾持機構，執行分度卡盤命令，基管徑向旋轉至預定位置，啟動液壓夾持機構夾緊基管，將基管固定在鑽銑工作檯上，執行鑽銑指令，在基管的管壁上形成第二排軸向的孔槽，再重複上述指令過程，在基管的管壁上形成數排軸向的孔槽； 步驟6、製作篩管將步驟4製得的過濾組件成品嵌入基管的孔槽中，完成篩管組裝，然後將篩管放置到全自動氬弧焊機工作檯上進行自動點焊；步驟7、清洗拋光將步驟6製得的篩管放置到全自動篩管外磨管工具機中進行清洗、外圓拋光。
全文摘要
一種防砂篩管的生產方法，該方法包括以下步驟，步驟1、備料，購制三種原材料第一種是梯形的不鏽鋼線材，用於生產過濾片，第二種是帶狀的不鏽鋼板材，用於生產保護罩，第三種是基管，基管是符合美國API標準或中國國家標準的油/套鋼管；步驟2、製作保護罩坯料步驟3、製作保護罩成品步驟4、製作過濾組件成品步驟5、基管鑽孔槽步驟6、製作篩管步驟7、清洗拋光該生產方法自動化程度高，省時、省力，省工，節約原材料，成本低，生產效率高，成品率高。
文檔編號B23P15/00GK102240895SQ201110184209
公開日2011年11月16日 申請日期2011年7月1日 優先權日2011年7月1日
發明者楊經貴, 陳華群, 陳虎, 黃和木 申請人:浙江省星炬科技有限公司