鉆井平臺(tái)樁腿對(duì)接焊柔性組對(duì)工裝的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種鉆井行業(yè)用組對(duì)工裝，特別是一種鉆井平臺(tái)樁腿對(duì)接焊柔性組對(duì)工裝。該組對(duì)工裝由至少四個(gè)卡具總成構(gòu)成，每個(gè)卡具總成中包括支撐平臺(tái)，上壓緊裝置，側(cè)壓緊裝置，上下調(diào)節(jié)裝置，前后調(diào)緊裝置，支撐平臺(tái)上裝有前后調(diào)節(jié)裝置，前后調(diào)節(jié)裝置上裝有上下調(diào)節(jié)裝置，支撐平臺(tái)側(cè)上方的安裝座上裝有側(cè)壓緊裝置，安裝座的上端鉸接有上壓緊旋臂。與現(xiàn)有技術(shù)相比，卡具牢固可靠，裝卡簡(jiǎn)單，對(duì)工件位置誤差調(diào)節(jié)方便，對(duì)焊接收縮變形具有被除柔性補(bǔ)償功能，消除了因工件變形造成的卡具損壞的安全隱患，增加了卡具的使用壽命。
【專利說明】鉆井平臺(tái)粧腿對(duì)接焊柔性組對(duì)工裝

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種鉆井行業(yè)用組對(duì)工裝，特別是一種鉆井平臺(tái)樁腿對(duì)接焊柔性組對(duì)工裝。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著全球能源危機(jī)的日趨加劇，世界各國(guó)加大海洋石油(天然氣)和風(fēng)電等能源開采戰(zhàn)略，急需海洋能源工程裝備和石油鉆井平臺(tái)等來(lái)保證國(guó)家能源安全。
[0003]自升式平臺(tái)是海洋能源開采的重要裝備之一，抬升樁腿是平臺(tái)安全作業(yè)重要的核心部件，其中，焊接制造是平臺(tái)建造的關(guān)鍵。
[0004]目前，我國(guó)海洋平臺(tái)樁腿的焊接大多采用手工和半自動(dòng)焊接，焊接質(zhì)量穩(wěn)定性差，生產(chǎn)效率低，工人勞動(dòng)強(qiáng)度大。
[0005]樁腿齒條對(duì)接裝卡目前大多采用固定式卡具，裝卡時(shí)用鋼板直接將卡具焊死，焊后再使用火焰切割設(shè)備割開卡具吊走工件.每次重新裝卡時(shí)都需要重新打磨焊口費(fèi)時(shí)費(fèi)力，用火焰切割下來(lái)的部分卡具往往無(wú)法再次使用，造成極大的浪費(fèi)?？ň哒{(diào)節(jié)采用楔形墊片強(qiáng)行打入卡具間隙內(nèi)，來(lái)進(jìn)行工件組對(duì)調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)精度不高，調(diào)節(jié)量無(wú)法控制。
[0006]樁腿焊接時(shí)工件的變形也極易造成卡具損壞和調(diào)節(jié)裝置的失效。
[0007]這種落后的生產(chǎn)方式急需改變。因此，更容易裝卸，更方便調(diào)節(jié)和更長(zhǎng)壽命的樁腿焊接卡具就成為未來(lái)的探索方向。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0008]本實(shí)用新型的目的在于提供一種能夠柔性組對(duì)、方便調(diào)節(jié)和裝卡鉆井平臺(tái)樁腿對(duì)接焊柔性組對(duì)工裝。
[0009]本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案:
[0010]一種鉆井平臺(tái)樁腿對(duì)接焊柔性組對(duì)工裝，該組對(duì)工裝至少由四個(gè)卡具總成構(gòu)成，每個(gè)卡具總成中包括支撐平臺(tái)，上壓緊裝置，側(cè)壓緊裝置，上下調(diào)節(jié)裝置，前后調(diào)緊裝置，其特征在于:支撐平臺(tái)上裝有前后調(diào)節(jié)裝置，前后調(diào)節(jié)裝置上裝有上下調(diào)節(jié)裝置，支撐平臺(tái)側(cè)上方的安裝座上裝有側(cè)壓緊裝置，安裝座的上端鉸接有上壓緊旋臂。
[0011]采用上述技術(shù)方案的本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，卡具牢固可靠，對(duì)工件位置誤差調(diào)節(jié)方便，對(duì)焊接收縮變形具有被除柔性補(bǔ)償功能，消除了因工件(齒條)變形造成的卡具損壞的安全隱患，增加了卡具的使用壽命。
[0012]本實(shí)用新型的優(yōu)選方案是:
[0013]上壓緊旋臂一端鉸接于右安裝座上，上壓緊旋臂的延伸端置于左安裝座上；上壓緊旋臂上裝有力矩電機(jī)，力矩電機(jī)與減速機(jī)連接，減速機(jī)與上壓緊絲杠連接，上壓緊絲杠的前端鉸接上壓緊卡頭。
[0014]側(cè)壓緊裝置中的加力減速機(jī)與小齒輪連接,小齒輪與大齒輪動(dòng)配合,大齒輪上旋接有側(cè)壓緊絲杠，側(cè)壓緊絲杠的一端裝有側(cè)壓緊手輪，側(cè)壓緊絲杠的另一端部裝有卡頭，卡頭與側(cè)壓緊絲杠端部采用球頭方式鉸接。
[0015]前后調(diào)節(jié)裝置中的升降機(jī)側(cè)放方式安裝在支撐平臺(tái)上，升降機(jī)與絲杠連接，絲杠上裝有平臺(tái)滑板，絲杠端部裝有空行程擋板；平臺(tái)滑板與支撐平臺(tái)上的直線導(dǎo)軌連接，平臺(tái)滑板上裝有上下調(diào)節(jié)裝置。
[0016]卡頭中的直線導(dǎo)軌滑塊的兩側(cè)分別裝有復(fù)位彈簧，復(fù)位彈簧套裝在螺桿上，螺桿與卡塊連接；直線導(dǎo)軌滑塊上設(shè)置有半球狀凹槽，半球狀凹槽內(nèi)嵌裝有側(cè)壓緊絲杠的半球頭％5部。
[0017]直線導(dǎo)軌滑塊兩側(cè)的復(fù)位彈簧結(jié)構(gòu)相同。
[0018]上下調(diào)節(jié)裝置中的兩塊對(duì)稱設(shè)置的楔形塊安裝在平臺(tái)滑板的矩形導(dǎo)軌上，兩塊對(duì)稱的楔形塊上分別設(shè)置有左旋絲杠母和右旋絲杠母，左旋絲杠母和右旋絲杠母分別與升降調(diào)節(jié)絲杠連接，兩塊對(duì)稱的楔形塊上安裝有楔形安裝板，楔形安裝板上裝有帶凸起結(jié)構(gòu)的齒條定位板。
[0019]直線導(dǎo)軌的兩端分別連接有風(fēng)琴護(hù)套。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖2是圖1的俯視圖。
[0022]圖3是圖1的側(cè)視圖。
[0023]圖4是支撐平臺(tái)的俯視圖。
[0024]圖5是圖4的A-A剖視圖。
[0025]圖6是圖4的B-B剖視圖。
[0026]圖7是組卡具單元裝卡樁腿的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0027]圖8是左側(cè)面卡緊裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0028]圖9是圖8的D-D剖視圖。
[0029]圖10是圖8的C-C剖視圖。
[0030]圖11是圖8的E-E剖視圖。

【具體實(shí)施方式】
[0031]下面結(jié)合附圖及實(shí)施例詳述本實(shí)用新型:
[0032]一種鉆井平臺(tái)樁腿對(duì)接焊柔性組對(duì)工裝，參見附圖1至附圖11，圖中:
[0033]支撐平臺(tái)1、側(cè)壓緊絲杠2、球頭201 ;側(cè)壓緊手輪3、驅(qū)動(dòng)電機(jī)4、上壓緊絲杠5、上壓緊旋臂7、鉸接支座8、防撞塊9。
[0034]加力減速機(jī)10、升降轉(zhuǎn)動(dòng)手輪11、平臺(tái)滑板12、矩形導(dǎo)軌1201、風(fēng)琴護(hù)罩13、升降機(jī)14、空行程擋塊15、齒條定位塊16，直線導(dǎo)軌17。
[0035]楔形塊18、左旋絲杠母19、右旋絲杠母20、左安裝座21、楔形安裝板22、大齒輪23、小齒輪24、卡塊25、復(fù)位彈簧26、直線導(dǎo)軌滑塊27、螺桿28、防撞板29、升降調(diào)節(jié)絲杠30 ;第一齒條31、第二齒條32 ;第一卡具總成41，第二卡具總成42，第三卡具總成43，第四卡具總成44。
[0036]本實(shí)施例中，由四個(gè)結(jié)構(gòu)相同的卡具總成構(gòu)成，分別是第一^^具總成41、第二卡具總成42、第三卡齒總成43和第四卡具總成4，第一卡具總成41的支撐平臺(tái)I上裝有前后調(diào)節(jié)裝置，前后調(diào)節(jié)裝置上裝有上下調(diào)節(jié)裝置，支撐平臺(tái)I側(cè)上方的安裝座上裝有側(cè)壓緊裝置，安裝座的上端鉸接有上壓緊旋臂7。
[0037]上壓緊旋臂7 —端鉸接于右安裝座上，上壓緊旋臂7的延伸端置于左安裝座21上；左、右安裝座上分別裝有防撞29，左、右安裝座的中間裝有防撞塊9，防撞塊與支撐平臺(tái)I連接。上壓緊旋臂7上裝有力矩電機(jī)，力矩電機(jī)與減速機(jī)連接，減速機(jī)與上壓緊絲杠5連接，上壓緊絲杠5的前端鉸接上壓緊卡頭。
[0038]側(cè)壓緊裝置中的加力減速機(jī)10與小齒輪24連接，小齒輪24與大齒輪23動(dòng)配合，大齒輪23與側(cè)壓緊絲杠2旋接，側(cè)壓緊絲杠2的一端裝有側(cè)壓緊手輪3，側(cè)壓緊絲杠2的另一端部裝有卡頭，卡頭與側(cè)壓緊絲杠2的端部采用球頭201結(jié)構(gòu)鉸接。
[0039]上壓緊卡頭與側(cè)壓緊絲杠2的另一端所安裝的卡頭結(jié)構(gòu)相同。
[0040]前后調(diào)節(jié)裝置采用將升降機(jī)14側(cè)放方式安裝在支撐平臺(tái)I上，升降機(jī)14與絲杠連接，絲杠上裝有平臺(tái)滑板12，；平臺(tái)滑板12與支撐平臺(tái)I上的直線導(dǎo)軌17連接，平臺(tái)滑板12上裝有上下調(diào)節(jié)裝置。
[0041]升降機(jī)14帶動(dòng)絲杠伸縮從而帶動(dòng)整個(gè)平臺(tái)滑板12進(jìn)行前后移動(dòng)，可實(shí)現(xiàn)對(duì)兩個(gè)齒條對(duì)接焊縫間隙的調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)完成后通過前后解調(diào)空行程擋塊15的作用絲杠退回；以利于解決焊接收縮造成絲杠損壞的問題。
[0042]平臺(tái)滑板12由直線導(dǎo)軌17進(jìn)行支撐，保證了前后精度。
[0043]卡頭中的高承載直線導(dǎo)軌滑塊27的兩側(cè)分別裝有復(fù)位彈簧26，復(fù)位彈簧26套裝在螺桿28上，螺桿28與卡塊25連接；高承載直線導(dǎo)軌滑塊27上設(shè)置有半球狀凹槽，半球狀凹槽內(nèi)嵌裝有側(cè)壓緊絲杠2的球頭201。
[0044]直線導(dǎo)軌滑塊27安裝在卡塊25上，直線導(dǎo)軌滑塊27靠?jī)啥说膹?fù)位彈簧26支撐，始終處于中間狀態(tài)，直線導(dǎo)軌滑塊27兩端的復(fù)位彈簧26的結(jié)構(gòu)相同；所以當(dāng)齒面四點(diǎn)卡緊后樁腿軸向依然保持軸向自由運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。焊后吊走工件后直線導(dǎo)軌滑塊26靠復(fù)位彈簧26復(fù)位，保證下次裝卡工件時(shí)卡頭處于側(cè)壓緊絲杠2的中心。側(cè)壓緊絲杠2與卡頭的連接采用球頭連接方式，卡塊25可在一定范圍內(nèi)小角度轉(zhuǎn)動(dòng)，卡頭25卡緊工件時(shí)可自適應(yīng)工件形狀，具有多方向自由度，對(duì)側(cè)壓緊絲杠2 (和上壓緊絲杠5)具有保護(hù)作用，提高了絲杠的使用壽命。
[0045]上下調(diào)節(jié)裝置中的兩塊對(duì)稱設(shè)置的楔形塊18安裝在平臺(tái)滑板12的矩形導(dǎo)軌1201上，平臺(tái)滑板12與直線導(dǎo)軌17連接，兩塊對(duì)稱的楔形塊18上分別設(shè)置有左旋絲杠母19和右旋絲杠母20，左旋絲杠母19和右旋絲杠母20分別與升降調(diào)節(jié)絲杠30連接，兩塊對(duì)稱的楔形塊18上安裝有楔形安裝板22，楔形安裝板22上裝有帶凸起結(jié)構(gòu)的齒條定位板16。
[0046]升降調(diào)節(jié)絲杠30帶動(dòng)兩個(gè)相對(duì)設(shè)置的楔形塊18前后運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)對(duì)工件的上下調(diào)節(jié)，具有承載大精度高的優(yōu)點(diǎn)。
[0047]直線導(dǎo)軌17的兩端分別套裝有風(fēng)琴護(hù)套13 ;風(fēng)琴護(hù)套13的一端與平臺(tái)滑板12連接，另一端通過連接板與支撐平臺(tái)I連接。
[0048]每個(gè)卡具總成中，齒條側(cè)壓緊裝置具有快速到位和緩慢加力兩種卡緊狀態(tài)，當(dāng)需要卡頭快速行進(jìn)到位時(shí)可直接轉(zhuǎn)動(dòng)側(cè)壓緊絲杠2使卡頭快速貼近齒條的齒面，當(dāng)需要加力卡緊時(shí)，轉(zhuǎn)動(dòng)加力減速機(jī)10通過小齒輪24、大齒輪23傳遞力矩到側(cè)壓緊絲杠2進(jìn)行加力，輸出壓力可到達(dá)到30T。
[0049]側(cè)壓緊絲杠2端部卡頭采用高承載直線導(dǎo)軌，齒面四點(diǎn)卡緊后樁腿軸向依然保持自由運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，可防止齒條因焊接變形拉彎對(duì)其頂緊的絲杠。
[0050]上壓緊裝置由力矩電機(jī)帶動(dòng)減速機(jī)通過上壓緊絲杠5壓緊齒條頂部，上壓緊旋臂7的一端裝有旋轉(zhuǎn)軸，吊裝工件時(shí)可將上壓緊旋臂7轉(zhuǎn)出，方便吊裝。當(dāng)需要卡緊時(shí)按動(dòng)壓緊按鈕，上壓緊絲杠5壓緊到設(shè)定力矩時(shí)自動(dòng)斷開電機(jī)，輸出壓力可達(dá)到20T。上壓緊絲杠5的端部卡頭也具有側(cè)壓緊絲杠2與卡頭一樣的連接結(jié)構(gòu)，具有卡緊后依然保持軸向自由度的功能。
[0051]四套卡具總成構(gòu)成一組組對(duì)工裝，即可完成對(duì)兩根根齒條的對(duì)接裝卡，后期還可根據(jù)需求繼續(xù)加裝卡具總成；卡具適用工件從250英尺齒條到500英尺齒條，適用性較強(qiáng)。
[0052]與現(xiàn)有卡具相比，本實(shí)用新型的卡具總成牢固可靠，對(duì)工件位置誤差調(diào)節(jié)方便，對(duì)焊接收縮變形具有柔性補(bǔ)償功能，消除了因工件變形造成卡具損壞的安全隱患，增加了卡具使用壽命。
[0053]本實(shí)施例如圖7所示，為四套卡具總成組成一組組對(duì)工裝，圖中為2根齒條對(duì)接裝卡，還可根據(jù)實(shí)際需要繼續(xù)加裝卡具總成。
【權(quán)利要求】
1.一種鉆井平臺(tái)樁腿對(duì)接焊柔性組對(duì)工裝，該組對(duì)工裝由至少四個(gè)卡具總成構(gòu)成，每個(gè)卡具總成中包括支撐平臺(tái)，上壓緊裝置，側(cè)壓緊裝置，上下調(diào)節(jié)裝置，前后調(diào)緊裝置，其特征在于:支撐平臺(tái)上裝有前后調(diào)節(jié)裝置，前后調(diào)節(jié)裝置上裝有上下調(diào)節(jié)裝置，支撐平臺(tái)側(cè)上方的安裝座上裝有側(cè)壓緊裝置，安裝座的上端鉸接有上壓緊旋臂。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鉆井平臺(tái)樁腿對(duì)接焊柔性組對(duì)工裝，其特征在于:上壓緊旋臂一端鉸接于右安裝座上，上壓緊旋臂的延伸端置于左安裝座上；上壓緊旋臂上裝有力矩電機(jī)，力矩電機(jī)與減速機(jī)連接，減速機(jī)與上壓緊絲杠連接，上壓緊絲杠的前端鉸接上壓緊卡頭。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鉆井平臺(tái)樁腿對(duì)接焊柔性組對(duì)工裝，其特征在于:側(cè)壓緊裝置中的加力減速機(jī)與小齒輪連接，小齒輪與大齒輪動(dòng)配合，大齒輪上旋接有側(cè)壓緊絲杠，側(cè)壓緊絲杠的一端裝有側(cè)壓緊手輪，側(cè)壓緊絲杠的另一端部裝有卡頭，卡頭與側(cè)壓緊絲杠端部采用球頭方式鉸接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鉆井平臺(tái)樁腿對(duì)接焊柔性組對(duì)工裝，其特征在于:前后調(diào)節(jié)裝置中的升降機(jī)側(cè)放方式安裝在支撐平臺(tái)上，升降機(jī)與絲杠連接，絲杠上裝有平臺(tái)滑板，平臺(tái)滑板與支撐平臺(tái)上的直線導(dǎo)軌連接，平臺(tái)滑板上裝有上下調(diào)節(jié)裝置。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的鉆井平臺(tái)樁腿對(duì)接焊柔性組對(duì)工裝，其特征在于:卡頭中的直線導(dǎo)軌滑塊的兩側(cè)分別裝有復(fù)位彈簧，復(fù)位彈簧套裝在螺桿上，螺桿與卡塊連接；直線導(dǎo)軌滑塊上設(shè)置有半球狀凹槽，半球狀凹槽內(nèi)嵌裝有側(cè)壓緊絲杠的半球頭端部。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的鉆井平臺(tái)樁腿對(duì)接焊柔性組對(duì)工裝，其特征在于:直線導(dǎo)軌滑塊兩側(cè)的復(fù)位彈簧結(jié)構(gòu)相同。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的鉆井平臺(tái)樁腿對(duì)接焊柔性組對(duì)工裝，其特征在于:上下調(diào)節(jié)裝置中的兩塊對(duì)稱設(shè)置的楔形塊安裝在平臺(tái)滑板的矩形導(dǎo)軌上，兩塊對(duì)稱的楔形塊上分別設(shè)置有左旋絲杠母和右旋絲杠母，左旋絲杠母和右旋絲杠母分別與升降調(diào)節(jié)絲杠連接，兩塊對(duì)稱的楔形塊上安裝有楔形安裝板，楔形安裝板上裝有帶凸起結(jié)構(gòu)的齒條定位板。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的鉆井平臺(tái)樁腿對(duì)接焊柔性組對(duì)工裝，其特征在于:直線導(dǎo)軌的兩端分別連接有風(fēng)琴護(hù)套。
【文檔編號(hào)】B23K37/04GK203973105SQ201420285512
【公開日】2014年12月3日 申請(qǐng)日期:2014年5月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月30日
【發(fā)明者】劉敬德, 張華軍, 楊佐林, 杜世忠, 杜渝, 包孔 申請(qǐng)人:唐山開元特種焊接設(shè)備有限公司, 上海振華重工(集團(tuán))股份有限公司