筛管加工机液压及气动系统

　　1　概述

　　油田采油或防砂需要用割缝筛管,即在长度为十余米,外径为英寸不等的合金钢管上,加工出最小缝隙为0·012英寸的直缝或最小缝隙为0·02英寸的梯形缝。割缝排列方式见图1所示。由于每根筛管上要加工出几千条细缝,所以难度很大。过去我国需要从国外进口筛管,从加拿大进口一根外径为英寸的筛管需要2450美元(约合人民币20825元,管坯仅需1800元,加工费近19000元)。我院研制了陶瓷刀具和专用加工机床,解决了筛管加工的技术难题。1992年7月16日通过了由中国石油天然气总公司开发生产局万仁溥总工为组长的专家组鉴定,为大港等油田加工出的割缝筛管为生产所用。本项技术填补了国内这方面的技术空白,替代了国外进口产品。

　　2　设计方案和工作原理

　　2·1　液压系统

　　2·1·1　动作要求

　　(1)径向工作进给

　　20把刀具沿管坯轴线方向一字排开,每两把刀中间保留相同的间隔,组成多刀加工系统。同时完成沿管坯径向工作进给。

　　刀具径向总的吃刀深度常为aP=10 mm,分若干次进给,而且为了加工出图纸要求的缝长,需要每径向进给一定深度,就要使刀具沿管坯轴线方向左右晃动进刀,达到缝长尺寸后再继续径向进刀,重复上述动作。如此反复,直到将管壁切透。切完一排缝后分度,再切另一排缝。

　　切完一圈缝后,20把刀具同时沿管壁轴向移动一定位置,再加工相邻的一圈缝。

　　(2)微分度切割梯形缝

　　加工梯形缝时,要求管坯绕圆周上的某一点按正、反两个方向各微转动3°角,分别加工出半个梯形缝,见图2所示。

　　动作过程为:刀具水平安装与管坯中心线重合对正后,管坯绕O点逆时针旋转α角(如图2a所示)后不动,刀具一边旋转一边沿管坯中心线径向进给,加工出半个梯形缝;刀具退回原位置后,管坯再绕原固定的O点顺时针旋转α角,刀具仍然一边旋转一边沿径向进给,再加工出另半个梯形缝。

　　2·1·2　液压系统工作原理

　　液压系统设计见图3所示。

　　1·液压泵　2、3·溢流阀　4·单向阀　5、7·液压锁　6·压力表　8、9·过滤器

　　10·蓄能器　11·继电器　12·电液伺服阀　13·3位4通电磁换向阀　14·2位3通电磁换向阀　15·2位2通电磁换向阀

　　16·减压阀　17·进刀缸　18·微分度缸　19·驱动顶紧缸　20·伺服缸　21·可调节流阀

　　图3　液压系统原理图

　　图3中,左边泵1输出压力油,经单向阀进入2位3通电磁换向阀14。当1CT断电时,油进入单向阀4,再进入两个拖板进刀缸17,使得20个工位上的刀具同时以工作速度进刀。此时4CT、8CT断电。可调节流阀21起旁路节流作用,溢流阀3起背压作用。