一种铁钻工冲扣钳辊子结构化表面的制备装置及制备方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及了一种铁钻工冲扣钳辊子结构化表面的制备装置及制备方法，该装置包括电极运动系统、辊子装夹系统、激光加工系统、电解液循环系统、电源和工作台，电极运动系统主要由多孔喷射电极、电机、滑移架、导轨、法兰组成；辊子装夹系统包括夹具体、分度盘、分度盘底座、活动顶针；激光加工系统主要由激光器、全反射镜和聚焦透镜组成；电解液循环系统主要由电解液、电解液池、耐蚀泵、球阀、输液管和回流管组成，利用激光对辊子整个外圆表面进行轴向激光刻蚀，再用多孔喷射电解光整凹坑表面，实现辊子结构化表面的制备，提高了加工精度和效率，使得辊子的耐磨损性和使用寿命都得到了提高，对提高铁钻工操作的稳定性和安全性有重要作用。

A device and method for preparing iron roughneck button punching clamp roller structured surface

The present invention relates to an iron roughneck button punching clamp roller structured surface preparation device and method, the device comprises an electrode movement system, roller clamping system, laser processing system, electrolyte circulation system, power supply and work table, the electrode motion system is mainly composed of spraying porous electrode, motor, frame, sliding rail flange; roller clamping system includes a clamp body, an indexing disc, indexing plate base, thimbles; laser processing system is mainly composed of laser, mirror and focusing lens; the electrolyte circulating system is mainly composed of electrolyte, electrolyte tank, pump, valve, corrosion resistant infusion pipe and a return pipe on the outer circle of the roller. The surface of the axial laser etching by laser, and porous jet electrochemical polishing concave surface, realize a roller structured surface preparation, improve processing accuracy And the efficiency and service life of the roller wear resistance are improved, plays an important role in improving the stability and safety of the operation of the iron roughneck.

【技术实现步骤摘要】
一种铁钻工冲扣钳辊子结构化表面的制备装置及制备方法
本专利技术涉及一种铁钻工冲扣钳辊子结构化表面的制备装置和制备方法，尤其涉及一种利用激光刻蚀和多孔喷射电解加工复合制备阵列凹坑的装置。
技术介绍
随着人类对石油需求量的日趋增大，石油机械也在蓬勃发展，在开采石油钻井过程中，井口机器人铁钻工是重要的设备，在高频大扭矩工况条件下，冲扣钳辊子表面极易磨损，由于冲扣钳辊子的磨损会导致铁钻工夹紧钻杆、套管时打滑，严重影响了整体的工作效率和质量。故而对辊子表面采取结构化处理，可以提高其耐磨损性能，延长使用寿命，以提高铁钻工操作的稳定性和安全性。目前在金属材质表面进行结构化表面制备的方法主要有：电火花加工、激光加工、喷射电解加工等，电火花加工虽然成型电极的电极损耗小，但是电极制作困难；激光加工具有加工效率高等优点，对于微坑的加工，其加工表面还需要更进一步的光整加工处理；电解喷射加工可达性好，并且不需要制作成型阴极。但是也存在单孔加工效率低、重复精度差、定域性差等工艺缺陷。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种能够对铁钻工冲扣钳辊子外圆表面进行有效、高效的结构化处理的装置及其制备方法。本专利技术的另一本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种铁钻工冲扣钳辊子结构化表面制备装置，其特征在于，该装置包括电极运动系统(38)、辊子装夹系统(39)、激光加工系统(36)和电解液循环系统(37)，所述电极运动系统包括多孔喷射电极(1)、电极基座(2)、绝缘套(3)、电机(6)、滑移架(8)、直线导轨(9)、滚珠丝杠(10)、立柱(11)和法兰(31)，所述多孔喷射电极(1)安装在电极基座(2)上，所述电极基座(2)通过法兰(31)与滑移架(8)连接固定，所述直线导轨(9)固定在立柱(11)上，所述电机(6)固定在立柱(11)上端，与滚珠丝杠(10)连接，所述滑移架(8)与滚珠丝杠(10)连接，所述绝缘套(3)套装在多孔喷射电极(1)上；...

【技术特征摘要】
1.一种铁钻工冲扣钳辊子结构化表面制备装置，其特征在于，该装置包括电极运动系统(38)、辊子装夹系统(39)、激光加工系统(36)和电解液循环系统(37)，所述电极运动系统包括多孔喷射电极(1)、电极基座(2)、绝缘套(3)、电机(6)、滑移架(8)、直线导轨(9)、滚珠丝杠(10)、立柱(11)和法兰(31)，所述多孔喷射电极(1)安装在电极基座(2)上，所述电极基座(2)通过法兰(31)与滑移架(8)连接固定，所述直线导轨(9)固定在立柱(11)上，所述电机(6)固定在立柱(11)上端，与滚珠丝杠(10)连接，所述滑移架(8)与滚珠丝杠(10)连接，所述绝缘套(3)套装在多孔喷射电极(1)上；所述辊子装夹系统(39)包括夹具体(24)、分度盘(28)、分度盘底座(30)、活动顶针(23)，所述分度盘(28)安装在分度盘底座(30)上，所述分度盘底座(30)装在夹具体(24)左侧，所述活动顶针(23)固定在夹具体(24)右侧；所述激光加工系统(36)主要由激光器(7)、全反射镜(4)和聚焦透镜(5)组成，所述激光器(7)固定在立柱(11)上端，所述全反射镜(4)固定在工件(25)上方，所述聚焦透镜(5)垂直固定在全反射镜(4)和辊子(25)之间；所述电解液循环系统(37)主要由电解液池(18)、电解液(19)、过滤装置(20)、输液管(16)、回流管(21)、球阀(15)和水泵(17)组成，所述电解液池(18)底座固定在工作台(26)上，所述输液管(16)一端与法兰(31)端口连接，另一端接入电解液池(18)中。2.根据权利要求1所述的铁钻工冲扣钳辊子结构化表面制备装置，其特征在于，所述多孔喷射电极(1)与电极基座(2)装配后形成内外两层流道，内外两层流道之间通过电极基座(2)的侧壁通孔相连通；所述多孔喷射电极(1)和绝缘套(3)沿着周向一侧都设有微小群孔，通过销钉定位，使多孔喷射电极(1)的周向一侧群孔和绝缘套(3)群孔位置相对应；所述多孔喷射电极(1)与法兰(...

【专利技术属性】
技术研发人员：张华，姜新东，房佳恒，
申请(专利权)人：南通大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32