一种射孔枪内盲孔加工装置及方法制造方法及图纸

一种射孔枪内盲孔加工装置及方法。主要目的在于避免现有加工方式中需要动力传输产生的转动不稳定的问题。所述装置包括工作台、移动回转机构、支撑固定机构、电解加工系统、动力传输机构以及电解液循环机构；所述加工方法包括：将射孔枪枪身装夹在工作台上，并通过支撑固定机构支撑架上的弹簧万向轮将电解加工系统伸入射孔枪枪身内，通过移动回转机构将电解加工系统中的工具端对准待加工内盲孔位置；通过电动机提供运动和扭矩，经过一级减速器减速，带动整个动力传输机构完成电解加工工具端的纵向移动，工具端与连接电解加工电源阳极的射孔枪枪身及经小型磁力泵和导液管输送的电解液形成导电通路，实现内盲孔的加工。

A device and method for processing blind hole in perforating gun

【技术实现步骤摘要】
一种射孔枪内盲孔加工装置及方法
本专利技术涉及一种对油气井用射孔枪内盲孔进行加工的装置及方法。
技术介绍
目前，石油射孔枪内盲孔技术被广泛应用与油田生产作业中，内盲孔射孔枪与外盲孔射孔枪和无盲孔射孔枪相比具有定向性好、增加炸高、增加射孔枪聚能射流的穿透深度、能量利用率高等优点。目前的射孔枪内盲孔加工技术大多采用两种方法加工，一是刀具加工、补焊台阶通孔的方法，这一方法有不易散热、排屑困难、刀具结构尺寸受限、不能直接观察刀具情况、补焊后容易产生应力缺陷而降低射孔枪承受的压力载荷等缺点；二是用齿轮组或者带轮组实现超长杆传递运动和动力，具有较大的功率损失，同时由于传动距离较长而产生传动不稳定等缺点。公布号为CN102489738A的油气井用射孔枪内盲孔加工方法与装置专利技术专利，给出了一种新的加工方法，但是存在以下问题：在射孔枪内部加工内盲孔处于不可视状态，该专利采用铣削加工方式加工后需对安装立式铣床位置的孔进行压片补焊处理。
技术实现思路
为了解决
技术介绍
中所提到的技术问题，本专利技术提出了一种采用电解加工技术完成内盲孔加工的射孔枪内盲孔加工装置和方法，本装置和加工方法改变了传统刀具加工内盲孔时散热差、排屑困难、无法直接观察刀具情况和孔的概况等缺点，同时减少了封堵、压盖、焊接修磨、探伤、压力检测等繁琐的工艺流程。本专利技术的技术方案是：所述射孔枪内盲孔加工装置，包括工作台，其独特之处在于：所述装置还包括移动回转机构、支撑固定机构、电解加工系统、动力传输机构以及电解液循环机构；其中，所述移动回转机构，包括轴向手柄、分度盘手柄、分度盘、导轨滑块以及燕尾槽支架；所述燕尾槽支架下端固定在工作台上并与导轨滑块连接；所述分度盘固定在燕尾槽支架上端；操纵轴向手柄带动导轨滑块在导轨上横向移动，导轨滑块上燕尾槽支架带动整个分度盘移动，用于实现射孔枪枪身的左右移动；操纵分度盘手柄实现射孔枪枪身的回转运动；所述电解加工系统，包括电解加工电源、磁力泵、电解加工工具端以及导液管；所述电解加工工具端两侧端包裹绝缘材料，防止短路，所述电解加工工具端包裹绝缘材料的右侧开槽口，以利于回液畅通；所述电解加工工具端与电解加工电源阴极相连，射孔枪枪身与电解加工电源阳极相连，电解液通过磁力泵及导液管输送到电解加工工具端与射孔枪枪身之间，用于实现对内盲孔的加工；所述支撑固定机构包括筋板、支撑架、万向轮支撑机构、分度盘夹具以及支撑固定机构；支撑固定机构上配备9个弹簧减震器，筋板对支撑架起支撑作用，支撑架用于支撑所述电解加工系统；射孔枪枪身前端由分度盘夹具夹持，另一端由支撑固定机构支撑防止出现悬臂梁结构损伤；所述的万向轮支撑机构包括伸缩杆、弹簧、轴承以及万向轮，万向轮支撑机构安装在支撑架上，用于对支撑架和电解加工系统起固定作用；所述动力传输机构包括直流电机、减速器、联轴器A1、联轴器A2、轴B1、轴B2、轴B3、连接轴B1与连接轴B2的锥齿轮、连接在轴B3上的丝杠螺母以及丝杠螺母下的光杆；直流电机转动经减速器减速后带动轴B1转动，通过锥齿轮使连接轴B2改变转动方向，同时进行二级减速，连接轴B2与连接轴B3通过联轴器A2连接；所述丝杠螺母上焊接一个突出的立方小块，与支撑架通孔处的凹槽相配合；丝杠螺母上焊接一个长套筒包裹丝杠；所述光杆下端连接电解加工工具端，通过所述光杆的运动带动电解加工工具端的纵向移动；所述的电解液循环机构包括磁力泵、出液管、导液管、漏液装置、回流管、橡胶套以及储液罐；所述磁力泵用于将电解液由储液罐中泵出，所述电解液顺着出液管流经导液管后经过漏液装置的导流，流到所述电解加工工具端与射孔枪枪身间隙，然后通过套在射孔枪枪身的橡胶套上连接的回流管回到储液罐内，实现电解液的循环。利用前述装置对射孔枪内盲孔进行加工的方法，包括如下步骤：（1）将射孔枪枪身装夹在工作台上，再将装在支撑架上的电解加工系统通过支撑架上的万向轮支撑机构伸入射孔枪枪身内；（2）利用移动回转机构，将电解加工系统工具端对准待加工内盲孔加工位置；（3）利用动力传输机构通过丝杠螺母机构调节电解加工装置工具端与射孔枪枪身间隙，使间隙距离最佳；（4）接通磁力泵后，打开电解加工电源，电解液由导液管流出，经过漏液装置导流流经工具端及射孔枪枪身间，发生电解反应，随着反应的进行，通过直流电机不断改变工具端纵向位置使间隙最佳直至内盲孔加工完成；（5）电解加工工具端向上移动，磁力泵、电解加工电源开关暂时关闭；（6）利用移动回转机构移动射孔枪枪身，使得电解加工工具端对准下一个待加工内盲孔，固定枪身后再按照步骤（3）、（4）的步骤加工下一个内盲孔。（7）枪身整体加工完成后，加工车向右侧退出从而使加工装置退出，同时万向轮支撑机构逐渐退出枪身。本专利技术具有如下有益效果：本专利技术所给出的装置和加工方法采用电解加工方式，与现有的铣削方式相比，具有以下益处：首先，铣削方式在不可视状态下刀具加工孔不稳定，电解加工方式可控性更强，不会产生废屑和过多铣削热，保证内盲孔加工成型过程稳定，不受其他不稳定性因素影响，加工后也无需进行其他复杂操作影响枪身某个位置。电解加工同样可控制内盲孔形状、加工速度以及加工深度。其次，在固定支撑及加工位置确定方面，现有技术中采用胀紧装置将刀具连杆支撑座锁紧在射孔枪内壁上，单一通过移动整个加工装置完成对钻头位置的移动；而本专利技术所述装置采用多种固定方式对射孔枪枪身进行固定，射孔枪枪身尾端的支撑台同样对射孔枪枪身起到支撑作用，防止枪身过长加工时出现悬臂梁结构损伤情况，加工装置与射孔枪枪身用多个弹簧万向轮固定，该种固定方式较胀紧结构相比简单且无需其他动力参与，并且加工射孔枪枪身其他位置需要旋转时无需重复进行固定操作，旋转分布盘可改变圆周位置、调节轨道滑块既可改变水平位置。再次，在动力传输方面：现有技术采用动力传输杆带动钻头旋转方式，通过啮合方式连接，而本专利技术所述装置采用电动机、减速器、轴、联轴器及丝杠螺母连接，较齿轮啮合方式传动过程更加稳定并可实现变速进给。附图说明：图1是本专利技术的一种内盲孔加工实施装置整体结构图。图2是本专利技术装置的动力传输机构的结构图。图3是本专利技术装置的电解加工系统的结构图。图4是本专利技术装置的支撑固定机构的结构图。图5是本专利技术装置的万向轮支撑机构的结构图。图中1-工作台，2-导轨滑块，3-燕尾槽支撑台，4-分度盘，5-动力传输机构，6-电解加工系统，7-万向轮支撑机构，8-回液橡胶塞，9-支撑杆，10-导液管，11-电解加工电源，12-出液管，13-磁力泵，14-电解液槽，15-回液管，16-支撑固定机构，17-射孔枪枪身，18-内盲孔，41-轴向手柄，42-分度盘手柄，51-支撑架，52-直流电机，53-A1联轴器，54-一级减速器，55-A2联轴器，56-B3轴，57-锥齿轮，58-B4轴，59-A3联轴器，61-半圆形堵头，62-限位块，63-进给丝杠，64-隔液套筒，65-漏液装置，66-电极，67-绝缘材料，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种射孔枪内盲孔加工装置，包括工作台，其特征在于：/n所述装置还包括移动回转机构、支撑固定机构、电解加工系统、动力传输机构以及电解液循环机构；/n其中，所述移动回转机构，包括轴向手柄、分度盘手柄、分度盘、导轨滑块以及燕尾槽支架；所述燕尾槽支架下端固定在工作台上并与导轨滑块连接；所述分度盘固定在燕尾槽支架上端；操纵轴向手柄带动导轨滑块在导轨上横向移动，导轨滑块上燕尾槽支架带动整个分度盘移动，用于实现射孔枪枪身的左右移动；操纵分度盘手柄实现射孔枪枪身的回转运动；/n所述电解加工系统，包括电解加工电源、磁力泵、电解加工工具端以及导液管；所述电解加工工具端两侧端包裹绝缘材料，防止短路，所述电解加工工具端包裹绝缘材料的右侧开槽口，以利于回液畅通；所述电解加工工具端与电解加工电源阴极相连，射孔枪枪身与电解加工电源阳极相连，电解液通过磁力泵及导液管输送到电解加工工具端与射孔枪枪身之间，用于实现对内盲孔的加工；/n所述支撑固定机构包括筋板、支撑架、万向轮支撑机构、分度盘夹具以及支撑固定机构；支撑固定机构上配备9个弹簧减震器，筋板对支撑架起支撑作用，支撑架用于支撑所述电解加工系统；射孔枪枪身前端由分度盘夹具夹持，另一端由支撑固定机构支撑防止出现悬臂梁结构损伤；所述的万向轮支撑机构包括伸缩杆、弹簧、轴承以及万向轮，万向轮支撑机构安装在支撑架上，用于对支撑架和电解加工系统起固定作用；/n所述动力传输机构包括直流电机、减速器、联轴器A1、联轴器A2、轴B1、轴B2、轴B3、连接轴B1与连接轴B2的锥齿轮、连接在轴B3上的丝杠螺母以及丝杠螺母下的光杆；直流电机转动经减速器减速后带动轴B1转动，通过锥齿轮使连接轴B2改变转动方向，同时进行二级减速，连接轴B2与连接轴B3通过联轴器A2连接；所述丝杠螺母上焊接一个突出的立方小块，与支撑架通孔处的凹槽相配合；丝杠螺母上焊接一个长套筒包裹丝杠；所述光杆下端连接电解加工工具端，通过所述光杆的运动带动电解加工工具端的纵向移动；/n所述的电解液循环机构包括磁力泵、出液管、导液管、漏液装置、回流管、橡胶套以及储液罐；所述磁力泵用于将电解液由储液罐中泵出，所述电解液顺着出液管流经导液管后经过漏液装置的导流，流到所述电解加工工具端与射孔枪枪身间隙，然后通过套在射孔枪枪身的橡胶套上连接的回流管回到储液罐内，实现电解液的循环。/n...

【技术特征摘要】
1.一种射孔枪内盲孔加工装置，包括工作台，其特征在于：
所述装置还包括移动回转机构、支撑固定机构、电解加工系统、动力传输机构以及电解液循环机构；
其中，所述移动回转机构，包括轴向手柄、分度盘手柄、分度盘、导轨滑块以及燕尾槽支架；所述燕尾槽支架下端固定在工作台上并与导轨滑块连接；所述分度盘固定在燕尾槽支架上端；操纵轴向手柄带动导轨滑块在导轨上横向移动，导轨滑块上燕尾槽支架带动整个分度盘移动，用于实现射孔枪枪身的左右移动；操纵分度盘手柄实现射孔枪枪身的回转运动；
所述电解加工系统，包括电解加工电源、磁力泵、电解加工工具端以及导液管；所述电解加工工具端两侧端包裹绝缘材料，防止短路，所述电解加工工具端包裹绝缘材料的右侧开槽口，以利于回液畅通；所述电解加工工具端与电解加工电源阴极相连，射孔枪枪身与电解加工电源阳极相连，电解液通过磁力泵及导液管输送到电解加工工具端与射孔枪枪身之间，用于实现对内盲孔的加工；
所述支撑固定机构包括筋板、支撑架、万向轮支撑机构、分度盘夹具以及支撑固定机构；支撑固定机构上配备9个弹簧减震器，筋板对支撑架起支撑作用，支撑架用于支撑所述电解加工系统；射孔枪枪身前端由分度盘夹具夹持，另一端由支撑固定机构支撑防止出现悬臂梁结构损伤；所述的万向轮支撑机构包括伸缩杆、弹簧、轴承以及万向轮，万向轮支撑机构安装在支撑架上，用于对支撑架和电解加工系统起固定作用；
所述动力传输机构包括直流电机、减速器、联轴器A1、联轴器A2、轴B1、轴B2、轴B3、连接轴B1与连接轴B2的锥齿轮、连接在轴B3上的丝杠螺母以及丝杠螺母下的光杆；直流电机转动经减速器减速后带动轴B1转动，通过锥齿轮使连接轴B2改变转动方向，同时进行二...

【专利技术属性】
技术研发人员：夏法锋，马春阳，国雪，李强，葛长虎，赵旭东，赵丹琼，
申请(专利权)人：东北石油大学，
类型：发明
国别省市：黑龙;23