一种石油钻头牙掌焊接用轴向固定夹具的制作方法

1.本实用新型涉及石油钻头牙掌焊接设备领域，尤其涉及一种石油钻头牙掌焊接用轴向固定夹具。


背景技术：

2.牙轮钻头是使用最广泛的一种钻井钻头。牙轮钻头工作时切削齿交替接触井底，破岩扭矩小，切削齿与井底接触面积小，比压高，易于钻入地层。同时，工作刃总长度大，因而相对减少磨损。牙轮钻头能够适应从软到硬的多种地层。
3.牙轮钻头通常包括牙掌、以及安装于牙掌轴颈上的牙轮。在牙掌的生产加工过程中，通常需要对牙掌轴头的侧面和顶面和底面进行焊接。在对牙掌轴头顶面和底面进行焊接的过程中，需要对牙掌进行固定，目前现有的固定方式为对牙掌轴颈及掌背进行卡紧固定，但该固定方式在对顶面和底面进行焊接时，由于顶面和底面并不在水平面上，导致焊枪需要在斜面旋转进行焊接，焊接难度大。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本实用新型提出了一种石油钻头牙掌焊接用轴向固定夹具，可对牙掌进行固定，同时使牙掌轴颈的顶面和底面位于水平面上，使焊接更简单。
5.本实用新型的技术方案是这样实现的：本实用新型提供了一种石油钻头牙掌焊接用轴向固定夹具，包括固定装置，所述固定装置包括滑轨、两个滑块、两个夹紧块及两个驱动机构，两个滑块设置于滑轨上且可相对滑轨滑动，两个夹紧块分别固定于两个滑块上，两个夹紧块水平相对设置，两个夹紧块用于对牙掌轴头进行夹紧，两个驱动机构均固定于滑轨上，且两个驱动机构分别与两个滑块连接，用于驱动两个滑块相向运动。
6.在以上技术方案的基础上，优选的，两个驱动机构均为气缸，两个驱动机构的伸缩端分别与两个滑块固定。
7.在以上技术方案的基础上，优选的，所述固定装置还包括挡块，所述滑轨上开设有凹槽，所述挡块固定于凹槽内且挡块位于两个滑块之间。
8.在以上技术方案的基础上，优选的，还包括水平旋转机构，所述固定装置固定于水平旋转机构上，水平旋转机构用于使固定装置在水平方向旋转。
9.更进一步优选的，所述水平旋转机构包括第一电机、第一齿轮、第二齿轮、连接杆、转盘及外壳，所述固定装置固定于转盘上，所述连接杆竖直固定于转盘底部，连接杆设置于外壳上且可相对外壳转动，所述第一电机固定于外壳上，第一电机转轴与第一齿轮固定，第一齿轮与第二齿轮相啮合，第二齿轮中部开设有通孔，连接杆插设于通孔内且与第二齿轮固定。
10.更进一步优选的，还包括竖直旋转机构，所述外壳固定于竖直旋转机构上，所述竖直旋转机构用于使水平旋转机构在竖直方向旋转。
11.更进一步优选的，所述竖直旋转机构包括两个旋转杆、旋转组件及两个支撑座，旋
转组件包括第二电机、第三齿轮、第四齿轮、连接轴、第五齿轮及第六齿轮，两个支撑座相对设置，两个旋转杆分别设置于两个支撑座上且两个旋转杆固定于外壳两侧，旋转杆可相对支撑座转动，所述第二电机固定于任意一个支撑座上，所述第二电机转轴水平设置且第二电机转轴与第三齿轮固定，第三齿轮与第四齿轮相啮合，连接轴水平固定于支撑座上且可相对支撑座转动，第四齿轮及第五齿轮固定于连接轴上，第五齿轮与第六齿轮相啮合，第六齿轮与旋转杆固定。
12.本实用新型的一种石油钻头牙掌焊接用轴向固定夹具相对于现有技术具有以下有益效果：
13.(1)通过设置两个夹紧块，两个夹紧块分别固定于两个滑块上，两个夹紧块水平相对设置，两个夹紧块用于对牙掌轴头进行夹紧，如此可对牙掌进行固定，同时使牙掌轴颈的顶面和底面位于水平面上，使焊接更简单；
14.(2)通过设置挡块，所述滑轨上开设有凹槽，所述挡块固定于凹槽内且挡块位于两个滑块之间，挡块可对两个滑块进行阻挡，防止两个夹紧块夹持过紧导致牙掌轴头受损；
15.(3)通过设置水平旋转机构，在对牙掌轴头顶面及底面进行焊接的过程中，无需旋转焊枪，可通过旋转牙掌来进行焊接；
16.(4)通过设置竖直旋转机构，在对牙掌轴头顶面及底面进行焊接的过程中，通过在竖直方向对牙掌进行旋转，使牙掌待焊接面与焊枪相对，便于焊枪焊接；
17.(5)通过设置第二电机、第三齿轮、第四齿轮、连接轴、第五齿轮及第六齿轮，所述第二电机固定于任意一个支撑座上，所述第二电机转轴水平设置且第二电机转轴与第三齿轮固定，第三齿轮与第四齿轮相啮合，连接轴水平固定于支撑座上且可相对支撑座转动，第四齿轮及第五齿轮固定于连接轴上，第五齿轮与第六齿轮相啮合，第六齿轮与旋转杆固定，连接轴可承受更大的重量，如使用斜齿轮带动牙掌进行旋转，可能由于连接轴受力过大导致斜齿轮损坏。
附图说明
18.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
19.图1为本实用新型的一种石油钻头牙掌焊接用轴向固定夹具的固定装置的立体结构示意图；
20.图2为本实用新型的一种石油钻头牙掌焊接用轴向固定夹具的立体结构示意图；
21.图3为本实用新型的一种石油钻头牙掌焊接用轴向固定夹具的竖直旋转机构的立体结构示意图；
22.图4为本实用新型的一种石油钻头牙掌焊接用轴向固定夹具的水平旋转机构的立体结构示意图；
23.图5为本实用新型的一种石油钻头牙掌焊接用轴向固定夹具的旋转组件的立体结构示意图。
具体实施方式
24.下面将结合本实用新型实施方式，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。
25.如图1所示，结合图2
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5，本实用新型实施例公开了一种石油钻头牙掌焊接用轴向固定夹具，包括固定装置1、水平旋转机构2及竖直旋转机构3。
26.固定装置1用于对石油钻头牙掌进行固定。具体的，所述固定装置1包括滑轨11、两个滑块12、两个夹紧块13及两个驱动机构14，两个滑块12设置于滑轨11上且可相对滑轨11滑动，两个夹紧块13分别固定于两个滑块12上，两个夹紧块13水平相对设置，两个夹紧块13用于对牙掌轴头进行夹紧，两个驱动机构14均固定于滑轨11上，且两个驱动机构14分别与两个滑块12连接，用于驱动两个滑块12相向运动。在焊接时，将牙掌轴头插设于两个夹紧块13之间，通过两个驱动机构14推动两个滑块12，进而使两个夹紧块13用于对牙掌轴头进行夹紧，如此可对牙掌进行固定，同时使牙掌轴颈的顶面和底面位于水平面上，使焊接更简单。
27.所述驱动机构14可为气缸、直线模组、线性马达等。本实用新型的一种实施例中两个驱动机构14均为气缸，两个驱动机构14的伸缩端分别与两个滑块12固定。
28.为使夹紧块13可对牙掌轴头进行夹紧，具体的，夹紧块13夹持处形状与牙掌轴头外轮廓相配适，具体的，夹紧块13夹持处可为弧形、三角形等。
29.为防止两个夹紧块13夹持过紧导致牙掌轴头受损。更具体的，所述固定装置1还包括挡块15，所述滑轨11上开设有凹槽，所述挡块15固定于凹槽内且挡块15位于两个滑块12之间。通过设置挡块15，所述滑轨11上开设有凹槽，所述挡块15固定于凹槽内且挡块15位于两个滑块12之间，挡块15可对两个滑块12进行阻挡，防止两个夹紧块13夹持过紧导致牙掌轴头受损。
30.水平旋转机构2上固定有固定装置1，水平旋转机构2用于使固定装置1在水平方向旋转。具体的，所述水平旋转机构2包括第一电机21、第一齿轮22、第二齿轮23、连接杆24、转盘25及外壳26，所述固定装置1固定于转盘25上，所述连接杆24竖直固定于转盘25底部，连接杆24设置于外壳26上且可相对外壳26转动，所述第一电机21固定于外壳26上，第一电机21转轴与第一齿轮22固定，第一齿轮22与第二齿轮23相啮合，第二齿轮23中部开设有通孔，连接杆24插设于通孔内且与第二齿轮23固定。当打开第一电机21，即可带动第一齿轮22及第二齿轮23转动，进而带动连接杆24及转盘25转动，从而使固定装置1转动，如此，在对牙掌轴头顶面及底面进行焊接的过程中，无需旋转焊枪，可通过旋转牙掌来进行焊接。
31.竖直旋转机构3用于使固定装置1在竖直方向旋转。具体的，所述外壳26固定于竖直旋转机构3上，所述竖直旋转机构3包括两个旋转杆31、旋转组件32及两个支撑座33，旋转组件32包括第二电机321、第三齿轮322、第四齿轮323、连接轴324、第五齿轮325及第六齿轮326，两个支撑座33相对设置，两个旋转杆31分别设置于两个支撑座33上且两个旋转杆31固定于外壳26两侧，旋转杆31可相对支撑座33转动，所述第二电机321固定于任意一个支撑座33上，所述第二电机321转轴水平设置且第二电机321转轴与第三齿轮322固定，第三齿轮322与第四齿轮323相啮合，连接轴324水平固定于支撑座33上且可相对支撑座33转动，第四
齿轮323及第五齿轮325固定于连接轴324上，第五齿轮325与第六齿轮326相啮合，第六齿轮326与旋转杆31固定。当打开第二电机321，即可带动第三齿轮322及第四齿轮323转动，进而带动连接轴324、第五齿轮325及第六齿轮326转动，从而使旋转杆31、水平旋转机构2及固定装置1转动，如此，在对牙掌轴头顶面及底面进行焊接的过程中，通过在竖直方向对牙掌进行旋转，使牙掌待焊接面与焊枪相对，便于焊枪焊接。同时，连接轴324可承受更大的重量，如使用斜齿轮带动牙掌进行旋转，可能由于连接轴324受力过大导致斜齿轮损坏。
32.本实用新型的工作原理为：在焊接时，将牙掌轴头插设于两个夹紧块13之间，通过两个驱动机构14推动两个滑块12，进而使两个夹紧块13用于对牙掌轴头进行夹紧，再打开第二电机321，即可带动第三齿轮322及第四齿轮323转动，进而带动连接轴324、第五齿轮325及第六齿轮326转动，从而使旋转杆31、水平旋转机构2及固定装置1转动，将焊枪对准待焊接面，再打开第一电机21，即可带动第一齿轮22及第二齿轮23转动，进而带动连接杆24及转盘25转动，从而使固定装置1转动，焊枪则自动对待焊接面焊接完成。
33.以上所述仅为本实用新型的较佳实施方式而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。