一种钻具残体焊缝修复打磨机的制作方法

本实用新型涉及一种打磨机，特别涉及一种钻具残体焊缝修复打磨机。

背景技术：

众所周知，在石油采掘行业中经常会用到钻井作业，钻井需要钻井套管和钻井钻具，为达到钻井钻杆可长期使用的要求，国内外一般在钻体的有关部位即容易碰撞和磨损的区域敷焊上一层硬性焊接带，俗称耐磨层，耐磨层一般有1.5-2.0mm的厚度。

由于钻具修复耐磨层有一定的难度，目前油井工地一般采用气刨清残和车削清残两种方式。采用气刨工艺大多会因为气刨的热量冲击给钻具表面带来各种不规则形状，给第二次焊接带来焊接难点；车削工艺由于耐磨带的不同轴度问题，容易造成击刀现象，另外耐磨层有58度以上的洛氏硬度，车削工具损伤较大，成本高。

技术实现要素：

为了克服现有技术的缺陷，本实用新型提供了一种钻具残体焊缝修复打磨机，通过旋转机头和压紧装置固定钻具后，使用可上下、左右移动的打磨砂轮，可快速修复钻具残体的焊缝。

实现上述目的的技术方案是：

本实用新型提供一种钻具残体焊缝修复打磨机，包括：

旋转机头，所述旋转机头包括第一转轴、三爪卡盘、固定支座和转动装置，所述第一转轴转动设于所述固定支座的上端，所述三爪卡盘固定连接所述第一转轴的一首端，所述转动装置转动连接所述第一转轴的一尾端，其中所述首端与所述尾端相对应；

打磨装置，所述打磨装置包括移动支架以及转动设于所述移动支架顶端的打磨砂轮；

压紧装置，所述压紧装置包括支架装置，所述支架装置内设有上支架和下支架，所述上支架内设有可上下滑动的压紧轮，所述下支架的顶部设有两水平的旋转轮，所述压紧轮与两个旋转轮相配合夹紧钻具；以及

控制装置，所述控制装置内设有plc控制系统。

进一步地，所述转动装置包括第一电机、第一减速机和传动链条，所述第一电机转动连接所述第一减速机，所述第一减速机通过所述传动链条转动连接所述第一转轴的尾端，第一电机在plc控制系统控制下通过第一减速机、传动链条和第一转轴的作用，使三爪卡盘转动。

进一步地，所述移动支架呈直角z型，所述移动支架上设有相互配合的第二电机、三角皮带和三角带轮，所述第二电机通过三角皮带带动三角带轮转动，所述三角带轮固定设有第二转轴，所述打磨砂轮套设于所述第二转轴，第二电机在plc控制系统控制下通过三角皮带和三角带轮带动打磨砂轮转动。

进一步地，所述移动支架的底部连接有升降顶柱，所述升降顶柱套设有外壳体，所述外壳体的底部连接有底座，所述底座内安装有第三电机和蜗轮蜗杆机构，所述第三电机通过所述蜗轮蜗杆机构连接有升降螺杆，所述升降螺杆安装于所述升降顶柱内，第三电机在控制装置控制作用下转动，通过蜗轮蜗杆机构使升降螺杆上下运动，从而使升降顶柱带动打磨砂轮上升或下降进行磨削工作。

进一步地，所述移动支架的底端固定设有托板活灵，所述托板活灵内嵌设有丝杆，所述丝杆的其中一端连接有第四电机，所述第四电机固定设于所述外壳体的顶部，所述丝杆的长度方向与所述打磨砂轮的转动方向垂直，第四电机带动丝杆转动，使托板活灵带动移动支架和打磨砂轮左右移动，在钻具的轴向进行打磨修复。

进一步地，所述外壳体的顶部还固定设有导轨装置，所述移动支架的底部设有与所述导轨装置相配合的支撑滑块，所述支撑滑块的高度大于所述托板活灵的高度，用于给移动支架提供滑动支撑。

有益效果：同现有技术相比，本实用新型的不同之处在于，本实用新型提供的钻具残体焊缝修复打磨机，包括旋转机头、打磨装置、压紧装置和控制装置，控制装置内设有plc控制系统，旋转机头和压紧装置相配合有效固定并旋转钻具，打磨装置上的打磨砂轮在移动支架的带动下可上下、左右运动来适配不同高度、不同焊缝长度的钻具，修复速度快，不会对刀具造成损伤，根据打磨砂轮的外径粒粗以及控制磨削量可有效控制钻具残体焊缝的修复精度，工作效率高，加工精度高，可大大降低企业的加工成本。

附图说明

图1为本申请中打磨装置的侧视图。

图2为本申请中打磨装置的主视图。

图3为本申请中旋转机头的主视图。

图4为本申请中压紧装置的主视图。

图5为本申请中升降顶柱部分的局部放大剖视图。

图6为本申请中托板活灵部分的主视放大示意图。

其中，1-旋转机头，11-第一转轴，12-三爪卡盘，13-固定支座，14-转动装置，141-第一电机，142-第一减速机，143-传动链条，2-打磨装置，21-移动支架，211-第二电机，212-三角皮带，213-三角带轮，214-第二转轴，22-打磨砂轮，3-压紧装置，31-支架装置，32-上支架，321-压紧轮，322-气缸，323-滑板，33-下支架，331-旋转轮，4-升降顶柱，41-外壳体，42-底座，43-第三电机，44-蜗轮蜗杆机构，45-升降螺杆，51-托板活灵，52-丝杆，53-第四电机，54-导轨装置，55-支撑滑块。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明。

参阅图1至图4所示，本实用新型提供一种钻具残体焊缝修复打磨机，包括：

旋转机头1，所述旋转机头1包括第一转轴11、三爪卡盘12、固定支座13和转动装置14，所述第一转轴11转动设于所述固定支座13的上端，所述三爪卡盘12固定连接所述第一转轴11的首端，所述转动装置14转动连接所述第一转轴11的尾端，其中所述首端与所述尾端相对应，优选地，所述转动装置14包括第一电机141、第一减速机142和传动链条143，所述第一电机141转动连接所述第一减速机142，所述第一减速机142通过所述传动链条143转动连接所述第一转轴11的尾端，第一电机141在plc控制系统控制下带动第一减速机142转动，然后通过传动链条143带动第一转轴11转动，使三爪卡盘12转动；

打磨装置2，所述打磨装置2包括移动支架21以及转动设于所述移动支架21顶端的打磨砂轮22；

压紧装置3，所述压紧装置3包括支架装置31，所述支架装置31内设有上支架32和下支架33，所述上支架32内设有可上下滑动的压紧轮321，优选地，上支架32的顶部固定设有一个向下运动的气缸322，上支架32内设有上下设置的滑槽，气缸322通过滑板323连接压紧轮321，而滑板323在滑槽内滑动，通过plc控制系统来控制压紧轮321对钻具压紧，所述下支架33的顶部设有两个水平的旋转轮331(因视图关系挡住了其中一个旋转轮)，所述压紧轮321位于两个旋转轮331的中间位置的正上方，压紧轮321和两个旋转轮331配合成三角形夹紧钻具，同时还可以随钻具转动；以及

控制装置，所述控制装置内设有plc控制系统。

优选地，所述移动支架21呈直角z型，所述移动支架21上设有相互配合作用的第二电机211、三角皮带212和三角带轮213，所述第二电机211通过三角皮带212带动三角带轮213转动，所述三角带轮213固定设有第二转轴214，所述打磨砂轮22套设于所述第二转轴214，第二电机211在plc控制系统控制下通过三角皮带212和三角带轮213带动打磨砂轮22转动。

考虑到修复不同规格的钻具，在修复时钻具高度可能不是唯一的，本实用新型提供了一较佳实施例，参阅图5所示，所述移动支架21的底部连接有升降顶柱4，所述升降顶柱4套设有外壳体41，所述外壳体41的底部连接有底座42，所述底座42内安装有第三电机43和蜗轮蜗杆机构44，所述第三电机43通过所述蜗轮蜗杆机构44连接有升降螺杆45，所述升降螺杆45安装于所述升降顶柱4内，第三电机43在控制装置控制作用下转动，通过蜗轮蜗杆机构44的作用转化为上升下降的力，带动升降螺杆45上下运动，从而使升降顶柱1带动打磨砂轮22上升或下降进行磨削工作。

另外，根据钻具上焊缝的长度不同，打磨修复范围不同，本实用新型还提供了一较佳实施例，参阅图6所示，所述移动支架21的底端固定设有托板活灵51，所述托板活灵51内嵌设有丝杆52，所述丝杆52的其中一端连接有第四电机53，所述第四电机53固定设于所述外壳体41的顶部，所述丝杆52的长度方向与所述打磨砂轮22的转动方向垂直，在plc控制系统作用下，第四电机53带动丝杆52转动，使托板活灵51在丝杆52上带动移动支架21和打磨砂轮22进行左右移动，在钻具的轴向进行自动打磨修复。

优选地，所述外壳体41的顶部还固定设有导轨装置54，所述移动支架21的底部设有与所述导轨装置54相配合的支撑滑块55，所述支撑滑块55的高度大于所述托板活灵51的高度，用于给移动支架21提供滑动支撑。

在实际操作中，钻具具有一定的长度，而钻具残体上的焊缝打磨区位置也不固定，首先通过三爪卡盘固定比较靠近焊缝打磨区的钻具的一个端部，然后通过压紧装置上的压紧轮和旋转轮固定在靠近打磨区的部分，最好是放在与三爪卡盘相对的另一侧，可以有效固定钻具，通过第一电机带动第一减速机转动，进而通过传动链条带动第一转轴以及三爪卡盘转动，钻具也就相应在压紧装置内转动；

第二电机通过三角皮带带动三角带轮转动，进而使打磨砂轮转动进行打磨修复作业。

另外，移动支架下方的底座内的第三电机转动，通过涡轮蜗杆机构使旋转力转化为上下的作用力，通过升降螺杆带动升降顶柱相应的上升或下降，以适应于不同高度的钻具；而移动支架下方的托板活灵在第四电机所带动的丝杆的运动下，可相应的左右移动，即在钻具的轴向进行水平移动，对钻具长度范围的焊缝打磨区进行修复。

该申请通过plc控制系统全程控制进行自动化作业，可大大节约人力物力成本，提高生产效率，同时修复精度高，修复效果显著。

需要说明的是，本实用新型中用语“第一、第二以及第三”仅用于描述目的，不表示任何顺序，不能理解为指示或者暗示相对重要性，可将这些用语解释为名称。

以上的具体实施方式仅为本创作的较佳实施例，并不用以限制本创作，凡在本创作的精神及原则之内所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本创作的保护范围之内。