CN101579811A - 一种自动检测油管与管箍扭矩及螺纹深度的接箍拧接机 - Google Patents
一种自动检测油管与管箍扭矩及螺纹深度的接箍拧接机 Download PDFInfo
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Abstract
本发明提供一种自动检测油管与管箍扭矩及螺纹深度的接箍拧接机，其结构是由机架、伺服电机、空压机、单片机控制器、气动管箍夹钳、气动油管夹钳等部件组成，其中，气动管箍夹钳、气动油管夹钳和气动油管托架设置在机架的上方，伺服电机和空压机分别设置在机架的两端，单片机控制器设置在机架或气动管箍夹钳得侧面，管箍卡在气动管箍夹钳之中，油管穿过气动油管夹钳与管箍连接，油管的尾部搭在气动油管托架上，油管拧进深度测量机构设置在气动管箍夹钳的左侧，与管箍左端相接，由力臂和扭矩传感器组成的扭矩测量机构设置在气动油管夹钳的侧面。
Description
技术领域
本发明涉及一种油田采油的油管管箍拧接机，具体地说是一种自动检测油管与管箍扭矩及螺纹深度的接箍拧接机。
背景技术
现有技术的拧接机多使用液压系统作驱动，在使用中存在的不足是，体积大、占地面积大，造价高、耗电高、运行成本高，需要专门设置液压工作站，液压马达、液压油缸在工作过程中很容易产生液压油泄露造成对环境的污染。还有现有技术的拧接机不具备自动检测油管拧进深度和管箍与油管之间扭矩的功能，所有的质量检测全是人工反复试验，加大了工人的劳动强度，经常发生管箍与油管的拧接达不到技术要求造成油井报废。
发明内容
本发明的目的是提供一种体积小、自动检测油管与管箍扭矩及螺纹深度的接箍拧接机。
本发明的目的是按以下方式实现的，其结构是由机架、伺服电机、空压机、单片机控制器、气动管箍夹钳、气动油管夹钳、气动油管夹钳驱动汽压缸、气动油管托架、油管、管箍、扭矩测量机构和油管拧进深度测量机构组成，其中，气动管箍夹钳、气动油管夹钳和气动油管托架设置在机架的上方，伺服电机和空压机分别设置在机架的两端，单片机控制器设置在机架或气动管箍夹钳得侧面，管箍卡在气动管箍夹钳之中，油管穿过气动油管夹钳与管箍连接，油管的尾部搭在气动油管托架上，油管拧进深度测量机构设置在气动管箍夹钳的左侧，与管箍左端相接，扭矩测量机构设置在气动油管夹钳的侧面。
经济效益分析：
1、和同类液压驱动的设备相比，电能消耗只有三分之一，液压工作站电机功率是37KW，伺服电机和空压机电机功率是22KW，减少电机功率17KW，一年节电31500KW。
2、体积小，结构紧凑，加工、运输安装方便、提高厂房利用率；
3、噪音大幅度降低，符合生产区域噪音环保要求；
4、设备故障维修率大大降低，克服了现有技术中的繁琐液压系统故障；
5、没有液压系统，没有油液滴漏，大大改善了厂区卫生环境。
6、采用单片机智能控制，在拧接作业的同时对工件进行质量检测，保证了产品质量，提高了油井的利用率，降低油井的维修率，增加了企业的经济效益。
7、提高了自动化程度，克服了现有技术中的繁琐人工检测，降低了劳动强度，大大提高了生产效率。
附图说明
附图1为接箍拧接机的结构示意图；
附图2为油管拧进深度测量机构的俯视结构示意图。
附图标记说明：机架1、扭矩传感器2、力臂3、空压机4、气动油管托架5、油管6、钳口7、铰链8、气动油管夹钳驱动汽压缸9、滑道10、单片机控制器11、气动管箍夹钳12、油管拧进深度测量机构13、伺服电机14、油管拧进深度探杆螺纹套15、油管拧进深度探测螺杆16、管箍17、管箍定位器螺杆套18、定位螺杆19、滑块20.
具体实施方式
参照说明书附图对本发明的接箍拧接机作以下详细地说明。
本发明的一种自动检测油管与管箍扭矩及螺纹深度的接箍拧接机，其结构是由机架1、伺服电机14、空压机4、单片机控制器11、气动管箍夹钳12、气动油管夹钳、气动油管夹钳驱动汽压缸9、气动油管托架5、油管6、管箍17、扭矩测量机构和油管拧进深度测量机构13组成，其中，气动管箍夹钳12、气动油管夹钳7和气动油管托架5设置在机架1的上方，伺服电机14和空压机4分别设置在机架1的两端，单片机控制器11设置在机架1或气动管箍夹钳12的侧面，管箍17卡在气动管箍夹钳12之中，油管6穿过气动油管夹钳与管箍17连接，油管6的尾部搭在气动油管托架5上，油管拧进深度测量机构13设置在气动管箍夹钳12的左侧，与管箍17左端相接，由力臂3和扭矩传感器2组成的扭矩测量机构设置在气动油管夹钳的侧面。
气动管箍夹钳12、气动油管夹钳、气动油管夹钳驱动气压缸9和气动油管托架5通过管道与空压机4连接。
气动油管夹钳的下部通过滑道10与机架1连接，滑道10的左端通过气动油管夹钳驱动汽压缸9与气动油管夹钳的左侧连接。
气动油管夹钳是由钳口7、单铰链8和滑块20组成，钳口7通过单铰链8与滑块20连接，钳口7与滑块20之间设置有力臂3，力臂3的下端设置有扭矩传感器2与滑块20连接，扭矩传感器2中的电路通过线缆与单片机控制器11连接。油管拧进深度测量机构13是由管箍定位器和油管拧进深度传感器组成，管箍定位器是由螺杆套18和管箍定位螺杆19组成，管箍定位螺杆19的右端与气动管箍夹钳中的管箍17左端相接，油管拧进深度传感器13是由螺杆套15与油管探测螺杆16组成，油管探测螺杆16的的右端设置有传感器与油管6的左端相接，油管拧进深度传感器中的电路通过线缆与单片机控制器11连接。
伺服电机14和空压机4的开关电路通过线缆与单片机控制器11连接。
实施例：
本发明的一种自动检测油管与管箍扭矩及螺纹深度的接箍拧接机其加工制作非常简单方便，按说明书附图所示加工制作即可。
本发明的使用操作非常简单方便，启动空压机，空压机通过高压空气驱动各部位的气压缸工作，首先，气动管箍夹钳将管箍加紧固定，气动油管夹钳和启动油管托架将油管加紧固定，气动油管夹钳驱动汽压缸拉动气动油管夹钳带动油管接近管箍，气动管箍夹钳通过传动机构驱动管箍转动，管箍与油管拧在一起，当油管拧进深度探测机构和扭矩探测机构探测到拧进深度和扭矩复合规定时，油管拧进停止，拧进作业完成，如果拧进深度复合规定而扭矩不符合规定时，单片机控制器发出报警拧进作业失败，说明油管螺纹误差过小或管箍螺纹尺寸误差过大。如果扭矩达到规定但拧进深度不够，同样单片机控制器发出报警，拧进作业失败，说明说明油管螺纹误差过大或管箍螺纹尺寸误差过小。
检测系统是由拧紧扭矩测量机构、油管拧入管箍长度测量机构和计算机系统组成。
(拧紧)扭矩测量机构设置在背夹钳上，由力臂通过传感器将信号传送给力矩仪，力矩仪将转换信号传送给计算机，当力矩超出设定值范围上限时，气动管箍夹钳停止拧紧。
(油管拧入管箍)长度测量机构设置在气动管箍夹钳上，由定位器和测量器组成。油管由输送辊道送入气动管箍夹钳前的来料感应器位置，感应器发出信号，计算机发出指令气动油管夹钳夹紧油管后低速送进，定位器检测到管箍前端面到位，油管低速送进停止，同时气动管箍夹钳气动夹持管箍并开始拧入，当拧入量达到预设长度，测量器检测到油管前端面到位，气动管箍夹钳停止拧紧。
产品合格的判定：
当油管拧入管箍长度测量机构检测到拧入量达到预设长度，测量器检测到油管前端面到位，同时拧紧扭矩测量机构检测的力矩在设定范围，计算机判定产品合格。发出合格信号。
当油管拧入管箍长度测量机构检测到拧入量达到预设长度，测量器检测到油管前端面到位，而此时拧紧扭矩测量机构检测的力矩不在设定范围，计算机判定产品不合格，发出不合格信号。
当油管拧入管箍长度测量机构检测到拧入量未达到预设长度，测量器未检测到油管前端面到位，而此时拧紧扭矩测量机构检测的力矩超出设定范围的上限，计算机判定产品不合格，发出不合格信号。
除说明书所述的技术特征外，均为本专业技术人员的已知技术。
Claims (6)
1、一种自动检测油管与管箍扭矩及螺纹深度的接箍拧接机，其特征在于，包括机架、伺服电机、空压机、单片机控制器、气动管箍夹钳、气动油管夹钳、气动油管夹钳驱动汽压缸、气动油管托架、油管、管箍、扭矩测量机构和油管拧进深度测量机构，其中，气动管箍夹钳、气动油管夹钳和气动油管托架设置在机架的上方，伺服电机和空压机分别设置在机架的两端，单片机控制器设置在机架或气动管箍夹钳得侧面，管箍卡在气动管箍夹钳之中，油管穿过气动油管夹钳与管箍连接，油管的尾部搭在气动油管托架上，油管拧进深度测量机构设置在气动管箍夹钳的左侧，与管箍左端相接，由力臂和扭矩传感器组成的扭矩测量机构设置在气动油管夹钳的侧面。
2、根据权利要求1所述的接箍拧接机，其特征在于气动管箍夹钳、气动油管夹钳、气动油管夹钳驱动气压缸和气动油管托架通过管道与空压机连接。
3、根据权利要求1所述的接箍拧接机，其特征在于气动油管夹钳的下部通过滑道与机架连接，滑道的左端通过气动油管夹钳驱动汽压缸与气动油管夹钳的左侧连接。
4、根据权利要求1所述的接箍拧接机，其特征在于气动油管夹钳是由钳口、单铰链和滑块组成，钳口通过单铰链与滑块连接，钳口与滑块之间设置有力臂，力臂的下端设置有扭矩传感器与滑块连接，扭矩传感器中的电路通过线缆与单片机控制器连接。
5、根据权利要求1所述的接箍拧接机，其特征在于油管拧进深度测量机构是由管箍定位器和油管拧进深度传感器组成，管箍定位器是由螺杆套和管箍定位螺杆组成，管箍定位螺杆的右端与气动管箍夹钳中的管箍左端相接，油管拧进深度传感器是由螺杆套与油管探测螺杆组成，油管探测螺杆的的右端设置有传感器与油管的左端相接，油管拧进深度传感器中的电路通过线缆与单片机控制器连接。
6、根据权利要求1所述的接箍拧接机，其特征在于伺服电机和空压机的开关电路通过线缆与单片机控制器连接。
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