用于修复钻杆的装置

摘要

本发明涉及焊接和堆焊，还可以用于修复回转体类型、特别是钻杆的磨损部分。本发明用于修复堆焊钻杆(1)的装置，包括存放、送进和转移钻杆(1)的部件，用于定位钻杆(1)的滚动支座，用于旋转钻杆(1)的驱动器(6)，用于向钻杆内排放空气的部件(29)，用于冷却钻杆(1)端部和容纳焊剂(24)的环(30)，用于堆焊处的温度控制装置，用于堆焊钻杆(1)接头部的一组电焊条(19)的焊头(17)，所述电焊条组由第一电源供给能量，以及用于堆焊钻杆(1)套筒部的一组电焊条(19)，所述用于堆焊钻杆套筒部的电焊条组位于另一焊头且由第二电源供给能量，其特征在于，每一焊头可以安装构成与“顶点”线性偏差和角度偏差且能纵向、横向和立向行走，以及连接于将电焊条送进焊头(17)的机构(18)和配有焊剂漏斗(23)，正极(“+”)连接于钻杆(1)，负极(“-”)连接于电焊条(19)时，所述用于定位钻杆(1)的滚动支座通有电流，为了调整电焊条间的间距，每一焊头中的电焊条在平行于钻杆(1)的轴线排成一排，电焊条(19)的纵向行走装置做成与把焊剂(24)送进堆焊区同步。

权利要求

1.一种用于修复堆焊钻杆(1)的装置，包括存放、送进和转移钻杆(1)的部件，用于定位钻杆(1)的滚动支座，用于旋转钻杆(1)的驱动器(6)，用于向钻杆内排放空气的部件(29)，用于冷却钻杆(1)端部和容纳焊剂(24)的环(30)，用于堆焊处的温度控制装置，用于堆焊钻杆(1)接头部的一组电焊条(19)的焊头(17)，所述一组电焊条由第一电源供给能量，以及用于堆焊钻杆(1)套筒部的一组电焊条(19)，所述用于堆焊钻杆套筒部的电焊条组位于另一焊头且由第二电源供给能量，其特征在于，每一焊头可以安装构成与“顶点”线性偏差和角度偏差且能纵向、横向和立向行走，以及连接于将电焊条送进焊头(17)的机构(18)和配有焊剂漏斗(23)，在正极(“+”)连接于钻杆(1)，负极(“-”)连接于电焊条(19)时，所述用于定位钻杆(1)的滚动支座通有电流，为了调整电焊条间的间距，每一焊头中的电焊条在平行于钻杆(1)的轴线排成一排，电焊条(19)的纵向行走装置做成与把焊剂(24)送进堆焊区同步。

说明书

用于修复钻杆的装置

技术领域

[0001] 本发明涉及焊接和堆焊，还可以用于修复回转体类型、特别是钻杆的磨损部分。 背景技术

[0002] 现有已知的一种用于堆焊圆柱体的装置包括电动驱动器、堆焊设备、焊剂漏斗、用于堆焊设备的纵向和横向行走机构、滚动旋转机构，用于除去残余焊剂的刀具、用于收集残余焊剂的装置、温度控制箱和位于滚筒下方的煤气燃烧器。温度控制箱包括可拆卸的弧形部分；这样做，煤气燃烧器的数量为偶数，从滚动旋转机构的主轴方向看这些燃烧器的一半配有一煤气源，从尾座方向看燃烧器的另一半配有一煤气源(1996年3月20日公布的俄国专利号2056234，国际分类号为B23K9/04)。

[0003] 现有装置不能为小直径圆柱体提供高品质的堆焊。

[0004] 所提出发明所采用的最接近的现有技术装置是一种用于堆焊回转体件的装置。在该装置中，工件固定于带有旋转驱动器的支座上。焊头包括送进焊线机构，焊剂漏斗，焊头纵向、横向和立向的行走装置。可拆卸的转盘是由安装在旋转驱动器下方的支座上的两个立向平行的面板构成。转盘的面板中设有把连续待堆焊的“n”个工件固定于“n”个共轴线的孔，所述孔在中心轴的轴线上间距相等且在外周边上间距相等。面板固定在中心轴上旋转且连续地将一连续待堆焊工件置于旋转驱动器轴的最高位置。所述装置在附加支座下方配有高度可变且可移动定位的水平平台(2006年6月10日公布的俄国专利2277460，国际分类号为B23K9/04)。

[0005] 现有装置使得其影响高效地堆焊重型工件和改进操作方便成为可能。然而，所述装置不能为小直径薄壁管提供高品质的堆焊。

发明内容

[0006] 本发明的目的是提供一种用于具有小直径薄壁管，特别是用于钻杆的堆焊装置。 [0007] 为了达到上述目的，采用一种用于修复钻杆装置，包括用于定位钻杆的滚动支座，旋转驱动器，焊头，和送进焊线机构，焊剂漏斗，用于焊头纵向、横向和立向的行走装置，以及用于存放、送进和转移钻杆的部件。依照本发明，所述的焊头构成与“顶点”线性偏差和角度偏差，在正极(“+”)连接于钻杆，负极(“-”)连接于电焊条时，所述用于定位钻杆的滚动支座通有电流，用于堆焊钻杆接头部的所有电焊条由第一电源供给能量，用于堆焊钻杆套筒部的所有电焊条由第二电源供给能量。焊头中的电焊条在平行于钻杆轴线排成一排以便改变电焊条间的间距，电焊条的行走与送进焊剂同步。所述装置配有用于向钻杆内排放空气的部件、钻杆端部的冷却环和用于堆焊处的温度调节控制装置。 [0008] 用堆焊方法修复钻杆磨损表面来延长钻杆的使用寿命，人们无需购买新批的钻杆来替代已磨损的钻杆。然而，特别是，具有小直径薄壁管的堆焊方法不总是高产、高效的。在所提出的发明中，解决了一个小直径薄壁管，特别是钻杆的堆焊问题。如图1-4所示，为了解决上述问题，采用一种用于修复钻杆的装置。

[0009] 附图说明

[0010] 附图中：

[0011] 图1是堆焊的整体示意图；

[0012] 图2是是堆焊的纵切面；

[0013] 图3是堆焊横切面；

[0014] 图4是堆焊的电气控制及焊剂送进示意图。

[0015] 具体实施方式

[0016] 一种用于修复钻杆1的装置包括底板2、管材存放处3、成品存放处4、钻杆支架5、钻杆转子6、滚动支座7、自行推进小车8及用于堆焊钻杆1的套筒部9的装置和用于堆焊钻杆1接头部10的装置。

[0017] 在正极(“+”)连接于钻杆，负极(“-”)连接于电焊条时，所述钻杆的滚动支座7通有电流，且配有铜石墨刷11和一软的电线12。

[0018] 用于堆焊钻杆1的套筒和接头部的装置由导轨13和自动堆焊机14组成，自动堆焊机14包括带有控制面板16的电源15、焊头17、送进电焊条19的机构18、安装电焊条19的机构20、振动焊头17的机构21、用于矫直焊线的装置22、焊剂24的漏斗23和由管子25和漏斗26构成的焊剂送进器；在所述钻杆1的较下部位，设有从一端抑制并弹性固定于钻杆1上的若干弹性线的形式的焊剂容纳装置27。

[0019] 所述焊头17为在平行于钻杆1的轴线排成一排的电焊条19，以便调整电焊条与电焊条的间距，并构成与“顶点”线性偏差“A”和角度偏差α。所述电源15的负极(“-”)连接于电焊条19。用于堆焊钻杆接头部的所有电焊条由第一电源供给能量，而用于堆焊钻杆套筒部的所有电焊条由第二电源供给能量。

[0020] 电焊条19的行走与送进焊剂24同步。

[0021] 钻杆1的旋转是利用支撑于钻杆1内壁的夹具28由转子6进行传递的。所述装置连接有压缩空气源29以向钻杆内1排放空气进行冷却。在堆焊完成后，所述装置配有用于钻杆1端部温度调节控制的防热绝热纤维。为了冷却钻杆1端部和容纳焊剂24，环30受到所述端部的压力；这样做，所述环30用螺纹连接于钻杆1上的空心无孔法兰盘来固定(附图中未示出)。

[0022] 为了把焊线送到堆焊区，设有用于送进电焊条19的机构18，所述机构包括驱动器和起校准作用的和逆向送进滚筒压紧焊线的夹紧滚筒。

[0023] 矫直焊线装置22包括送进和接受的刷子，接收和夹紧滚筒，当焊线经过它们时，焊线被矫直。

[0024] 安装电焊条19的机构20可以具有与电焊条19的“顶点”线性偏差。为了实现与“顶点”角度偏差，焊头17固定于带有轴向或球状附件的安装架上。

[0025] 所述装置工作过程如下：

[0026] 管材存放处3装放有待修复的钻杆1。利用钻杆支架5，一根钻杆1被转移到堆焊工位并置于滚动支座7上。将执行：装上焊线；确定电焊条19的位置；检查焊剂送进；安装焊剂注入装置；在钻杆1上安装转子6。所述电焊条19置于与“顶点”线性偏差20～30mm和与“顶点”角度偏差18～26°的钻杆1的自转方向相反对称的水平面里。接着，所述电焊条19的振动幅度和频率通过振动机构进行调谐以及执行堆焊试运行或控制模式。 [0027] 在修复钻杆1时，待堆焊焊道的成型是通过钻杆1磨损部位表面上的焊剂24的下方的电弧堆焊机在钻杆1纵切面沿钻杆1的母线位置来完成的。当负极(“-”)连接于电焊条19，正极(“+”)连接于钻杆1时，进行正极性堆焊。用于堆焊钻杆接头部的所有电焊条19由第一电源供给能量，用于堆焊钻杆套筒部的所有电焊条19由第二电源供给能量。一组电焊条由同一电源的供给能量有助于分布均衡使电焊条均等熔化，即均衡消耗。当电焊条19沿旋转的钻杆1的轴线前后行走时，实现纵切面。选择电焊条19间的间距等于电焊条19在钻杆1纵切面沿母线行走的距离。电焊条19的行进与送进焊剂24同步。在堆焊方法中，在堆焊方法中，钻杆冷却是通过在钻杆内排放空气和在端部安装铜环30从端部进行的，所述铜环30也用于在钻杆1的表面容纳焊剂。为了防止堆焊区不快速冷却和通风，在放置于成品存放处之前，由一种石棉类型的防热材料做成的温度控制箱安装在每一套筒部和接头部的上方。

[0028] 堆焊接头部和套筒部既可同时也可分开进行。

[0029] 已修复的钻杆被转移到成品存放处4。

[0030] 就堆焊而言，电焊条是一种焊料丝，例如HII 30XTCA类型，直径1.8-2.0mm，已经过除锈和去杂质，用溶剂如白节油或A95型汽油清洗；φBT-1型焊剂，在400℃温度下煅烧3个小时，或者48-Oφ-10型焊剂；和一种绳索状石棉，直径6-8mm。

[0031] 将一工件连接处磨损直径达到148-150mm的钻杆的磨损接头部和套筒部进行堆焊。在这种情况下，堆焊层的最大厚度应达到每直径16mm且包含后续加工余量。修复层的宽度不小于180mm；套筒处不小于350mm。同时用3条或4条电焊条进行堆焊。电焊条间的间距设定等于摆动幅度。

[0032] 所提出的装置应用允许对小直径薄壁管进行堆焊。