一種柱面零件精磨工裝的制作方法

本發(fā)明涉及精磨工裝，具體是一種柱面零件的精磨工裝，特別適宜狹小空間內(nèi)的柱面零件（包括軸類零件或管類零件，例如油氣井套管懸掛器）的外表面精磨處理。

背景技術(shù)：

包括軸類零件和管類零件在內(nèi)的柱面零件，在使用過程中通常會涉及外表面的精磨處理，包括污垢、銹蝕等清除，以及圓度、光潔度的提高，這在要求精密配合的柱面零件上最為明顯，例如油氣井開采用的套管懸掛器。

套管懸掛器用于懸掛油氣井的套管，并在油氣井的井口分隔各層套管間的壓力系統(tǒng)。通常情況下，懸掛器座入套管頭完成固井施工后，就會永久的安裝在套管頭內(nèi)無法再次取出；懸掛器伸出套管頭法蘭面的脖頸（柱面結(jié)構(gòu)）用于連接安裝下一開次的防噴器、套管頭或油管頭。套管懸掛器脖頸的外表面作為連接其它管件的密封面，其配套金屬密封圈或橡膠密封圈，實現(xiàn)兩級套管頭之間的壓力分隔。在現(xiàn)場應(yīng)用中，因工作載荷大、施工壓力高、存在各類腐蝕環(huán)境及設(shè)備刮擦等因素，套管懸掛器的密封面極易受到損傷，導(dǎo)致密封失效，進(jìn)而會導(dǎo)致設(shè)備安裝和壓力檢測難以達(dá)到質(zhì)量要求。當(dāng)套管懸掛器的密封面受到損傷后，需要對其進(jìn)行精磨處理，以恢復(fù)其圓度和光潔度。然而，受限于井口空間狹小、防爆要求高等條件，很難使用常規(guī)的打磨工具對套管懸掛器的密封面進(jìn)行精磨處理。

目前，對套管懸掛器密封面的精磨處理通常采用的技術(shù)措施是，采用手持砂輪機(jī)對套管懸掛器密封面的較大變形進(jìn)行先期的打磨處理，然后采用銼刀、砂紙等工具對密封面作進(jìn)一步的精細(xì)打磨，直至成品。此精磨處理措施不僅存在作業(yè)效率低下、耗費時間長、技術(shù)要求高、作業(yè)成本高等問題，而且無法保證所打磨的密封面的圓度和光潔度能夠達(dá)到密封作業(yè)的技術(shù)要求，極易因操作失誤而導(dǎo)致整體壓力等級的降低，此類套管懸掛器在長期的服役中存在較大的安全隱患。

通過上述示例可以清楚地看出，現(xiàn)有技術(shù)中因?qū)χ媪慵狈π∏?、便攜、實用的精磨工裝，從而對柱面零件的外表面進(jìn)行精磨處理時，存在作業(yè)效率低下、耗費時間長、技術(shù)要求高、作業(yè)成本高等問題，而且無法保證所打磨的外表面的圓度和光潔度能夠達(dá)到技術(shù)要求，這尤其以布置于狹小空間內(nèi)的柱面零件最為凸顯。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的發(fā)明目的在于：針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種對柱面零件進(jìn)行精磨處理能夠使柱面零件的外表面圓度和光潔度有效、可靠地達(dá)到技術(shù)要求，且精磨處理作業(yè)高效而經(jīng)濟(jì)的精磨工裝。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：一種柱面零件精磨工裝，所述精磨工裝包括匹配于柱面零件外徑的摩擦筒，所述摩擦筒的內(nèi)壁面設(shè)有摩擦部。

作為優(yōu)選方案，所述精磨工裝還包括有定徑環(huán)，所述定徑環(huán)的內(nèi)徑匹配于柱面零件的外徑，定徑環(huán)軸向連接在摩擦筒上。

所述摩擦筒上的摩擦部為硬質(zhì)摩擦層、砂紙或摩擦帶。

進(jìn)一步的，所述摩擦筒的周向上開設(shè)有多組不同尺寸的穿帶孔，每組穿帶孔為周向間隔布置的兩個穿帶孔；所述摩擦部通過對應(yīng)的每組穿帶孔穿入摩擦筒的內(nèi)壁面上且沿摩擦筒的內(nèi)壁面周向布置，摩擦部的外端在摩擦筒外壁面上固定。再進(jìn)一步的，所述每組穿帶孔的兩個穿帶孔在摩擦筒的周向上對稱布置。

進(jìn)一步的，所述硬質(zhì)摩擦層以一體或分體組合結(jié)構(gòu)設(shè)置于摩擦筒的內(nèi)壁面上。再進(jìn)一步的，所述硬質(zhì)摩擦層的摩擦面為銼刀刀齒結(jié)構(gòu)或切削刃結(jié)構(gòu)。

作為優(yōu)選方案，所述精磨工裝的外部設(shè)有手持部。進(jìn)一步的，所述手持部為精磨工裝外周徑向外凸布置的手柄。再進(jìn)一步的，所述手柄為兩根，它們在精磨工裝的外周周向?qū)ΨQ布置。

本發(fā)明的有益效果是：

1. 本發(fā)明以匹配于柱面零件外徑的摩擦筒對柱面零件的外表面實現(xiàn)精磨處理，其結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、重量輕、操作靈活、便于攜帶，能夠與柱面零件的外表面形成有效地接觸，從而使得精磨處理作業(yè)具有效率高、省時省力、經(jīng)濟(jì)性好等特點，而且能夠使柱面零件的外表面有效、可靠地達(dá)到技術(shù)要求的圓度和光潔度，實用性強(qiáng)，尤其適宜布置于狹小空間內(nèi)的柱面零件精磨處理使用；

2. 本發(fā)明在摩擦筒上軸向連接的定徑環(huán)能夠在精磨處理的同時，對柱面零件的外表面進(jìn)行可靠地定徑檢測，進(jìn)而有效地確保精磨處理的柱面零件的外表面能夠可靠地達(dá)到技術(shù)要求的圓度；

3. 本發(fā)明穿帶孔和手持部的布置成型結(jié)構(gòu)，均能使精磨處理過程中的周向載荷均勻化，進(jìn)而進(jìn)一步的確保精磨處理的柱面零件的外表面能夠可靠地達(dá)到技術(shù)要求的圓度，同時亦確保精磨處理的柱面零件的外表面能夠可靠地達(dá)到技術(shù)要求的光潔度。

附圖說明

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。

圖1是本發(fā)明的一種結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是圖1的A-A視圖。

圖中代號含義：1—定徑環(huán)；2—摩擦筒；3—摩擦帶；4—手柄；5—穿帶孔。

具體實施方式

實施例1

參見圖1和圖2所示，本發(fā)明為柱面零件外表面精磨處理用的精磨工裝，所述柱面零件為套管懸掛器，所述外表面為套管懸掛器脖頸處的密封面。

精磨工裝包括定徑環(huán)1、摩擦筒2和摩擦部。

其中，定徑環(huán)1的內(nèi)徑一致的匹配于套管懸掛器密封面的外徑。定徑環(huán)1的下部外緣設(shè)有連接摩擦筒2的T型公螺紋，以此向摩擦筒2傳遞扭矩。定徑環(huán)1的外周設(shè)有手持部，該手持部為徑向外凸布置于定徑環(huán)1外周的手柄4，手柄4為兩根，它們在定徑環(huán)1的外周周向上對稱布置，通過手柄4對定徑環(huán)1施以旋轉(zhuǎn)扭矩。

摩擦筒2的內(nèi)徑略大于的匹配于套管懸掛器密封面的外徑，摩擦筒2與密封面之間的直徑差約為摩擦部的厚度。摩擦筒2的上部內(nèi)緣設(shè)有匹配定徑環(huán)1下部外緣的母螺紋，摩擦筒2通過上部內(nèi)緣的母螺紋連接在定徑環(huán)1的下部，二者形成軸向連接。摩擦筒2的周向上開設(shè)有兩組不同尺寸的穿帶孔，這兩組穿帶孔在摩擦筒2的周向上交錯布置；每組穿帶孔為周向間隔布置的兩個穿帶孔5，這兩個穿帶孔5在摩擦筒2的周向上對稱布置，每個穿帶孔5的中線相較摩擦筒2的徑線傾斜，傾斜角度約為10～80°，優(yōu)選為30～60°，例如30°、45°或60°等等。摩擦筒2的內(nèi)壁面上順著每個穿帶孔5的開設(shè)布置有一段凹槽，凹槽的深度匹配于摩擦部的厚度。

摩擦部為表面噴涂有研磨劑的摩擦帶3，摩擦帶3為兩段。這兩段摩擦帶3通過對應(yīng)的一組穿帶孔穿入摩擦筒2的內(nèi)壁面上，而且每一段摩擦帶3沿著摩擦筒2的內(nèi)壁面周向布置，每一段摩擦帶3的外端在摩擦筒2的外壁面上彎折固定，從而使摩擦帶3在摩擦筒2的內(nèi)壁面上成型，摩擦帶3的摩擦面朝向套管懸掛器的密封面。攜有摩擦部的摩擦筒2的內(nèi)徑與套管懸掛器的密封面外徑基本一致。

實施例2

本實施例的其它內(nèi)容與實施例1相同，不同之處在于：摩擦部為砂紙。

實施例3

本發(fā)明為柱面零件外表面精磨處理用的精磨工裝，所述柱面零件為套管懸掛器，所述外表面為套管懸掛器脖頸處的密封面。

精磨工裝包括定徑環(huán)、摩擦筒和摩擦部。

其中，定徑環(huán)的內(nèi)徑一致的匹配于套管懸掛器密封面的外徑。定徑環(huán)的下部外緣設(shè)有連接摩擦筒的T型公螺紋，以此向摩擦筒傳遞扭矩。定徑環(huán)的外周設(shè)有手持部，該手持部為徑向外凸布置于定徑環(huán)外周的手柄，手柄為兩根，它們在定徑環(huán)的外周周向上對稱布置，通過手柄對定徑環(huán)施以旋轉(zhuǎn)扭矩。

摩擦筒的內(nèi)徑略大于的匹配于套管懸掛器密封面的外徑，摩擦筒與密封面之間的直徑差約為摩擦部的厚度。摩擦筒的上部內(nèi)緣設(shè)有匹配定徑環(huán)下部外緣的母螺紋，摩擦筒通過上部內(nèi)緣的母螺紋連接在定徑環(huán)的下部，二者形成軸向連接。

摩擦部為金屬的硬質(zhì)摩擦層，它以分體的弧段瓣狀或整體的環(huán)狀對應(yīng)的嵌裝進(jìn)摩擦筒的內(nèi)壁上，硬質(zhì)摩擦層的摩擦面可以采用銼刀刀齒結(jié)構(gòu)或切削刃結(jié)構(gòu)等等，從而使硬質(zhì)摩擦層在摩擦筒的內(nèi)壁面上成型，硬質(zhì)摩擦層的摩擦面朝向套管懸掛器的密封面。攜有摩擦部的摩擦筒的內(nèi)徑與套管懸掛器的密封面外徑基本一致。

實施例4

本實施例的其它內(nèi)容與實施例3相同，不同之處在于：摩擦部以一體成型結(jié)構(gòu)成型于摩擦筒的內(nèi)壁面上，即摩擦筒與摩擦部為一體結(jié)構(gòu)，不可更換。

實施例5

本實施例的其它內(nèi)容與實施例1、2、3或4相同，不同之處在于：摩擦筒與定徑環(huán)為一體成型結(jié)構(gòu)，即二者按軸向位置以內(nèi)徑的差異和內(nèi)壁面的結(jié)構(gòu)區(qū)分。

實施例6

本實施例的其它內(nèi)容與實施例1、2、3、4或5相同，不同之處在于：柱面零件為不銹鋼管。

實施例7

本實施例的其它內(nèi)容與實施例1、2、3、4或5相同，不同之處在于：柱面零件為軸桿。

以上各實施例僅用以說明本發(fā)明，而非對其限制。盡管參照上述各實施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對上述各實施例中的具體技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明的精神和范圍。