論樹脂螺旋滾輪扶正器裝配工藝的改進

張 立 偉

(中國石油天然氣股份有限公司川慶鉆探工程有限公司長慶固井公司特車修理廠，陜西 高陵 710200)

論樹脂螺旋滾輪扶正器裝配工藝的改進

張 立 偉

(中國石油天然氣股份有限公司川慶鉆探工程有限公司長慶固井公司特車修理廠，陜西 高陵 710200)

主要對長慶固井公司特車修理廠總成車間樹脂螺旋滾輪扶正器滾柱及銷軸裝配工藝進行了改進，針對改進裝配工藝中存在的問題，根據相關裝配要求，制定了具體的解決方案，達到了簡化裝配操作、縮短裝配時間、提高生產效率的效果。

裝配，工藝，改進，滾輪

0 引言

工藝是勞動者利用生產工具對各種原材料、半成品進行增值加工或處理，最終使之成為制成品的方法與過程。裝配是制造過程中的最后階段,是決定產品質量的關鍵環節[1]。裝配工藝是將原材料、各模塊或組件按照某種特定的裝配原則、明確的標準及規范要求并使用必要工裝、夾具、設備、儀器而裝配在一起，以實現或達到產品指定的要求或性能的過程。針對不同的產品,其裝配工序不同[2]。裝配工藝是決定產品性能和制造周期的關鍵環節之一[3]，裝配工藝規程是指導裝配工作的技術文件[4]。工藝管理是企業管理的重要基礎工作[5]，是穩定提高產品質量降低消耗，增加經濟效益，發展生產的重要手段和保證[6]。加強工藝管理，是提高產品質量、降低生產成本、提高勞動生產率的可靠保證[7]。在油、氣固井作業過程中通常會使用套管扶正器，可減少套管磨損，使套管居中，提高固井質量[8]。樹脂螺旋滾輪扶正器為常用的套管扶正器，主體材料為MC尼龍，強度高、剛度大、韌性好、低蠕變、耐磨耗、化學穩定性好，其機械強度幾乎比一般尼龍高1.5倍[9]。雖然尼龍無毒[10]，但在焊接過程中會產生刺激性氣味。本文針對樹脂螺旋扶正器的現場裝配工藝進行改進，縮減所需時間，降低焊接尼龍時對人體的影響。

1 基本概況及工藝改進

生產樹脂螺旋滾輪扶正器(見圖1)進行裝配滾柱和銷軸作業時，需要通過使用尼龍焊接固定滾柱和銷軸，操作復雜，作業時間長，生產效率低，有損員工的健康。

基于上述原因我們改進樹脂螺旋滾輪扶正器滾柱和銷軸的裝配工藝，采用膠水進行粘固作業，代替尼龍管焊接作業，使裝配滾柱和銷軸的復雜流程簡單化，縮短作業時間，提高加工效率，同時消除對員工健康的影響。

2 改進裝配工藝考慮的問題

1)產品外觀規則，無裂痕和毛刺。

根據川慶鉆探工程有限公司企業標準Q/67579579—6.434—2011樹脂剛性螺旋滾柱扶正器，“產品外觀規則，無裂痕和毛刺”是對產品質量合格的嚴格界定，能夠減少井下作業時扶正套管過程中所受阻力，保證批量產品規范化以及標準化，因此樹脂螺旋滾輪扶正器在改進裝配工藝以后必須滿足“產品外觀規則，無裂痕和毛刺”。

2)扶正力，本體變形量。

根據川慶鉆探工程有限公司企業標準Q/67579579—6.434—2011樹脂剛性螺旋滾柱扶正器，“扶正力≥28.55 kN，本體(圖1中1)變形量≤2%”是對產品質量合格的嚴格界定，保證產品對套管有足夠的扶正力，同時在扶正過程中本體承受壓力時依然保持圓形，減少隨套管下入時的阻力，因此樹脂螺旋滾輪扶正器在改進裝配工藝后必須滿足“扶正力≥28.55 kN，本體變形量≤2%”。

3)滾柱轉動靈活，產品牢固。

根據川慶鉆探工程有限公司企業標準Q/67579579—6.434—2011樹脂剛性螺旋滾柱扶正器，“滾柱轉動靈活，產品牢固”是對產品質量合格的嚴格界定。“滾柱轉動靈活”保證產品在套管下入過程中滾柱轉動靈活，將滑動摩擦轉變為滾動摩擦，減少套管下入時的阻力；“產品牢固”保證產品在套管下入過程中，滾柱和銷軸可以牢固可靠，不散落。因此樹脂螺旋滾輪扶正器在改進裝配工藝后必須滿足“滾柱轉動靈活，產品牢固”。

4)裝配時間。

裝配時間在產品生產時間中起著重要作用，直接影響整個產品的生產時間，產品裝配時間長短直接影響產品的生產時間長短，影響著產品的生產效率，是決定裝配工藝是否合格的重要因素，是改進裝配工藝時必須考慮的因素。

5)手工勞動量。

手工勞動量對裝配的影響作用巨大，手工勞動量大，操作復雜，勞動強度大時，直接制約產品的裝配速度，影響產品的加工效率，因此手工勞動量是決定裝配工藝是否合格的重要因素，是改進裝配工藝時必須考慮的因素。

6)裝配成本。

裝配成本在整個生產成本中占有很大比例，具有重要影響，因此裝配成本是影響裝配工藝是否合格的重要因素，是改進裝配工藝時必須考慮的因素。

3 裝配要求

1)產品質量得到保證。

“產品外觀規則，無裂痕和毛刺；扶正力≥28.55 kN，本體變形量≤2%”要求都是樹脂螺旋滾輪扶正器殼體必須滿足的條件，與滾柱及銷軸裝配工藝過程無關；滾柱和銷軸裝配工藝必須滿足“滾柱轉動靈活，產品牢固”。

2)裝配時間短。

裝配時間長就會延長產品的生產時間，進而降低產品的生產效率。

3)手工勞動量小。

手工勞動量大就會使操作復雜，操作人員操作復雜，使產品質量受到影響，生產速度降低。

4)裝配成本低。

裝配成本高會提高產品生產成本，使利潤降低。

4 解決方案

4.1 裝配工藝的改進

經過認真探索、現場調研，我們采用膠水對滾柱及銷軸進行粘固。

4.2 方案設計

通過對市場上的膠水進行認真篩選，選取如圖2所示針對尼龍的得力7148 AB萬能膠和圖3所示U-PVC特級膠對樹脂螺旋滾輪扶正器的滾柱和銷軸進行粘固測試。

方案1：將滾柱放進方孔中，用手扶住，將銷軸從方孔邊圓孔敲進，穿過滾柱鑲進本體中(見圖4)；在直徑8 mm的尼龍棒上均勻涂抹7148 AB萬能膠，將尼龍棒敲進方孔邊圓孔中；并將尼龍棒多余部分砸斷。

方案2：將滾柱放進方孔中，用手扶住，將銷軸從方孔邊圓孔敲進，穿過滾柱鑲進本體中；在直徑8 mm的尼龍棒上均勻涂抹U-PVC膠粘劑，將尼龍棒敲進方孔邊圓孔中；并將尼龍棒多余部分砸斷。

4.3 方案評估

分別采取方案1，方案2各裝配了10只樹脂螺旋滾輪扶正器。

方案1：裝配的扶正器由于7148 AB萬能膠凝固時間太短，尼龍棒粘固不牢，滾柱及銷軸易掉落，無法滿足質量要求。

方案2：裝配的扶正器尼龍棒粘固牢靠，滾柱及銷軸固定牢靠，滿足質量要求；每只扶正器的裝配時間只有4 min，滿足裝配時間要求；不需要焊接尼龍棒，勞動強度低，操作簡單，滿足手工勞動量小的要求；每瓶U-PVC膠粘劑8元，可以粘貼50只樹脂螺旋滾輪扶正器，滿足裝配成本低的要求；方案2滿足了工藝改進的所有要求。

5 對比

在改進工藝前，進行滾柱及銷軸的裝配作業時，要進行如下步驟：

1)將滾柱放到方孔中，用手穩住；

2)將銷軸從方孔邊圓孔敲進，穿過滾柱，鑲進殼體中；

3)將尼龍棒用塑料焊槍焊接到方孔邊圓孔中；

4)將焊接外部多余的尼龍清理干凈；

5)刷漆處理，使焊接部位與扶正器其他部位顏色相同。

焊接每只扶正器需要20 min，操作復雜，勞動強度大，刷漆及焊接產生刺激性氣味，影響員工的健康。裝配工藝改進前的樹脂螺旋滾輪扶正器如圖5所示。

改進工藝后，對樹脂螺旋滾輪扶正器工件進行裝配作業時，僅需進行以下步驟：

1)將滾柱放到方孔中，用手穩住；

2)將銷軸從方孔邊圓孔敲進，穿過滾柱，鑲進殼體中；

3)在直徑為8 mm尼龍棒上均勻涂抹U-PVC特級膠粘劑；

6 結語

本次對于樹脂螺旋滾輪扶正器裝配工藝的改進，縮短了樹脂螺旋滾輪扶正器裝配時間，將原來需要的20 min縮減為4 min，簡化了操作，不再采用難度較大的焊接作業，不需要清理尼龍，不再需要刷漆處理，消除了刷漆與焊接產生的異味對操作員工健康的影響，同時采用膠水與尼龍棒與孔的過盈配合的結合，有效保證裝配作業的加工質量。

[1] 張德榮.科研產品的裝配工藝及工藝管理[J].機電設備,2007(5)：39-40.

[2] 席瑞萍.風電機組主軸及軸承座裝配工藝質量控制[J].中國重型裝備,2013(11)：65-66.

[3] 錢紅梅.重型機械裝配工藝設計方法研究及應用[D].重慶：重慶大學,2008.

[4] 王陸軍.變速器裝配工藝規程概述[J].現代零部件,2014(10)：21-23.

[5] 丁曉東.加強企業的工藝管理工作[J].機械工業標準化與質量,2007(8)：113-114.

[6] 李春玉.論工藝管理的重要性[J].資治文摘,2010(15)：49-50.

[7] 夏建中.工藝管理的實踐與認識[J].紡織器材,2002(7)：17-18.

[8] 李定先.使用套管扶正器提高固井質量[J].鉆采工藝,1990(3)：51-52.

[9] 楊明貴.鑄型MC尼龍的性能及其應用[J].工程機械,1991(12)：88-89.

[10] 文 祥.MC尼龍的性能和應用[J].江西銅業工程,1999(13)：63-64.

Improvement on resin spiral roller centralizer assembly process

Zhang Liwei

(PetroChinaCo.,LtdChuanqingDrillingEngineeringCo.,LtdChangqingCementingCompanySpecialCarRepairFactory,Gaoling710200,China)

The main characteristics improved Changqing cementing company car repair factory assembly workshop resin spiral roller centralizer roller and a pin shaft, according to the existing problems in improvement assembly process, according to relevant assembly requirements, developed specific solutions, to simplify the assembly operation and shortens the assembly time and improves the production efficiency.

assembly, process, improvement, roller

2015-01-30

張立偉(1989- )，男，助理工程師

1009-6825(2015)10-0217-03

TE925.2

A