采氣閥門加工工裝的優(yōu)化設計

包百歲

（河北華北石油榮盛機械制造有限公司，河北任丘 062552）

采氣閥門加工工裝的優(yōu)化設計

包百歲

（河北華北石油榮盛機械制造有限公司，河北任丘 062552）

為了滿足采氣閥門的生產(chǎn)需要，保證閥門生產(chǎn)加工的產(chǎn)品質量，設計制作加工工裝，解決效率提升和質量改進的問題。通過工裝的優(yōu)化設計和驗證，表明此工裝適用于閥門的批量加工，能夠有效控制閥門加工的質量和提高閥門加工的效率，產(chǎn)品質量完全能夠滿足設計要求和使用要求。

采氣閥門；工裝；重復定位精度；效率

1 工裝優(yōu)化設計的目的

我公司自主研發(fā)設計了采氣井口裝置，閥門的加工就是關鍵零部件之一，由于閥門加工專機現(xiàn)有的加工工裝存在重復定位精度有偏差和裝夾輔助時間過長等影響因素，因此優(yōu)化設計閥門加工工裝便是采氣閥門生產(chǎn)的關鍵點，以此保證閥門的順利有效產(chǎn)出，優(yōu)化設計閥門加工工裝。

2 原有閥門加工工裝方案

原有工裝是根據(jù)閥門的外形結構設計的鏈條緊固式裝夾工裝，工裝是根據(jù)每個不同規(guī)格型號大小的閥門外形，制作專用的閥門裝夾工裝。該工裝主要由左右V型固定塊和閥體本體V型固定塊組成底部固定結構，由雙鏈條和壓板組成上部壓緊結構。通過工裝的一次裝夾可以完成閥體的全部精加工。工裝實際裝夾如圖1所示。通過閥門的實際加工，發(fā)現(xiàn)此工裝存在以下問題。

1）該工裝規(guī)格種類太多，只要用戶需要一種新的規(guī)格型號的閥門就會產(chǎn)生一種新的裝夾工裝，因為此工裝裝夾是按照外形尺寸設計的。2）該工裝重復定位精度不能滿足圖紙要求。3）該工裝裝夾找正等輔助時間占整個加工時間的60%～80%。

圖1 工裝實際裝夾

圖2 改進前的CAD圖

圖3 改進后CAD圖

3 閥門工裝優(yōu)化設計方案

優(yōu)化改進后的閥門加工工裝如圖4、圖5所示。原有工裝存在3個問題，為滿足生產(chǎn)和設計要求，對原有工裝存在的問題逐一進行研究并提出解決辦法。問題一：工裝規(guī)格型號種類太多，此問題歸根原因是所有工裝是根據(jù)閥門外形進行設計，不同規(guī)格型號的閥門外形尺寸根據(jù)API16A標準自然不同，所以要想解決這個問題必須重新考慮工裝設計的理念。通過我們的不斷研究，我們把靠外形定位裝夾的方式改成固定的由螺紋固定連接的方式，此方式如圖4所示。但此方法仍存在問題，那就是不同規(guī)格的閥門按照API16A的標準，螺紋直徑是不一樣的，為此我們在中間加裝轉換法蘭，如圖5所示。至此，問題一得到解決。問題二：原有工裝如在加工過程中出現(xiàn)問題需要二次裝夾的時候，會出現(xiàn)無法達到原來的定位中心且偏差較大，經(jīng)過現(xiàn)場多次試驗，始終無法把偏差調整到能夠滿足設計要求。為此我們通過新工裝的設計，把螺紋加工精度提高確保整個閥門二次裝夾定位精度在可控范圍內，且達到了設計的允許范圍，問題二得到解決。問題三：原工裝在閥門安裝在工裝上以后需要調整前后左右的平行度和垂直度，然后才能夾緊，在找正過程中必須將三面全部找齊，經(jīng)過現(xiàn)場實際的操作，找正過程非常的不易，左邊找齊了，右邊找不齊，前面找齊了，左右又有偏差，找正、裝夾等輔助時間過長，嚴重影響了生產(chǎn)進度。新工裝的裝只需要一個定位銷定位和兩條螺栓把緊，且在最后只需要將左右兩法蘭的平面找齊后就可進行最后的把緊，大大縮短了裝夾找正的時間。

圖4 螺紋固定連接方式

圖5 加裝輕換法蘭的工裝

4 效果及結論

通過生產(chǎn)實踐的驗證，得到優(yōu)化設計后的工裝，能夠滿足公司的實際生產(chǎn)需要，能夠達到設計的各項要求和工藝要求，完全能夠滿足加工質量和生產(chǎn)效率，為我公司采氣閥門的加工奠定了基礎。

[1] 宋文容，檀朝東，方浩，等.連續(xù)油管攜氮排液采氣參數(shù)優(yōu)化設計研究[J].中國石油和化工，2015，（4）：57-58.

[2] 張春明.采氣井帶壓更換油、套管閥門節(jié)能技術的研究與應用[J].石油石化節(jié)能，2012，（10）：30-32.

Optimized Design of Tooling for Gas-Gathering Valve

Bao Bai-sui

In order to meet the production needs of the valve，to ensure the quality of the valve production and processing，design and manufacture tooling to solve the problem of efficiency improvement and quality improvement.The optimized design and verification of tooling indicate that this tooling is suitable for batch processing of valves，which can effectively control the quality of valve processing and improve the efficiency of valve processing.The product quality can meet the design requirements and requirements.

gas extraction valve；tooling；repeat positioning accuracy

TG662

A

1003–6490（2016）09–0096–01

2016–09–06

包百歲（1984—），男，河北任丘人，工程師，主要從事石油機械裝備制造工作。