多功能井架通用組對工裝的設計與制造應用

陳秀江

(大慶石油管理局松原機械總廠，吉林 松原 138000)

1 已有技術

修井機和撈油車井架主要由直立柱、斜方鋼管、邊框、輔件等組成；生產過程中根據井架尺寸將上述零件進行組焊。目前常用的組對方法是根據井架的實際尺寸，制作出組焊井架各零部件用的臨時工裝，將井架零部件進行組對，同時由于井架直立柱的尺寸長，需要校直，通常由焊接工人手工校直。由于修井機井架的尺寸各異，而且直立柱手工校直時，勞動強度大，經常容易造成勞動傷害，這種傳統的井架組對方法效率低，尺寸精度低，同時增加了生產成本和勞動強度。

2 設計目的

多功能井架通用組對工裝，應用于修井機和撈油車的生產技術領域。特征是：解決了修井機井架組對工裝通用性差、操作者勞動強度大、生產效率低、尺寸精度低等缺點。該工裝根據井架的關鍵尺寸，通過PLC控制改變工裝各部件工作位置，實現了不同型號修井機井架組對的通用性，調節方便、尺寸精度高、生產效率高。

3 設計的內容

本新型工裝設計解決了傳統井架組對和焊接過程中的外型尺寸變形難以控制等缺點。該裝置主要由兩大部分組成，包括機械部分和電氣控制部分。

機械部分由底座、導軌座、固定立柱、游動立柱、立柱伺服液壓缸、固定支座、游動支座、支座伺服液壓缸、液壓夾緊裝置、液壓系統等組成。導軌座位于底座上；固定立柱固定于導軌座上，立柱伺服液壓缸帶動游動立柱在導軌座上左右移動；實現了井架直立柱間寬度尺寸的可調性；固定支座固定于游動立柱和固定立柱上，支柱伺服液壓缸帶動游動支座在立柱上上下移動，實現了井架直立柱的高度尺寸的可調性；在組對時液壓夾緊裝置直徑固定井架直立柱，同時通過調節夾緊裝置的壓力閥來調節夾緊力，使直立柱變直，改變其扭曲的形狀，提高井架的形狀精度。

電氣控制部分由PLC、電液伺服控制器和上位機觸摸屏等組成。操作者將井架的關鍵尺寸輸入到上位機觸摸屏中，觸摸屏向PLC將尺寸數據傳給PLC，PLC再將數據傳遞給電液伺服控制系統，電液伺服控制系統根據這個數據調整立柱液壓缸、支座液壓缸的伸長量；實現不同尺寸井架的組對；通過旋鈕電位器控制液壓夾緊裝置的壓力閥，使直立柱變直。

4 使用的效果

在井架組對過程中，本實用新型實現了以下效果：（1）直立柱之間高度尺寸的可調性。（2）直立柱之間寬度尺寸的可調性。（3）液壓夾緊裝置可固定在直立柱上，并使直立柱校直，提高井架的形狀精度，減少操作者的勞動強度。（4）可組對不同尺寸的井架。

5 實施例

參閱圖1～5，本實用新型在組對井架時，首先將井架側視圖中尺寸K和H輸入到上位機的觸摸屏里，上位機將K和H數值送給PLC，PLC再將數據傳給伺服控制器，伺服控制器控制液壓缸，支座伺服液壓缸將游動支座與固定支座的距離調整為K，立柱伺服液壓缸將游動支柱與固定支柱的距離調整為H；然后將井架的4根直立柱放到游動支座和固定支座上，擺正，校準；調整壓力閥旋鈕，使液壓夾緊裝置夾緊直立柱，同時使壓力閥輸出的壓力變大，增大夾緊力，使直立柱受力，變平直，達到校直的目的。通過在上位機觸摸屏中輸入不同的K和H值，從而滿足不同井架直立柱之間距離的調整。

6 附圖及附圖的簡要說明

附圖及附圖的簡要說明見圖1～5。涉及產品的領域，要畫出產品的結構剖視圖，不標注產品零部件的名稱，而是標注序號，然后列出序號對應的零部件名稱，然后說明這些零部件的作用是什么。

圖1 井架結構示意圖（主視圖）

圖2 井架結構示意圖（側視圖）

圖3 多功能井架通用組對工裝主視圖

圖4 多功能井架通用組對工裝側視圖

圖5 PLC控制框圖