采氣閥門加工工裝的優(yōu)化設(shè)計(jì)

包百歲

（河北華北石油榮盛機(jī)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(shè)計(jì)

包百歲

（河北華北石油榮盛機(jī)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(zhì)量，設(shè)計(jì)制作加工工裝，解決效率提升和質(zhì)量改進(jìn)的問(wèn)題。通過(guò)工裝的優(yōu)化設(shè)計(jì)和驗(yàn)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(zhì)量和提高閥門加工的效率，產(chǎn)品質(zhì)量完全能夠滿足設(shè)計(jì)要求和使用要求。

采氣閥門；工裝；重復(fù)定位精度；效率

1 工裝優(yōu)化設(shè)計(jì)的目的

我公司自主研發(fā)設(shè)計(jì)了采氣井口裝置，閥門的加工就是關(guān)鍵零部件之一，由于閥門加工專機(jī)現(xiàn)有的加工工裝存在重復(fù)定位精度有偏差和裝夾輔助時(shí)間過(guò)長(zhǎng)等影響因素，因此優(yōu)化設(shè)計(jì)閥門加工工裝便是采氣閥門生產(chǎn)的關(guān)鍵點(diǎn)，以此保證閥門的順利有效產(chǎn)出，優(yōu)化設(shè)計(jì)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(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的鏈條緊固式裝夾工裝，工裝是根據(jù)每個(gè)不同規(guī)格型號(hào)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(jié)構(gòu)，由雙鏈條和壓板組成上部壓緊結(jié)構(gòu)。通過(guò)工裝的一次裝夾可以完成閥體的全部精加工。工裝實(shí)際裝夾如圖1所示。通過(guò)閥門的實(shí)際加工，發(fā)現(xiàn)此工裝存在以下問(wèn)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(hào)的閥門就會(huì)產(chǎn)生一種新的裝夾工裝，因?yàn)榇斯ぱb裝夾是按照外形尺寸設(shè)計(jì)的。2）該工裝重復(fù)定位精度不能滿足圖紙要求。3）該工裝裝夾找正等輔助時(shí)間占整個(gè)加工時(shí)間的60%～80%。

圖1 工裝實(shí)際裝夾

圖2 改進(jìn)前的CAD圖

圖3 改進(jìn)后CAD圖

3 閥門工裝優(yōu)化設(shè)計(jì)方案

優(yōu)化改進(jìn)后的閥門加工工裝如圖4、圖5所示。原有工裝存在3個(gè)問(wèn)題，為滿足生產(chǎn)和設(shè)計(jì)要求，對(duì)原有工裝存在的問(wèn)題逐一進(jìn)行研究并提出解決辦法。問(wèn)題一：工裝規(guī)格型號(hào)種類太多，此問(wèn)題歸根原因是所有工裝是根據(jù)閥門外形進(jìn)行設(shè)計(jì)，不同規(guī)格型號(hào)的閥門外形尺寸根據(jù)API16A標(biāo)準(zhǔn)自然不同，所以要想解決這個(gè)問(wèn)題必須重新考慮工裝設(shè)計(jì)的理念。通過(guò)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(wèn)題，那就是不同規(guī)格的閥門按照API16A的標(biāo)準(zhǔn)，螺紋直徑是不一樣的，為此我們?cè)谥虚g加裝轉(zhuǎn)換法蘭，如圖5所示。至此，問(wèn)題一得到解決。問(wèn)題二：原有工裝如在加工過(guò)程中出現(xiàn)問(wèn)題需要二次裝夾的時(shí)候，會(huì)出現(xiàn)無(wú)法達(dá)到原來(lái)的定位中心且偏差較大，經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)多次試驗(yàn)，始終無(wú)法把偏差調(diào)整到能夠滿足設(shè)計(jì)要求。為此我們通過(guò)新工裝的設(shè)計(jì)，把螺紋加工精度提高確保整個(gè)閥門二次裝夾定位精度在可控范圍內(nèi)，且達(dá)到了設(shè)計(jì)的允許范圍，問(wèn)題二得到解決。問(wèn)題三：原工裝在閥門安裝在工裝上以后需要調(diào)整前后左右的平行度和垂直度，然后才能夾緊，在找正過(guò)程中必須將三面全部找齊，經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際的操作，找正過(guò)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(shí)間過(guò)長(zhǎng)，嚴(yán)重影響了生產(chǎn)進(jìn)度。新工裝的裝只需要一個(gè)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(jìn)行最后的把緊，大大縮短了裝夾找正的時(shí)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(jié)論

通過(guò)生產(chǎn)實(shí)踐的驗(yàn)證，得到優(yōu)化設(shè)計(jì)后的工裝，能夠滿足公司的實(shí)際生產(chǎn)需要，能夠達(dá)到設(shè)計(jì)的各項(xiàng)要求和工藝要求，完全能夠滿足加工質(zhì)量和生產(chǎn)效率，為我公司采氣閥門的加工奠定了基礎(chǔ)。

[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(shè)計(jì)研究[J].中國(guó)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(shù)的研究與應(yīng)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(jī)械裝備制造工作。