三爪卡盤在測(cè)試儀器組裝定位中的應(yīng)用

陶紅

（大慶油田有限責(zé)任公司測(cè)試技術(shù)服務(wù)分公司，黑龍江 大慶 163000）

油田測(cè)試技術(shù)能為油田開發(fā)提供參考數(shù)據(jù)，是油田動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)的重要手段。測(cè)試儀器是油田測(cè)試技術(shù)的核心組成部分，測(cè)試儀器的可靠性會(huì)影響測(cè)試資料錄取的準(zhǔn)確率，因此減少測(cè)試儀器在組裝維修程中的損傷是測(cè)試資料錄取質(zhì)量的關(guān)鍵保障。

大慶油田測(cè)試技術(shù)服務(wù)分公司（以下簡稱分公司）下屬的研發(fā)制造中心負(fù)責(zé)分公司的測(cè)試儀器研發(fā)和制造工作。目前該中心測(cè)試儀器組裝過程中大部分的裝配和拆卸工作都是在臺(tái)鉗上完成的，臺(tái)鉗在固定工件時(shí)存在工件變形和粘扣問題。通過分析發(fā)現(xiàn)原因在于：第一，臺(tái)鉗鉗口夾緊力太大，固定工件的同時(shí)可能會(huì)夾傷工件表面或者導(dǎo)致工件變形，致使儀器可靠度降低，成本增加；第二，臺(tái)鉗在固定工件時(shí)無軸向定心，通過螺紋扣連接零部件時(shí)由于旋轉(zhuǎn)時(shí)不同軸，容易產(chǎn)生粘扣現(xiàn)象。據(jù)統(tǒng)計(jì)2015～2017年研發(fā)制造中心平均每年儀器制造數(shù)量為240支，平均每支儀器有5處是通過螺紋連接的，工件1200件，需要的螺紋連接工序達(dá)1200次，使用臺(tái)鉗時(shí)平均年度工件損傷報(bào)廢60件，粘扣現(xiàn)象頻繁發(fā)生，平均年度發(fā)生粘扣現(xiàn)象100次，處理一次粘扣工件的費(fèi)用在2000元左右，年度平均費(fèi)用為20萬元，這還不包括因工件受損嚴(yán)重不能使用報(bào)廢，重新加工每支近萬元的費(fèi)用。因此在測(cè)試儀器的裝配和拆卸過程中，需要一種可夾緊固定儀器，并可以定向旋轉(zhuǎn)的固定工具。為了解決這些問題，采用了三爪卡盤做為新的固定工具。

1 三爪卡盤的結(jié)構(gòu)原理

三爪卡盤全稱為三爪自定心卡盤，其發(fā)明應(yīng)用給機(jī)械零件的制造裝夾帶來前所未有的便捷和高效，因此在生產(chǎn)過程中得到廣泛應(yīng)用，我們結(jié)合油田測(cè)試儀器組裝的工藝性特點(diǎn)，擴(kuò)大了它的使用范圍，更好地保證了測(cè)試儀器的可靠性。三爪卡盤具有夾緊力大，自鎖性能好，夾持穩(wěn)定可靠的特點(diǎn)，其夾持工件的便捷和高效，源于卡盤上三爪聯(lián)動(dòng)和自定心的功能。三爪卡盤由一個(gè)大錐齒輪，三個(gè)小錐齒輪，三個(gè)卡爪組成。三個(gè)小錐齒輪和大錐齒輪咬合，大錐齒輪的背面有平面螺紋結(jié)構(gòu)，三個(gè)卡爪等分安裝在平面螺紋上，當(dāng)用伏打扳手通過四方孔旋轉(zhuǎn)小錐齒輪時(shí)，大椎齒輪便轉(zhuǎn)動(dòng)，它背面的平面螺紋同時(shí)帶動(dòng)三個(gè)卡爪向中心靠近或退出，因?yàn)槠矫婢匦温菁y的螺距相等，所以三爪運(yùn)動(dòng)距離相等，有自動(dòng)定心的作用。在三個(gè)卡爪上換上三個(gè)反爪，可以用來安裝直徑較大的工件。

2 實(shí)際應(yīng)用效果分析

2018年上半年，分公司研發(fā)制造中心使用三爪卡盤裝配測(cè)試儀器200支，工件1000個(gè)，螺紋連接工序達(dá)到1000次，工件損傷報(bào)廢4件，粘扣現(xiàn)象發(fā)生8次，工件損傷報(bào)廢率從5%降到0.4%，粘扣發(fā)生率從8.3%降到0.8%。裝配同樣一支儀器在不發(fā)生粘扣情況下用三爪卡盤比臺(tái)鉗要提高約20%效率，按照2015～2017統(tǒng)計(jì)的包含平均年度發(fā)生總粘扣處理時(shí)間算出的平均每支儀器裝配時(shí)間從20小時(shí)/支降到2018上半年的10小時(shí)/支，平均每支儀器裝配效率提高了一倍，平均年度減少損耗至少20萬元。如圖1所示。

圖1

3 結(jié)語

將三爪卡盤應(yīng)用到測(cè)試儀器的組裝和維修中，首先避免了臺(tái)鉗鉗口夾緊力大造成的工件損傷和變形，提高了儀器組裝的精度，減少額外的損耗費(fèi)用；其次它的自動(dòng)定心技術(shù)有效地避免了在測(cè)試儀器裝配時(shí)多次螺紋連接產(chǎn)生的粘扣現(xiàn)象，提升了儀器精度和可靠度，為儀器在后期使用減少次生保養(yǎng)費(fèi)用，提高了組裝和維修工作效率，減少人員工作強(qiáng)度，大幅度提高了裝配效率，最終達(dá)到工序一體化，零部件產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化。專用工裝對(duì)保證測(cè)試儀器的可靠性起到了至關(guān)重要的作用，三爪卡盤雖然是小工裝小應(yīng)用，但卻取得高工效高質(zhì)量的效果。目前分公司共有12個(gè)維修單位，預(yù)計(jì)每個(gè)單位配備2臺(tái)三爪卡盤，共計(jì)24臺(tái)，綜合測(cè)試儀器維修中的應(yīng)用數(shù)據(jù)，三爪卡盤的應(yīng)用每年可以為分公司的生產(chǎn)和維修至少節(jié)約50萬元的損耗費(fèi)用。