套管头切割机设计

套管头切割机设计赵选斌12，弓海霞1（1.内蒙古工业大学机械学院，呼和浩特010051；。塔里木中原钻井公司，新疆库尔勒841000）利因素，设计了一种套管切割机。该切割机实现切割、坡口一次成形，不受环境的限制，密封性能好，坡口表面光滑、角度可调，切割性能和生产时效高；利用钻井现场中液气大钳的液压动力，无需另配液压源，操作方便、可靠。

1974）男，山西平陆人，工程师，1997年毕业于大庆石油学院石油矿场机械专业，主研宄方向为组合刀具在车铣管端坡口工艺中的切削原理及应用，Email：zhaoxmnbi168sia.com.在石油钻井过程中，每次下完套管固井作业后的作业工序是：切割套管―打磨坡口―安装套管头及封井器等井口设备。目前是用乙炔气割法切割套管，操作过程受到现场很多因素的限制，工序复杂，操作麻烦，时间长，效率低。切割作业流程为：切割小孔-排放泥浆-粗切割取出切割掉的套管+精切割打磨切口（45安装套管头―安装封井器作业完成。具体作业步骤为：第1步，在预定位置以上的某个位置用乙炔气切割出小孔，以便排放泥浆，由于这时套管里充满泥浆，排放泥浆的时间比较长，而且此时喷出的高压泥浆容易使割枪回火，造成严重后果；第2步，排放完泥浆后，在小孔以上的某个位置先把套管粗切割掉然后取出切割掉的套管，再除去套管里多余的泥浆，此时由于井内温度的变化，套管里的泥浆不断地流出，对作业影响很大；第3步，在准确位置切割套管；第4步，将切口打磨成45*如~2.为了简化作业，设计了一种新型套管切割机，其特点是切割和坡口一次成形，快速完成切割标准壁厚的套管；安装简单，所需要的径向空间小，只需通走，形成周向进给运动。在整个过程中，主液压马达1液漏15 ChhaAcader盈Lotal职c6Mulish驱g动刀U具旋转，1！其1中主s液压马达和周，过可调节的驱动链条将机体固定在套管上，便可开动切割机，驱动链轮带动旋转的切割刀和坡口刀分别径向进给和沿套管外圆行走1周，即可完成套管的切割和开坡口；可在套管水平或者垂直方向作业，也可在水中作业，密封性能好；可在带压的套管或者罐体上进行冷切割和开坡口，不受环境限制，性能可靠112.切削简图及刀具如。

1总体结构及工作原理1.1工作原理先将可调节的驱动链条连接起来并扣紧在套管上，然后开动切割机，空转，切削。切割机进刀时由控制系统自动调整切削速度和进给量，首先调节主切削速度，然后调节径向进给速度，根据传感器传输的数据判断切削是否正常，在切削过程中也可以随时调整这2个速度的大小。径向铣通后，驱动周向行走进给装置，使主机沿套管外圆缓慢行走，同样能够自动调节行走速度流量控制阀，实现变速进给，调节好进给速度后坡口机即自行工作。主机马达驱动切割刀和坡口刀旋转，切割刀进行径向切削，坡口刀沿套管外圆周向进给行走1周，一次进刀即可完成套管的切割和开坡口的双重功能。为保证作业精度，安装有导轨附件。只要更换或组合不同的刀具即可同时进行切割和开坡口131. 1.2切割机参数径向切割流量控制阀（分别控制周向行走速度和铣刀转速）（可调）1.3总体结构1.3.1主运动系统主运动系统包括2个部分：一部分为主切削运动，由主液压马达通过减速器驱动切割/坡口刀旋转来实现；另一部分为径向进给运动，径向进给机构由径向进给液压马达、减速箱、导向杆、弹簧等组成，径向进给液压马达驱动进给螺杆，使主液压马达、减速箱带着旋转的刀具沿导向杆滑动，形成径向进给运动，导向杆上的弹簧用于消除振动。主减速器（径向进给传动）结构如，主运动系统结构如1.3.2周向行走进给机构14周向行走进给机构由周向液压马达、过载保护器、CWU减速器、链轮、齿形链条、链条张紧装置等组成。液压马达驱动链轮使主机沿套管外圆周向行达电气互锁，防止刀具不旋转时链轮旋转，损坏刀具或机构。如果进给量太大，所需的负载力超过驱动力，则由过载保护器进行第2级保护。选用国产TT 01型过载保护器，其过载扭矩由内置弹簧片设定，当发生过载时，保护器内的过载装置会使驱动轴自动脱离，发生打滑，过载保护器本身不会损坏。负载正常时，过载保护器重新起到联轴器的作用。过载保护器可以实现轴对轴、轴对皮带轮、轴对链轮或齿轮连接，且同步运转。过载保护器上配有信号灯，如过载，则可以实现报警、反馈和远程控制等功能。周向行走进给运动系统如。

1.3.3链条固定及张紧机构套管切割/开坡口机由齿形链条固定在被切割/开坡口套管上，为了适应不同的管径，并保持链条始终紧贴套管处于张紧状态，采用前3个张紧轮和后3个张紧轮的不同组合及张紧螺杆的调节来实现。

切割机安装在套管上时，链条及张紧轮的状态如。该装置可以对直径九52 4mm（6英寸）以上的套管进行切割作业。

1.3.4行走轮行走轮是周向行走装置的一个保证部分，用于在套管表面形成机体滚动。行走轮总成如，它嵌于机壳底部的凹槽里并通过螺钉和抗剪销钉固定，齿型宽带链正好置于中间的导链轮上，工作时不导轨是保证被加工套管端面垂直度的重要装置，套管上首先安装导轨，然后再装切割机。如果不用导轨系统，由于齿形链条的柔性问题，坡口机在安装时花费时间较长；采用了导轨系统，安装坡口机更为方便，不需要特殊调整链条和机体的位置。导轨结构如。

2铣刀选择2.1锯片铣刀用锯片铣刀切割时，不但铣削效率高，而且切口质量好，所以在生产中使用比较普遍。切割用锯片铣刀的厚度应尽可能薄，这样可减少原材料的消耗，但太薄时，铣刀的强度与刚性都差，容易打刀，通常选用2~3mm厚的锯片铣刀。

高速钢刀体上镶硬质合金刀片且刀齿按交错方式布置，每个刀齿的背棱铲磨1/3齿宽。该铣刀用于加工各种金属材料及难加工材料的窄缝或切断。

与高速钢锯片铣刀相比，该铣刀加工的窄缝精度高、生产效率快、刀具寿命长，当窄缝多、尺寸一致性好时，尤其是高难加工材料更显优越。

会脱洛或产生偏差甘AcadcJo咖alElectrordcPublish刀g体镶硬质合金g刀t片的锯片铣刀ttp，：如图。bnki.net由于套管材料为P110，其强度和硬度很高，切削的锯片铣刀应选用结合了高速钢和硬质合金钢二者优点的性能良好的刀具，所以选用由青岛美克公司生产，交错倒角，刀齿背棱铲磨1/3齿宽，高速钢油气水多相测量系统的设计左芳君，钟功祥，吕治忠，梁政（西南石油大学机电工程学院，成都610500）发具有重要价值。讨论了多相流量计信号处理及数据记录电路、传感器原理和信号变送传输电路的设计，可以完成实时数据的采集、瞬时流量的计算、流量累计、动画显示、数据存储、实时数据上传到服务器、数据报警、各种工作报表的自动生成和打印。

2.2角度铣刀角度铣刀常用来铣斜面，可用于加工套管的坡口，刀具材料一般为高性能高速钢，其强度和韧性高，易刃磨。角度铣刀一般分为单角度铣刀和双角度铣刀2种，如0.该切割机选用单角度铣刀，因单角度铣刀可以和锯片铣刀组合使用，能够组合成双角度铣刀，使用非常方便。

3结论套管头切割机利用钻井现场液气大钳的液压动力进行驱动，实现了套管头的快速、有效切割；切割出的坡口表面光滑，无需打磨，保证了安装套管头BT的密封需要；可通过更换不同角度的铣刀实现不同坡口的需要；生产时效高，有效地保证了生产施工的顺利进行。