采气阀门加工工装的优化设计

包百岁

（河北华北石油荣盛机械制造有限公司，河北任丘 062552）

采气阀门加工工装的优化设计

包百岁

（河北华北石油荣盛机械制造有限公司，河北任丘 062552）

为了满足采气阀门的生产需要，保证阀门生产加工的产品质量，设计制作加工工装，解决效率提升和质量改进的问题。通过工装的优化设计和验证，表明此工装适用于阀门的批量加工，能够有效控制阀门加工的质量和提高阀门加工的效率，产品质量完全能够满足设计要求和使用要求。

采气阀门；工装；重复定位精度；效率

1 工装优化设计的目的

我公司自主研发设计了采气井口装置，阀门的加工就是关键零部件之一，由于阀门加工专机现有的加工工装存在重复定位精度有偏差和装夹辅助时间过长等影响因素，因此优化设计阀门加工工装便是采气阀门生产的关键点，以此保证阀门的顺利有效产出，优化设计阀门加工工装。

2 原有阀门加工工装方案

原有工装是根据阀门的外形结构设计的链条紧固式装夹工装，工装是根据每个不同规格型号大小的阀门外形，制作专用的阀门装夹工装。该工装主要由左右V型固定块和阀体本体V型固定块组成底部固定结构，由双链条和压板组成上部压紧结构。通过工装的一次装夹可以完成阀体的全部精加工。工装实际装夹如图1所示。通过阀门的实际加工，发现此工装存在以下问题。

1）该工装规格种类太多，只要用户需要一种新的规格型号的阀门就会产生一种新的装夹工装，因为此工装装夹是按照外形尺寸设计的。2）该工装重复定位精度不能满足图纸要求。3）该工装装夹找正等辅助时间占整个加工时间的60%～80%。

图1 工装实际装夹

图2 改进前的CAD图

图3 改进后CAD图

3 阀门工装优化设计方案

优化改进后的阀门加工工装如图4、图5所示。原有工装存在3个问题，为满足生产和设计要求，对原有工装存在的问题逐一进行研究并提出解决办法。问题一：工装规格型号种类太多，此问题归根原因是所有工装是根据阀门外形进行设计，不同规格型号的阀门外形尺寸根据API16A标准自然不同，所以要想解决这个问题必须重新考虑工装设计的理念。通过我们的不断研究，我们把靠外形定位装夹的方式改成固定的由螺纹固定连接的方式，此方式如图4所示。但此方法仍存在问题，那就是不同规格的阀门按照API16A的标准，螺纹直径是不一样的，为此我们在中间加装转换法兰，如图5所示。至此，问题一得到解决。问题二：原有工装如在加工过程中出现问题需要二次装夹的时候，会出现无法达到原来的定位中心且偏差较大，经过现场多次试验，始终无法把偏差调整到能够满足设计要求。为此我们通过新工装的设计，把螺纹加工精度提高确保整个阀门二次装夹定位精度在可控范围内，且达到了设计的允许范围，问题二得到解决。问题三：原工装在阀门安装在工装上以后需要调整前后左右的平行度和垂直度，然后才能夹紧，在找正过程中必须将三面全部找齐，经过现场实际的操作，找正过程非常的不易，左边找齐了，右边找不齐，前面找齐了，左右又有偏差，找正、装夹等辅助时间过长，严重影响了生产进度。新工装的装只需要一个定位销定位和两条螺栓把紧，且在最后只需要将左右两法兰的平面找齐后就可进行最后的把紧，大大缩短了装夹找正的时间。

图4 螺纹固定连接方式

图5 加装轻换法兰的工装

4 效果及结论

通过生产实践的验证，得到优化设计后的工装，能够满足公司的实际生产需要，能够达到设计的各项要求和工艺要求，完全能够满足加工质量和生产效率，为我公司采气阀门的加工奠定了基础。

[1] 宋文容，檀朝东，方浩，等.连续油管携氮排液采气参数优化设计研究[J].中国石油和化工，2015，（4）：57-58.

[2] 张春明.采气井带压更换油、套管阀门节能技术的研究与应用[J].石油石化节能，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

包百岁（1984—），男，河北任丘人，工程师，主要从事石油机械装备制造工作。