第２２卷第３期
江漢石油科技
２０１２年９月
ｓｅｐ．２０１２
鑽修機滾筒體連線盤加工裝配工藝研究
胡中利（中國石化集團江漢石油管理局第四石油機械廠，湖北荊州４３４０２４）
摘要：主滾筒是第四石油機械廠車裝鑽修裝置主要系統部件，用於鑽修過程中的提公升作業。以往的
製造裝配方法周轉過程繁瑣、耗時，且同一型號產品相同的配件無法互換，影響了滾筒的裝配效率。因此，減少產品反覆周轉的中間環節，進一步提高裝配效率和質量，是目前第四石油機械廠在滾筒裝配中急需解決的重大問題。通過分析滾筒體製造裝配的過程加工方法及工藝研究，找出發生問題的原因，然後改
進工藝．便於實現快速、安全裝配滾筒、全面互換、減少周轉的目的，符合了第四石油機械廠「準時、匹配、均衡」流水裝配作業生產線的要求。
關鍵詞：滾筒；連線盤；加工裝配工藝；互換；流水作業
主滾筒主要由滾筒體、滾筒軸、推盤離合器、鏈輪、剎車鼓、護罩、連線盤等組成。其中滾筒體、滾筒軸、連線鍵、連線盤的製造、裝配是滾筒裝配的主要環節，而以往的方法一直制約著滾筒裝配的效率。過去裝配產品時，一直沿用的是連線
的加工和裝配過程，找出解決這些問題方法，為生產提供指導．
１原因、分析、問題檢測
為了盡快解決裝配滾筒的問題，我們對滾筒體、滾筒軸、鍵、連線盤的製造、裝配做了一系列
的的分析和研究。由於各種滾筒體具有同一規律性，下面以ｚｊ３０鑽機絞車主滾筒為例加以說明。
１．１對主滾筒軸與連線盤安裝方式的分析
主滾筒軸與連線 １６５ 是過渡配合，裝配時將連線盤加熱到１５０—２００ｏｃ時，採用熱鑲安裝到軸上的連線盤由於熱脹冷縮的作用，間隙自動消除。
盤、軸鍵槽和鍵加工完成後，將連線盤通過鍵熱鑲到軸上，然後與滾筒體一起吊到鑽床上配鑽，才能
將ｍ２４的螺栓安裝進 ２５的孔中。雖然可以滿足裝
配要求，但是裝配產品缺乏互換性，反覆周轉的過
程多、時間長，吊裝配打孔過程危險係數高，嚴重影響了裝配質量和效率，不符合流水作業生產裝配線的要求。見圖１。
主滾筒軸鍵槽的公差一般為４５，在龍門銑
床上加工時，通過「ｖ」型鐵支架一刀銑下來完全能夠保證直線度在０．０３以內。鍵是通過磨製而成，然後組裝，完全滿足設計工藝要求。
現用鑽模板打１６一 ２５￣：ｌ，其上鍵槽為４５±
０．０３ｌ用拉刀拉出，完全能夠達到要求，但１６一
圖１主滾筒結構圖
２５孔與鍵槽之間的相對位置誤差較大，相
作者簡介：胡中利，男，１９９１年畢業於西南石油學
通過對國內幾家生產鑽修機著名廠家（如寶
石）的調研，發現連線盤和滾筒體的連線都是採用配鑽的方法來解決。本文通過研究連線盤和滾筒體
院機械製造專業，高階工程師，現在第四石油機械廠材料工藝研究所從事冷加工工藝研究。
第３期胡中利：鑽修機滾筒體連線盤加工裝配工藝研究
表１連線盤相對誤差統計表
７１綜合以上分析結果得出：連線盤上的孔與鍵槽
相對誤差相對誤差相對誤差
連線盤數量範圍０—範圍＞ｔ０．２ 範圍≥１．０
０．２ｍｍ
～１ｍｍ
￣２ｒａｍ
的相對位置、滾筒體兩側１６一 ２５的相對位置、主
軸兩鍵槽的相對位置這３個因素是嚴重制約主軸、連線盤、滾筒體能方便、快速的裝配和產品配件裝配具有互換性的主要因素。
ｚ０３０１０２
（ｚｊ３ｏ）
ｊｚｏ３ｏ１０２
２改進措施
通過以上分析結果，我們對滾筒體與連線盤裝配及相關零件的加工作了以下重大改進：
（ｘｊ４００）１ｏｌ
８１２．１解決連線盤鍵槽和孔的對稱性問題
方法①將原來的先拉鍵槽、後鑽孔工藝改為先鑽孔、後拉鍵槽，並根據孔的位置來確定拉鍵槽的對稱性。具體操作方法如下：連線盤上孔利用鑽模
板鑽出來了以後，將該連線盤以兩孔中心對稱劃
（ｚｊ３ｏ）
對誤差可達０—２ｍｍ。見表１。
１＿２對滾簡體的分析
由於滾筒體外圍尺寸大，長度長，兩端孔１６一
線，在拉床上裝上導套，套上產品，穿上拉刀，然後測量拉刀側面與連線盤上兩鑽孔位置的最大距
２５的位置一直無法準確定位，只採用配鑽的方法
解決問題。
離，保證兩測量值之差小於０．１０，然後再拉出鍵槽，這樣確保鍵槽與孔之間的相對位置小於０．０５。
方法②可製作鑽模板，先拉出鍵槽，然後，以鍵槽定位，再用鑽模板打孔，就能夠解決鍵槽和孔的對稱性問題。當然，就第四石油機械廠而言，這種方法可靠，但成本增加較高。
２．２滾簡體對稱位置上，解決相同位置兩孔的直線
度問題根據上述分析和檢測，結合現場裝配情況和現有裝配經驗，我們發現了影響滾筒體連線盤裝配的
主要原因有一下兩點：
（１）連線盤１６一 ２５孔與連線盤鍵槽對位置是
影響滾筒體和連線盤能否安裝的關鍵因素，也是連
接盤沒有互換性的主要原因。（圖２）
可採用以下兩種方法解決，具體方法是：ａ、將滾筒體放在平板上，以滾筒體兩端所鏜
定位大孔為基準，劃十字中心線，用
來給鑽模板對線打孔，要求劃針本身要尖，保證劃出來的線非常清晰，在畫線中部打好沖眼，便於對
線，這種方法是成本最低、加工最簡單的一種方法，但有時會出現人為劃線或對線誤差，安裝時會出現錯位，影響裝配。
ｂ、要獲得更高的兩孔直線度，可在鏜定位孔時，直接通過鏜床座標確定兩對應位
置孔座標，並打孔，然後以兩孑ｌ定位完成鑽孔。
圖２ 連線盤鍵槽圖
（１）加強對主軸檢測，使其符合圖紙工藝要求，如圖３。
零件名（２）滾筒體兩側１６一 ２５的相對位置不易保證，沒有有效的工藝保證，經常出現錯位，導致兩側ｌ６一 ２５相對位置嚴重超差。
修訂號：ｚｊ３０鑽機主滾筒軸
７２江漢石油科技第２２卷
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圖３ 三座標測量情況圖
序號：０６０１０４
表２最小直徑表
統計計數：１
從上圖通過三座標儀對ｚｊ３０鑽機主軸檢測的結果可以看出，利用現有成熟工藝加工主軸完全可以滿足主軸圖紙工藝要求。
（２）通過以上改進措施，裝配後各種累計誤
滾筒體與滾筒體與裝配後滾
連線盤數量連線盤連連接盤上筒體與連
接螺栓直孔徑接盤最小徑（）
直徑範圍
（）差都會反映到連線盤孔錯位，可以通過理論計算得
出：ｘｊ１８０
海洋修井機美國２
ｍ２４２５
裝配後連線盤與滾筒體孔錯位公差△－－０．ｏ５（連線盤鍵孔對稱度公差）＋０．０９７（滾筒體大孔定位公差）＋０．０５（滾筒體 ２５孔定位公差）＋０．０３（主軸
兩鍵槽相對位置公差）＋０．１０（１６一 ２５的孔公差）
ｘｊ４００
修井機修井機ｚｊ３０
鑽機ｘｊ６５０
４３ｍ２４ｍ２４
２５２５
７１－２４．９６
．＋０．０５（裝配公差完全能夠滿足裝配
要求。３實際應用情況
從加工現場按以上方法任意選取相對應滾筒加
工的零部件進行裝配（表２），包括ｌ臺ｘｊ１８０海洋修井機，２臺美國ｘｊ４００型修井機，４臺ｘｊ６５０和３臺ｚｊ３０鑽機滾
４結論通過上面理論計算和按以上方法任意選取滾筒加工的零部件進行裝配情況分析，利用現有方法完全可滿足生產要求。因此，通過控制連線盤鍵槽與兩孔的對稱度和保持滾筒體上連線孔的直線度要求，徹底解決了滾筒體和連線盤配打孔的難題，目前該技術已在第四石油機械廠全面推廣，取得了良
筒裝配情況，分別測定滾筒體和連線盤裝配後１６一 ２５的孔重疊部分的最小直徑，如表２所
示。從此表可以看出，滾筒體和連線盤裝配後，１６一 ２５的孔重疊部分的最小直徑都￣ｌｍ２４要大，完全可以滿足裝配要求。
好的效果。
（編輯李智勇）
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