一种凡尔胶皮装拆一体装置

技术领域

本发明涉及石油钻采设备维护技术领域，尤其涉及一种凡尔胶皮装拆一体装置。

背景技术

凡尔总成是压裂柱塞泵上的液力端的重要组成部分，起到使压裂液单向通过的作用，凡尔总成主要由凡尔体、凡尔座及凡尔胶皮组成。压裂柱塞泵工作中，随着柱塞往复工作，凡尔体总成与凡尔座不断的开启和关闭以形成高压输送，由于工作条件恶劣，凡尔胶皮易磨损，须经常更换。

凡尔胶皮一般都是紧密地卡装在凡尔体的卡槽内，所以拆卸凡尔胶皮非常麻烦。现有的，行业内没有什么安全可靠的拆卸凡尔胶皮的专用工具，通常靠人工通过一些简单的机械工具（如螺丝刀）将凡尔胶皮撬出来，费时费力，还容易造成对凡尔体的损坏。而工作现场经常会遇到产品的紧急更换，因凡尔胶皮的拆卸费时，而影响生产。如果是生产现场大量的产品凡尔胶皮需要更换，用户可能会直接重新采购全新产品，从而也增加了用户的生产成本。

磨损的凡尔胶皮拆卸后，还需要将新的凡尔胶皮安装到凡尔体上，由于工作现场一般并没有专业工具，同样的，安装也很费时费力，通常采用的简易粗糙的安装方法，极容易损坏新的凡尔胶皮。如果发到生产厂家处理，耽误时间，影响生产效率。

现有技术中也有一些简单的凡尔体和凡尔胶皮组装工具，但设计繁杂，操作不便，而且不能实现凡尔胶皮拆卸，仍有待改进。

发明内容

针对现有技术中缺陷与不足的问题，本发明提出了一种凡尔胶皮装拆一体装置，将凡尔胶皮安装和拆卸工装设计为一体，操作简单，能快速完成现场损耗产品凡尔胶皮的更换，省时省力，为用户提高了生产效率，节约了成本。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种凡尔胶皮装拆一体装置，其特征在于：包括工作台、支架、伸缩气缸、气动卡盘、夹头，刀具，所述工作台上设有支架，支架上设有伸缩气缸，所述伸缩气缸的推杆垂直向下安装，行程可任意调节，所述推杆的正下方的工作台上设有气动卡盘，气动卡盘的中间设有凡尔体安装用的具有弹性的定位装置，所述夹头为空心圆柱状，夹头上设有环形的楔入刀具，夹头及刀具圆周均分，且对应可拆卸安装在气动卡盘上；

所述凡尔胶皮装拆一体装置还配设有安装凡尔胶皮用的锥形导套和挤压套，所述锥形导套最大直径与凡尔体安装凡尔胶皮卡槽上部直径相匹配，所述挤压套为圆管状且顶部为封口，挤压套内径与锥形导套最大外径相匹配。

进一步的，所述刀具的刀口尖薄，刀身逐渐加厚为楔状。

进一步的，所述刀具的截面底部水平，上部为弧形面或斜面。

进一步的，所述定位装置可采用弹簧。

进一步的，所述支架采用龙门架状。

进一步的，所述伸缩气缸和气动卡盘连接有气泵，伸缩气缸连接有第一控制开关，气动卡盘连接有第二控制开关，第一控制开关和第二控制开关分别连接气泵，采用PLC集成控制。

进一步的，所述伸缩气缸和气动卡盘可替换为伸缩液压缸和液压卡盘，采用液压泵驱动，可实行手动或全自动。

进一步的，所述定位装置确保凡尔体放入后刀具刀口正对于凡尔胶皮的下表面与凡尔体的底座上表面之间。

本发明具有如下有益效果：本发明通过对夹头、刀具的特殊设计，配合气动卡盘控制楔入，由伸缩气缸挤压可以快速完成对凡尔胶皮的拆卸；通过导向套和挤压套配合伸缩气缸，可快速将凡尔胶皮安装到凡尔体上。

本发明刀具闭合时成圆形切入凡尔胶皮与凡尔体缝隙内，确保受力均匀，有利于将凡尔胶皮从凡尔体卡槽内挤出，同时不会造成对凡尔体损伤；而且刀具的刀身上方设计为弧面或斜面，从而在卸出凡尔胶皮后与凡尔体卡槽上表面形成面接触，避免了对凡尔体卡槽表面的磨损。

本发明结构简单，设计合理，操作方便，减轻了的工人的劳动强度，节省人力和时间，为用户现场维护节省了成本，增加了安全性，大大地提高了生产效率；

本发明将凡尔胶皮拆卸和安装设计为一体，节省了设备成本，也进一步提高了工作效率。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明夹头俯视图；

图3为本发明夹头立体图；

图4为本发明气动卡盘及定位装置俯视图；

图5为本发明刀具截面图；

图6为本发明凡尔胶皮拆卸工作示意图；

图7为本发明凡尔胶皮安装局部示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。

如图1-5所示，一种凡尔胶皮装拆一体装置，包括工作台1、支架2、伸缩气缸3、气动卡盘，4、夹头5，所述工作台1上设有支架2，支架2上设有伸缩气缸3，所述伸缩气缸3的推杆31垂直向下安装，所述推杆31的正下方的工作台1上设有气动卡盘4，气动卡盘4的中间设有凡尔体安装用的具有弹性的定位装置41，所述夹头5为空心圆柱状，夹头5上设有环形的楔入刀具51，夹头5及刀具51圆周均分，夹头5底部设有安装板52，可拆卸对应安装在气动卡盘4上；夹头5、刀具51及安装板52可一体设计。

所述凡尔胶皮装拆一体装置还配设有安装凡尔胶皮用的锥形导套6和挤压套7，所述锥形导套6最大直径与凡尔体安装凡尔胶皮卡槽上部直径相匹配，所述挤压套7为圆管状且顶部为封口，挤压套7内径与锥形导套6最大外径相匹配，或者挤压套7内径略大于锥形导套6最大外径。

如图2所示，本发明气动卡盘可选用四爪气动卡盘，当气动卡盘处于收缩状态时，夹头及刀具近似闭合楔入，本发明刀具的特殊设计，确保了凡尔胶皮在拆卸过程中受力均匀，解决了传统通过单点或单面对凡尔胶皮拆卸，由于局部受力容易造成对凡尔体损坏。

所述刀具51的刀口尖薄，刀身逐渐加厚为楔状，所述刀具的截面底部水平，上部为弧形面或斜面。刀口尖薄便于刀口卡入凡尔体和凡尔胶皮缝隙中，随之刀身通过气动卡盘带动切入凡尔体和凡尔胶皮内部，将凡尔胶皮顶起。刀具的刀身上方设计为弧面或斜面，从而在卸出凡尔胶皮后与凡尔体卡槽上表面形成面接触，避免了对凡尔体卡槽表面的磨损。

所述定位装置41可采用弹簧，定位装置顶部通过设有圆孔，方便凡尔体圆柄状尾部放置在圆孔内进行定位，安装方便快捷。

所述定位装置41确保凡尔体放入后刀具刀口正对于凡尔胶皮的下表面与凡尔体的底座上表面之间，方便拆卸凡尔胶皮二次调整，提高工作效率。

所述伸缩气缸3和气动卡盘4连接有气泵8，伸缩气缸3连接有第一控制开关9，气动卡盘4连接有第二控制开关10，第一控制开关9和第二控制开关10分别连接气泵8。通过控制开关对伸缩气缸和气动卡盘进行分别控制，操作方便可靠，不易出错。

所述伸缩气缸3和气动卡盘4可替换为伸缩液压缸和液压卡盘，采用液压泵驱动，采用液压驱动可以提供更大的动力。

如图6所示，当现场有磨损严重的产品需要更换凡尔胶皮102时，先将凡尔体101爪头朝上放入弹性定位装置上，初始状态下，夹块处于张开状态，先由第二控制开关控制气动卡盘收缩，带动夹块向内收缩，通过刀具楔入到凡尔体和凡尔胶皮缝隙内一定深度，刀具不用完全楔入，将凡尔胶皮初步顶起。然后由第一控制开关控制伸缩气缸伸出，通过推杆下压凡尔体上方中心部位，由于定位装置具有弹性，凡尔体在下压中会下移，而刀具卡入凡尔胶皮下方位置是不动的，从而使凡尔胶皮被刀具给挤出凡尔体的卡槽，完成对凡尔胶皮的拆卸工作。

如图7所示，拆卸结束后，需要更换新的凡尔胶皮102时，控制开关控制气动卡盘收缩，带动夹块向内收缩，然后将凡尔体101同样放置在定位装置上，然后将锥形导套罩在凡尔体上，再将新的凡尔胶皮套装在锥形导套外侧，再将挤压套压在凡尔胶皮上方，控制伸缩气缸下压挤压套顶部，从而由挤压套将凡尔胶皮沿锥形导套底部压入凡尔体卡槽内，完成对凡尔胶皮的安装工作。

本发明可以适应多种不同规格产品的凡尔胶皮拆卸工作。而且可以根据不同规格的凡尔体，设计多种规格的锥形导套和及挤压套，以适应不同规格的产品安装。

本发明通过对夹块刀具的巧妙设计，及配合气动卡盘，伸缩气缸工作，实现对凡尔胶皮的拆卸，操作简单快捷。解决了现有行业中凡尔胶皮磨损后拆卸难，费时费力的问题。而且当现场需更换产品量大时，用户只能通过替换全新产品来解决，无形中增加了大量的生产成本，对资源造成浪费。

本发明将凡尔胶体拆卸及安装工装设计为一体，节省了成本，同时也方便操作，大大地提高了工作效率。为现场设备维护带来了方便，不仅大大降低了工作人员的劳动强度，也给生产节约了宝贵的时间，从而带来了可观的生产效益。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。