張 立 偉

(中國(guó)石油天然氣股份有限公司川慶鉆探工程有限公司長(zhǎng)慶固井公司特車修理廠，陜西 高陵 710200)

論樹脂螺旋滾輪扶正器裝配工藝的改進(jìn)

張 立 偉

(中國(guó)石油天然氣股份有限公司川慶鉆探工程有限公司長(zhǎng)慶固井公司特車修理廠，陜西 高陵 710200)

主要對(duì)長(zhǎng)慶固井公司特車修理廠總成車間樹脂螺旋滾輪扶正器滾柱及銷軸裝配工藝進(jìn)行了改進(jìn)，針對(duì)改進(jìn)裝配工藝中存在的問(wèn)題，根據(jù)相關(guān)裝配要求，制定了具體的解決方案，達(dá)到了簡(jiǎn)化裝配操作、縮短裝配時(shí)間、提高生產(chǎn)效率的效果。

裝配，工藝，改進(jìn)，滾輪

0 引言

工藝是勞動(dòng)者利用生產(chǎn)工具對(duì)各種原材料、半成品進(jìn)行增值加工或處理，最終使之成為制成品的方法與過(guò)程。裝配是制造過(guò)程中的最后階段,是決定產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵環(huán)節(jié)[1]。裝配工藝是將原材料、各模塊或組件按照某種特定的裝配原則、明確的標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范要求并使用必要工裝、夾具、設(shè)備、儀器而裝配在一起，以實(shí)現(xiàn)或達(dá)到產(chǎn)品指定的要求或性能的過(guò)程。針對(duì)不同的產(chǎn)品,其裝配工序不同[2]。裝配工藝是決定產(chǎn)品性能和制造周期的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一[3]，裝配工藝規(guī)程是指導(dǎo)裝配工作的技術(shù)文件[4]。工藝管理是企業(yè)管理的重要基礎(chǔ)工作[5]，是穩(wěn)定提高產(chǎn)品質(zhì)量降低消耗，增加經(jīng)濟(jì)效益，發(fā)展生產(chǎn)的重要手段和保證[6]。加強(qiáng)工藝管理，是提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低生產(chǎn)成本、提高勞動(dòng)生產(chǎn)率的可靠保證[7]。在油、氣固井作業(yè)過(guò)程中通常會(huì)使用套管扶正器，可減少套管磨損，使套管居中，提高固井質(zhì)量[8]。樹脂螺旋滾輪扶正器為常用的套管扶正器，主體材料為MC尼龍，強(qiáng)度高、剛度大、韌性好、低蠕變、耐磨耗、化學(xué)穩(wěn)定性好，其機(jī)械強(qiáng)度幾乎比一般尼龍高1.5倍[9]。雖然尼龍無(wú)毒[10]，但在焊接過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生刺激性氣味。本文針對(duì)樹脂螺旋扶正器的現(xiàn)場(chǎng)裝配工藝進(jìn)行改進(jìn)，縮減所需時(shí)間，降低焊接尼龍時(shí)對(duì)人體的影響。

1 基本概況及工藝改進(jìn)

生產(chǎn)樹脂螺旋滾輪扶正器(見圖1)進(jìn)行裝配滾柱和銷軸作業(yè)時(shí)，需要通過(guò)使用尼龍焊接固定滾柱和銷軸，操作復(fù)雜，作業(yè)時(shí)間長(zhǎng)，生產(chǎn)效率低，有損員工的健康。

基于上述原因我們改進(jìn)樹脂螺旋滾輪扶正器滾柱和銷軸的裝配工藝，采用膠水進(jìn)行粘固作業(yè)，代替尼龍管焊接作業(yè)，使裝配滾柱和銷軸的復(fù)雜流程簡(jiǎn)單化，縮短作業(yè)時(shí)間，提高加工效率，同時(shí)消除對(duì)員工健康的影響。

2 改進(jìn)裝配工藝考慮的問(wèn)題

1)產(chǎn)品外觀規(guī)則，無(wú)裂痕和毛刺。

根據(jù)川慶鉆探工程有限公司企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)Q/67579579—6.434—2011樹脂剛性螺旋滾柱扶正器，“產(chǎn)品外觀規(guī)則，無(wú)裂痕和毛刺”是對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量合格的嚴(yán)格界定，能夠減少井下作業(yè)時(shí)扶正套管過(guò)程中所受阻力，保證批量產(chǎn)品規(guī)范化以及標(biāo)準(zhǔn)化，因此樹脂螺旋滾輪扶正器在改進(jìn)裝配工藝以后必須滿足“產(chǎn)品外觀規(guī)則，無(wú)裂痕和毛刺”。

2)扶正力，本體變形量。

根據(jù)川慶鉆探工程有限公司企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)Q/67579579—6.434—2011樹脂剛性螺旋滾柱扶正器，“扶正力≥28.55 kN，本體(圖1中1)變形量≤2%”是對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量合格的嚴(yán)格界定，保證產(chǎn)品對(duì)套管有足夠的扶正力，同時(shí)在扶正過(guò)程中本體承受壓力時(shí)依然保持圓形，減少隨套管下入時(shí)的阻力，因此樹脂螺旋滾輪扶正器在改進(jìn)裝配工藝后必須滿足“扶正力≥28.55 kN，本體變形量≤2%”。

3)滾柱轉(zhuǎn)動(dòng)靈活，產(chǎn)品牢固。

根據(jù)川慶鉆探工程有限公司企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)Q/67579579—6.434—2011樹脂剛性螺旋滾柱扶正器，“滾柱轉(zhuǎn)動(dòng)靈活，產(chǎn)品牢固”是對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量合格的嚴(yán)格界定?！皾L柱轉(zhuǎn)動(dòng)靈活”保證產(chǎn)品在套管下入過(guò)程中滾柱轉(zhuǎn)動(dòng)靈活，將滑動(dòng)摩擦轉(zhuǎn)變?yōu)闈L動(dòng)摩擦，減少套管下入時(shí)的阻力；“產(chǎn)品牢固”保證產(chǎn)品在套管下入過(guò)程中，滾柱和銷軸可以牢固可靠，不散落。因此樹脂螺旋滾輪扶正器在改進(jìn)裝配工藝后必須滿足“滾柱轉(zhuǎn)動(dòng)靈活，產(chǎn)品牢固”。

4)裝配時(shí)間。

裝配時(shí)間在產(chǎn)品生產(chǎn)時(shí)間中起著重要作用，直接影響整個(gè)產(chǎn)品的生產(chǎn)時(shí)間，產(chǎn)品裝配時(shí)間長(zhǎng)短直接影響產(chǎn)品的生產(chǎn)時(shí)間長(zhǎng)短，影響著產(chǎn)品的生產(chǎn)效率，是決定裝配工藝是否合格的重要因素，是改進(jìn)裝配工藝時(shí)必須考慮的因素。

5)手工勞動(dòng)量。

手工勞動(dòng)量對(duì)裝配的影響作用巨大，手工勞動(dòng)量大，操作復(fù)雜，勞動(dòng)強(qiáng)度大時(shí)，直接制約產(chǎn)品的裝配速度，影響產(chǎn)品的加工效率，因此手工勞動(dòng)量是決定裝配工藝是否合格的重要因素，是改進(jìn)裝配工藝時(shí)必須考慮的因素。

6)裝配成本。

裝配成本在整個(gè)生產(chǎn)成本中占有很大比例，具有重要影響，因此裝配成本是影響裝配工藝是否合格的重要因素，是改進(jìn)裝配工藝時(shí)必須考慮的因素。

3 裝配要求

1)產(chǎn)品質(zhì)量得到保證。

“產(chǎn)品外觀規(guī)則，無(wú)裂痕和毛刺；扶正力≥28.55 kN，本體變形量≤2%”要求都是樹脂螺旋滾輪扶正器殼體必須滿足的條件，與滾柱及銷軸裝配工藝過(guò)程無(wú)關(guān)；滾柱和銷軸裝配工藝必須滿足“滾柱轉(zhuǎn)動(dòng)靈活，產(chǎn)品牢固”。

2)裝配時(shí)間短。

裝配時(shí)間長(zhǎng)就會(huì)延長(zhǎng)產(chǎn)品的生產(chǎn)時(shí)間，進(jìn)而降低產(chǎn)品的生產(chǎn)效率。

3)手工勞動(dòng)量小。

手工勞動(dòng)量大就會(huì)使操作復(fù)雜，操作人員操作復(fù)雜，使產(chǎn)品質(zhì)量受到影響，生產(chǎn)速度降低。

4)裝配成本低。

裝配成本高會(huì)提高產(chǎn)品生產(chǎn)成本，使利潤(rùn)降低。

4 解決方案

4.1 裝配工藝的改進(jìn)

經(jīng)過(guò)認(rèn)真探索、現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研，我們采用膠水對(duì)滾柱及銷軸進(jìn)行粘固。

4.2 方案設(shè)計(jì)

通過(guò)對(duì)市場(chǎng)上的膠水進(jìn)行認(rèn)真篩選，選取如圖2所示針對(duì)尼龍的得力7148 AB萬(wàn)能膠和圖3所示U-PVC特級(jí)膠對(duì)樹脂螺旋滾輪扶正器的滾柱和銷軸進(jìn)行粘固測(cè)試。

方案1：將滾柱放進(jìn)方孔中，用手扶住，將銷軸從方孔邊圓孔敲進(jìn)，穿過(guò)滾柱鑲進(jìn)本體中(見圖4)；在直徑8 mm的尼龍棒上均勻涂抹7148 AB萬(wàn)能膠，將尼龍棒敲進(jìn)方孔邊圓孔中；并將尼龍棒多余部分砸斷。

方案2：將滾柱放進(jìn)方孔中，用手扶住，將銷軸從方孔邊圓孔敲進(jìn)，穿過(guò)滾柱鑲進(jìn)本體中；在直徑8 mm的尼龍棒上均勻涂抹U-PVC膠粘劑，將尼龍棒敲進(jìn)方孔邊圓孔中；并將尼龍棒多余部分砸斷。

4.3 方案評(píng)估

分別采取方案1，方案2各裝配了10只樹脂螺旋滾輪扶正器。

方案1：裝配的扶正器由于7148 AB萬(wàn)能膠凝固時(shí)間太短，尼龍棒粘固不牢，滾柱及銷軸易掉落，無(wú)法滿足質(zhì)量要求。

方案2：裝配的扶正器尼龍棒粘固牢靠，滾柱及銷軸固定牢靠，滿足質(zhì)量要求；每只扶正器的裝配時(shí)間只有4 min，滿足裝配時(shí)間要求；不需要焊接尼龍棒，勞動(dòng)強(qiáng)度低，操作簡(jiǎn)單，滿足手工勞動(dòng)量小的要求；每瓶U-PVC膠粘劑8元，可以粘貼50只樹脂螺旋滾輪扶正器，滿足裝配成本低的要求；方案2滿足了工藝改進(jìn)的所有要求。

5 對(duì)比

在改進(jìn)工藝前，進(jìn)行滾柱及銷軸的裝配作業(yè)時(shí)，要進(jìn)行如下步驟：

1)將滾柱放到方孔中，用手穩(wěn)??；

2)將銷軸從方孔邊圓孔敲進(jìn)，穿過(guò)滾柱，鑲進(jìn)殼體中；

3)將尼龍棒用塑料焊槍焊接到方孔邊圓孔中；

4)將焊接外部多余的尼龍清理干凈；

5)刷漆處理，使焊接部位與扶正器其他部位顏色相同。

焊接每只扶正器需要20 min，操作復(fù)雜，勞動(dòng)強(qiáng)度大，刷漆及焊接產(chǎn)生刺激性氣味，影響員工的健康。裝配工藝改進(jìn)前的樹脂螺旋滾輪扶正器如圖5所示。

改進(jìn)工藝后，對(duì)樹脂螺旋滾輪扶正器工件進(jìn)行裝配作業(yè)時(shí)，僅需進(jìn)行以下步驟：

1)將滾柱放到方孔中，用手穩(wěn)住；

2)將銷軸從方孔邊圓孔敲進(jìn)，穿過(guò)滾柱，鑲進(jìn)殼體中；

3)在直徑為8 mm尼龍棒上均勻涂抹U-PVC特級(jí)膠粘劑；

6 結(jié)語(yǔ)

本次對(duì)于樹脂螺旋滾輪扶正器裝配工藝的改進(jìn)，縮短了樹脂螺旋滾輪扶正器裝配時(shí)間，將原來(lái)需要的20 min縮減為4 min，簡(jiǎn)化了操作，不再采用難度較大的焊接作業(yè)，不需要清理尼龍，不再需要刷漆處理，消除了刷漆與焊接產(chǎn)生的異味對(duì)操作員工健康的影響，同時(shí)采用膠水與尼龍棒與孔的過(guò)盈配合的結(jié)合，有效保證裝配作業(yè)的加工質(zhì)量。

[1] 張德榮.科研產(chǎn)品的裝配工藝及工藝管理[J].機(jī)電設(shè)備,2007(5)：39-40.

[2] 席瑞萍.風(fēng)電機(jī)組主軸及軸承座裝配工藝質(zhì)量控制[J].中國(guó)重型裝備,2013(11)：65-66.

[3] 錢紅梅.重型機(jī)械裝配工藝設(shè)計(jì)方法研究及應(yīng)用[D].重慶：重慶大學(xué),2008.

[4] 王陸軍.變速器裝配工藝規(guī)程概述[J].現(xiàn)代零部件,2014(10)：21-23.

[5] 丁曉東.加強(qiáng)企業(yè)的工藝管理工作[J].機(jī)械工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化與質(zhì)量,2007(8)：113-114.

[6] 李春玉.論工藝管理的重要性[J].資治文摘,2010(15)：49-50.

[7] 夏建中.工藝管理的實(shí)踐與認(rèn)識(shí)[J].紡織器材,2002(7)：17-18.

[8] 李定先.使用套管扶正器提高固井質(zhì)量[J].鉆采工藝,1990(3)：51-52.

[9] 楊明貴.鑄型MC尼龍的性能及其應(yīng)用[J].工程機(jī)械,1991(12)：88-89.

[10] 文 祥.MC尼龍的性能和應(yīng)用[J].江西銅業(yè)工程,1999(13)：63-64.

Improvement on resin spiral roller centralizer assembly process

Zhang Liwei

(PetroChinaCo.,LtdChuanqingDrillingEngineeringCo.,LtdChangqingCementingCompanySpecialCarRepairFactory,Gaoling710200,China)

The main characteristics improved Changqing cementing company car repair factory assembly workshop resin spiral roller centralizer roller and a pin shaft, according to the existing problems in improvement assembly process, according to relevant assembly requirements, developed specific solutions, to simplify the assembly operation and shortens the assembly time and improves the production efficiency.

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2015-01-30

張立偉(1989- )，男，助理工程師

1009-6825(2015)10-0217-03

TE925.2

A