程晓丽，杨琨 ，2，黄元元，段宝军 ,姜振祥 ,王玉

（1.宝鸡石油机械有限责任公司，陕西 宝鸡 721002；2.中油国家油气钻井装备工程技术研究中心有限公司，陕西 宝鸡 721002）

0 引言

随着钻井设备自动化水平的不断提高,铁钻工由于其高效、安全的特性，越来越受到客户的青睐、应用越来越广泛[1-2]。目前，我公司生产制造的铁钻工涵盖了伸缩臂式[3]、导轨式[4]等众多品种，在伸缩臂式铁钻工中，三点对中夹持的钳体（如图1），对比两点直推式的钳体，在同缸径的条件下，能够提供更大的转矩[5]。在研发与制造的过程中，冲扣钳壳体在铁钻工进行冲扣运动时承受载荷较大[6]，但由于其内腔结构复杂，加工难度较大，机加工工艺方案设计的是否合理直接决定了该零件最终能否满足设计各项精度要求，也决定着铁钻工夹紧和冲扣的作业能否顺利完成。

图1 ST-160铁钻工

1 壳体结构工艺性分析

三点对中式铁钻工冲扣钳壳体结构如图2所示，有3处宽度相等、中心呈120°分布的内腔，液缸推动滑块在三处内腔里进行滑移运动，实现钻具的夹紧，从其使用角度可以看出，三处内腔中心线要交汇一点且与钻具外圆理论上应该是同心，这对加工提出了很高的要求，同时内腔是封闭的矩形，内腔两侧面要求加工，如何在保证各项形位精度的情况下完成内腔侧面的加工成为一大难题。壳体为组焊结构[7]，且存在U形开口，加大了焊接变形的影响，如何规避U形开口处的焊接变形[8]也是工艺方案设计时一项重要的考虑因素。……