本发明属于激光熔覆，具体的说是一种用于钻杆激光熔覆修复的装备及方法。
背景技术：
1、钻杆是尾部带有螺纹的钢管，用于连接钻机地表设备和位于钻井底端钻磨设备或底孔装置。钻杆的用途是将钻探泥浆运送到钻头，并与钻头一起提高、降低或旋转底孔装置。钻杆必须能够承受巨大的内外压、扭曲、弯曲和振动。
2、钻杆在钻探过程中不仅会整体磨损，而且在长度方向上会随机性出现多处更为严重的磨损。若将出现磨损的钻杆进行报废处理，显然不利于资源利用，增加成本，因此现有技术通常只是在出现严重的磨损部位通过堆焊或激光熔覆的方法进行修复，然而修复后的钻杆在未修复的部位还会出现新的磨损，造成钻杆管壁越来越薄，仅能2-3次便必须报废。
3、公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明总体背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成本领域技术人员所公知的现有技术。
技术实现思路
1、为了解决现有修复方法存在的钻杆管壁越来越薄，仅能2-3次便必须报废的技术问题，本发明提出了一种用于钻杆激光熔覆修复的装备，所采用的技术方案是：包括机座，机座上配置带动钻杆匀速旋转的驱动装置，对钻杆表面凹陷缺陷进行定位的检测装置，对检测出的凹陷缺陷进行环切、对熔覆后的钻杆进行原始化的刀台装置，对刀台装置车削的环形槽和/或钻杆通体进行熔覆的激光熔覆装置，还包括控制驱动装置、检测装置、刀台装置和激光熔覆装置的控制系统。
2、进一步地，钻杆的两端分别螺接圆柱形的钻杆工装；
3、机座包括位于后侧的高台部，位于前侧的圆底槽部和位于高台部与圆底槽部之间的沟槽部，圆底槽部的长度大于钻杆的长度；
4、驱动装置包括配置在圆底槽部右端机座上的主轴箱，主轴箱内转设驱动主轴，驱动主轴的右端固接驱动电机的电机轴，驱动主轴的左端固接卡盘，卡盘装夹钻杆工装；圆底槽部左端的机座上配置能够微调左右位置的尾座，尾座上配置顶尖，顶尖直接或间接抵接钻杆工装的端面中心；驱动主轴的轴心与顶尖的轴心重合；
5、检测装置包括分别固设在沟槽部一端的检测伺服电机，检测伺服电机连接控制系统；沟槽部的底部固设2根长向与钻杆的轴向一致的检测直线导轨，检测直线导轨滑动配合检测溜板，2根检测直线导轨之间转设检测丝杆，检测伺服电机的电机轴固接检测丝杆的一端，检测丝杆螺接检测螺母，检测螺母与检测溜板固接，检测溜板上架设距离传感器，距离传感器与控制系统相连且其检测头靠近钻杆的周向圆面；
6、刀台装置包括固设在高台部前侧左端的刀台伺服电机，刀台伺服电机连接控制系统；高台部前侧固设2根长向与钻杆的轴向一致的刀台直线导轨，刀台直线导轨滑动配合刀台溜板，2根刀台直线导轨之间转设刀台丝杆，刀台伺服电机的电机轴固接刀台丝杆的左端，刀台丝杆螺接刀台螺母，刀台螺母与刀台溜板固接；刀台溜板内滑动配合进刀滑板，进刀滑板的直线进给方向沿钻杆的径向，进刀滑板的长度大于刀台溜板的宽度，进刀滑板的前端固设车刀，进刀滑板的后端固设进刀螺母，进刀滑板的顶端固设进刀伺服电机，进刀伺服电机的电机轴固接进刀丝杆，进刀丝杆与进刀螺母螺接，进刀伺服电机连接控制系统；
7、激光熔覆装置包括固设在高台部后侧右端的熔覆伺服电机，熔覆伺服电机连接控制系统；高台部后侧固设2根长向与钻杆的轴向一致的熔覆直线导轨，熔覆直线导轨滑动配合熔覆溜板，2根熔覆直线导轨之间转设熔覆丝杆，熔覆伺服电机的电机轴固接熔覆丝杆的右端，熔覆丝杆螺接熔覆螺母，熔覆螺母与熔覆溜板固接；熔覆溜板的顶端固设熔覆支架，熔覆支架的顶端向前延伸处固设送粉器，送粉器下方的熔覆支架上固设激光熔覆机，激光熔覆机连接控制系统，激光熔覆机的熔覆头靠近钻杆的周向圆面。
8、进一步地，检测直线导轨的两端与钻杆的两端平齐或超出少许；刀台直线导轨的右端与钻杆的右端平齐或超出少许，刀台直线导轨的左端超出钻杆的左端的距离大于等于刀台溜板的长度；熔覆直线导轨的左端与钻杆的左端平齐或超出少许，熔覆直线导轨的右端超出钻杆的右端的距离大于等于熔覆溜板的长度。
9、进一步地，车刀刀刃的延长线水平且穿过钻杆的轴心，熔覆头位于车刀的上方，距离传感器位于车刀的下方，且三者相对直线位移时互不干涉。
10、进一步地，还包括钻杆轴向调整盘，钻杆轴向调整盘的左端面中心开设锥孔，顶尖抵入锥孔中，钻杆轴向调整盘的右端面均布固设3个固定块，固定块上螺接调整螺栓，调整螺栓的杆端抵接钻杆工装，调整螺栓的轴向沿钻杆工装的径向。
11、本发明还提出一种用于钻杆激光熔覆修复的方法，所采用步骤包括
12、①将拟修复的钻杆装夹在卡盘和顶尖之间；
13、②控制系统向驱动电机发出指令，驱动电机带动钻杆匀速旋转；
14、③控制系统向停靠在机座左端或右端的检测装置发出指令，检测伺服电机带动距离传感器向另一端直线移动，距离传感器实时向控制系统传送相对于钻杆表面的距离信号，伺服电机实时向控制系统传送旋转量信号；
15、④控制系统根据传输的距离信号和旋转量信号进行计算，计算出钻杆出现凹陷缺陷的坐标位置及每一凹陷缺陷进行环切所需深度和宽度；
16、⑤控制系统根据计算出的坐标位置向刀台伺服电机发出指令，控制刀台装置依次到达每一凹陷缺陷处；在到达任一凹陷缺陷处时，控制系统根据计算出的所需深度和宽度向进刀伺服电机发出指令，控制车刀向钻杆轴向和径向进给相应的距离，从而在钻杆车削出一道道环槽；
17、⑥控制系统根据计算出的坐标位置向熔覆伺服电机发出指令，控制熔覆装置依次到达每一凹陷缺陷处；在到达任一凹陷缺陷处时，控制系统向熔覆头发出指令，熔覆头开始熔覆，直到将所有环槽全部熔覆填平；
18、⑦控制系统再次向熔覆伺服电机和熔覆头发出指令，控制熔覆装置在钻杆两端来回直线位移一次或一次以上，对钻杆表面进行一次或一次以上的通体熔覆；
19、⑧控制系统向刀台伺服电机发出指令，控制刀台装置在钻杆两端来回直线位移一次或一次以上，控制进刀伺服电机旋转进刀，对钻杆表面进行多次通体车削，最终使得钻杆的外径尺寸与出厂时的原始外径尺寸一致。
20、进一步地，在步骤⑤中，环槽车削完成后，控制系统控制刀台装置回到原位即机座的左端；在步骤⑥中，所有环槽全部熔覆填平后，控制系统控制熔覆装置回到原位即机座的右端；在步骤⑦中，通体熔覆完成后，控制系统控制熔覆装置回到原位即机座的右端；在步骤⑧中，通体车削完成后，控制系统控制刀台装置回到原位即机座的左端。
21、进一步地，在步骤⑥中，控制系统根据每个环槽不同的深度和宽度控制熔覆伺服电机的旋转速度和熔覆头的熔覆时间。
22、本发明的有益效果如下：
23、1)本发明钻杆的两端分别螺接圆柱形的钻杆工装，能够使钻杆全部处于可修复的状态，实现通体熔覆和通体车削。
24、2)本发明机座前低后高，所有运动部件均位于后侧，避免在装夹时碰撞，保证设备安全。同时钻杆装夹于凹槽内，避免发生滚落，有利于工人人身安全。
25、3)本发明驱动电机、检测伺服电机、刀台伺服电机均采用伺服电机，能够实现精确控制。
26、4)本发明钻杆轴向调整盘，能够实时调整钻杆两端的同心度。
27、5)本发明不仅会对钻杆出现严重的磨损部位激光熔覆，而且会对钻杆进行通体熔覆和通体车削，能够使钻杆修复如初。
28、6)本发明完全自动化，节约人工，解决招工难；提供高工作效率，节约时间成本，提高工作效率近30%。
29、7)定位精度准确度高于人肉眼识别。
1.一种用于钻杆激光熔覆修复的装备，其特征在于，包括机座（1），机座（1）上配置带动钻杆（100）匀速旋转的驱动装置，对钻杆表面凹陷缺陷进行定位的检测装置，对检测出的凹陷缺陷进行环切、对熔覆后的钻杆进行原始化的刀台装置，对刀台装置车削的环形槽和/或钻杆通体进行熔覆的激光熔覆装置，还包括控制驱动装置、检测装置、刀台装置和激光熔覆装置的控制系统。
2.根据权利要求1所述的一种用于钻杆激光熔覆修复的装备，其特征在于：
3.根据权利要求2所述的一种用于钻杆激光熔覆修复的装备，其特征在于：检测直线导轨（14）的两端与钻杆（100）的两端平齐或超出少许；刀台直线导轨（19）的右端与钻杆（100）的右端平齐或超出少许，刀台直线导轨（19）的左端超出钻杆（100）的左端的距离大于等于刀台溜板（20）的长度；熔覆直线导轨（29）的左端与钻杆（100）的左端平齐或超出少许，熔覆直线导轨（29）的右端超出钻杆（100）的右端的距离大于等于熔覆溜板（30）的长度。
4.根据权利要求2所述的一种用于钻杆激光熔覆修复的装备，其特征在于：车刀（22）刀刃的延长线水平且穿过钻杆（100）的轴心，熔覆头（37）位于车刀（22）的上方，距离传感器（16）位于车刀（22）的下方，且三者相对直线位移时互不干涉。
5.根据权利要求1所述的一种用于钻杆激光熔覆修复的装备，其特征在于：还包括钻杆轴向调整盘（38），钻杆轴向调整盘（38）的左端面中心开设锥孔，顶尖（8）抵入锥孔中，钻杆轴向调整盘（38）的右端面均布固设3个固定块（39），固定块（39）上螺接调整螺栓（40），调整螺栓（40）的杆端抵接钻杆工装（6），调整螺栓（40）的轴向沿钻杆工装（6）的径向。
6.一种用于钻杆激光熔覆修复的方法，其特征在于，包含如下步骤：
7.根据权利要求6所述的一种用于钻杆激光熔覆修复的方法，其特征在于，在步骤⑤中，环槽（101）车削完成后，控制系统控制刀台装置回到原位即机座（1）的左端；在步骤⑥中，所有环槽全部熔覆填平后，控制系统控制熔覆装置回到原位即机座（1）的右端；在步骤⑦中，通体熔覆完成后，控制系统控制熔覆装置回到原位即机座（1）的右端；在步骤⑧中，通体车削完成后，控制系统控制刀台装置回到原位即机座（1）的左端。
8.根据权利要求6所述的一种用于钻杆激光熔覆修复的方法，其特征在于，在步骤⑥中，控制系统根据每个环槽（101）不同的深度和宽度控制熔覆伺服电机（28）的旋转速度和熔覆头（37）的熔覆时间。
