筛管是油气井或水井用来分离液沙的分离器,其上沿轴向密集排布着通缝,用以防沙和渗液,其中通缝截面呈“外小内大”的梯形既为梯形缝筛管。这种梯形缝筛管与现有的筛管类产品相比,不易产生沙塞,可将防沙有效期提高2-3倍,渗液流阻降低1倍以上,有效的减少筛管失效停机更换次数,大大的提高抽油机生产效率。因此这种筛管是目前石油工业更新换代的主要产品,但由于筛管割缝加工的高难度,要求割缝几何尺寸、形状的高精度,这都给看似简单的筛管加工设下了技术难关,因此这种筛管至今未工业化生产。本文主要针对梯形缝筛管工业化生产的实际需求,开展细窄(0.2mm左右)梯形缝激光加工成形技术方法研究和相关激光加工设备的研制。首先,本文分析总结了割缝筛管的各种加工方法,从而得出在目前可用于筛管梯形缝的加工技术中,激光加工技术是最为先进的。然后研究了激光切割机理,从中找出适合石油筛管的有效切割方式。由于梯形缝的加工特殊性,需采用激光束两次同缝复切的方法来完成。因此本文所开展的梯形缝激光切割成形技术研究,将采用激光束小角度偏转,同缝重叠切割的技术方法,实现沿管轴向的梯形缝成形。这种激光同缝复切法可获得最小的外缝宽度,并可通过光束偏角调正实现切缝角度控制。其次,由于被加工管自身变形及切割中弯曲变形等原因,往往会导致切缝位置偏差,而且这种偏差是随机性的。本项目之前,没有用于这种随机性偏差的补偿技术,所报道的光束偏摆同缝复切加工梯形缝的方法,是靠提高设备的自身精度和人工调整的方式保证两次切缝的重叠精度的。这对于产业化生产是不适用的,难以满足复切光束对首缝的对准和跟踪精度要求。本项目采用了激光切割头以被加工管侧面为基准随动切割,并以随动面为基准实时沿管Y向平移的技术方法补偿修两次切缝的位置偏差。这种补偿技术从理论上讲,可完全消除被加工管Z向分量偏差和Y向分量偏差所导致的两次切缝误差,从而实现两次切缝无误差重叠。最后,根据误差补偿技术要求,本文设计了这种可实现管侧面高精度随动跟踪和以随动面为基准的精确位移补偿的传感驱动技术与实施机构。对其中的位移测量装置,本文设计了差动式电容传感器。该位移传感器利用圆柱形差分电容极板间重合面积的改变来检测位移量的大小,从而保证输出电压与位移之间的线性度。并对位移传感器进行结构和电路设计和分析,同时介绍该电容传感器的制造工艺流程。最后对这种差动式电容传感器进行了实验研究。测试结果表明,该位移传感器的灵敏度、线性度非常好,能很好的满足随动机构的要求,验证了随动机构使用该种传感器的可行性。