專利名稱：一種行走旋轉(zhuǎn)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及石油鉆機(jī)鉆桿排放設(shè)備領(lǐng)域，特別涉及一種用于陸地鉆機(jī)和海洋鉆井平臺的重載機(jī)器人的行走旋轉(zhuǎn)裝置。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的石油鉆井操作方式需要工作人員與鉆桿直接接觸。鉆桿從堆放處移送到鉆臺上時(shí)，需要人工將貓道上的鉆桿，通過鉆臺上的小絞車下放的鋼絲繩，利用鎖具等工具沿貓道拉上鉆臺。移動鉆桿立根時(shí)，需要二層平臺上的井架工人伸手到井口中心位置將立根接到游車上或拆下來，同時(shí)還需要不斷在指梁與井口中心之間移動立根，這是鉆機(jī)上最危險(xiǎn)的工作之一。上述人工操作過程，操作人員勞動重復(fù)性很高、強(qiáng)度很大、生產(chǎn)效率低并且容易產(chǎn)生疲勞進(jìn)而引發(fā)安全事故。因此，自動化鉆桿操作取代人工操作成為取下鉆工作的新的發(fā)展趨勢。在自動化鉆桿操作過程中，通過自動設(shè)備來完成起下鉆和管子的處理作業(yè)。在實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的過程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)至少存在以下問題自動設(shè)備在鉆桿操作工作過程中需要在指梁與井口等位置來回移動，因而需要能自動行走、旋轉(zhuǎn)及精確定位的行走裝置。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，提供了一種排管設(shè)備的行走旋轉(zhuǎn)裝置，使排管設(shè)備能夠在水平及旋轉(zhuǎn)兩個(gè)自由度內(nèi)運(yùn)動。本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是—種行走旋轉(zhuǎn)裝置，包括下部行走旋轉(zhuǎn)裝置，所述下部行走旋轉(zhuǎn)裝置包括下滑車， 所述下滑車上設(shè)有下滑車回轉(zhuǎn)支承機(jī)構(gòu)，所述下滑車回轉(zhuǎn)支承機(jī)構(gòu)上設(shè)有第一減速機(jī)和萬向鉸接，所述第一減速機(jī)上端設(shè)有回轉(zhuǎn)用液壓馬達(dá)，所述下滑車回轉(zhuǎn)支承機(jī)構(gòu)通過所述萬向鉸接與排管設(shè)備立柱下端連接，所述下滑車回轉(zhuǎn)支承機(jī)構(gòu)上還設(shè)有第一傳感器，所述下滑車的尾部還設(shè)有第二減速機(jī)，所述第二減速機(jī)上端設(shè)有下滑車直線驅(qū)動用液壓馬達(dá)，所述第二減速機(jī)下端設(shè)有下滑車齒輪齒條機(jī)構(gòu)，所述下滑車周圍設(shè)有下滑車導(dǎo)向輪組，所述下滑車底部設(shè)有第二傳感器，所述第二傳感器與所述下滑車齒輪齒條機(jī)構(gòu)連接。所述行走旋轉(zhuǎn)裝置，還包括上部行走旋轉(zhuǎn)裝置，所述上部行走旋轉(zhuǎn)裝置包括上滑車，所述上滑車上設(shè)有減速機(jī)和上滑車回轉(zhuǎn)支承機(jī)構(gòu)，所述上滑車回轉(zhuǎn)支承機(jī)構(gòu)通過軸、鍵與所述排管設(shè)備立柱本體上端連接，所述減速機(jī)上端設(shè)有上滑車直線驅(qū)動用液壓馬達(dá)，所述減速機(jī)下端設(shè)有上滑車齒輪齒條結(jié)構(gòu)，所述上滑車周圍設(shè)有上滑車導(dǎo)向輪組，所述上滑車前部設(shè)有傳感器。所述第二傳感器及所述傳感器均為防爆式絕對值編碼傳感器。所述上滑車上設(shè)有外殼。所述上滑車回轉(zhuǎn)支承機(jī)構(gòu)與所述下滑車回轉(zhuǎn)支承機(jī)構(gòu)同軸。[0012]本實(shí)用新型實(shí)施例提供的技術(shù)方案的有益效果是使排管設(shè)備能夠在水平及旋轉(zhuǎn)兩個(gè)自由度內(nèi)運(yùn)動，即能使排管設(shè)備能夠沿平行型導(dǎo)軌前后自行走且能夠繞自身軸線左右自旋轉(zhuǎn)，排管設(shè)備移動范圍大、過程平穩(wěn)、安全性高。

為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)施例的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例中使用的附圖作一簡單地介紹，顯而易見地，下面所列附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例提供的上部行走旋轉(zhuǎn)裝置結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例提供的下部行走旋轉(zhuǎn)裝置結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例提供的行走旋轉(zhuǎn)裝置在排管設(shè)備中的位置示意圖。附圖中，各標(biāo)號所代表的組件列表如下1、回轉(zhuǎn)用液壓馬達(dá)，2、第一減速機(jī)，3、下滑車回轉(zhuǎn)支承機(jī)構(gòu)，4、下滑車直線驅(qū)動用液壓馬達(dá)，5、第二減速機(jī)，6、下滑車齒輪齒條機(jī)構(gòu)，7、第二傳感器，8、下滑車導(dǎo)向輪組，9、下滑車，10、第一傳感器；11、萬向鉸接，12、上滑車，13、上滑車直線驅(qū)動用液壓馬達(dá)，14、減速機(jī)，15、上滑車齒輪齒條機(jī)構(gòu)，16、上滑車導(dǎo)向輪組，17、傳感器，18、上滑車回轉(zhuǎn)支承機(jī)構(gòu)，19、立柱，20、上導(dǎo)軌；21、下導(dǎo)軌，22、上部行走旋轉(zhuǎn)裝置，24、下部行走旋轉(zhuǎn)裝置，25、外殼。
具體實(shí)施方式
為使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對本實(shí)用新型實(shí)施方式作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。實(shí)施例1參照圖1，本實(shí)施例提供了一種排管設(shè)備的行走旋轉(zhuǎn)裝置，所述行走旋轉(zhuǎn)裝置為下部行走旋轉(zhuǎn)裝置，所述下部行走旋轉(zhuǎn)裝置包括下滑車9、回轉(zhuǎn)用液壓馬達(dá)1、第一減速機(jī)2、 下滑車回轉(zhuǎn)支承機(jī)構(gòu)3、下滑車直線驅(qū)動用液壓馬達(dá)4、第二減速機(jī)5、下滑車齒輪齒條機(jī)構(gòu) 6、下滑車導(dǎo)向輪組8、第一傳感器10、第二傳感器7和萬向鉸接11。下滑車9上設(shè)有下滑車回轉(zhuǎn)支承機(jī)構(gòu)3，下滑車回轉(zhuǎn)支承機(jī)構(gòu)3上設(shè)有第一減速機(jī)2和萬向鉸接11。第一減速機(jī)2 上端設(shè)有回轉(zhuǎn)用液壓馬達(dá)1，回轉(zhuǎn)液壓馬達(dá)1的下端安裝有齒輪，與下滑車回轉(zhuǎn)支承機(jī)構(gòu)3 內(nèi)部的齒輪配合，行走旋轉(zhuǎn)裝置的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動通過回轉(zhuǎn)用液壓馬達(dá)1使第一減速機(jī)2帶動下滑車回轉(zhuǎn)支承機(jī)構(gòu)3運(yùn)動來實(shí)現(xiàn)。參照圖3，下滑車回轉(zhuǎn)支承機(jī)構(gòu)3通過萬向鉸接11與排管設(shè)備立柱19下端連接，下滑車回轉(zhuǎn)支承機(jī)構(gòu)3上還設(shè)有第一傳感器10，第一傳感器10為增量碼盤型傳感器，用來反饋下滑車回轉(zhuǎn)支承機(jī)構(gòu)3的位置，以便控制其旋轉(zhuǎn)角度。下滑車 9的尾部還設(shè)有第二減速機(jī)5，第二減速機(jī)5上端設(shè)有下滑車直線驅(qū)動用液壓馬達(dá)13，第二減速機(jī)5下端設(shè)有下滑車齒輪齒條機(jī)構(gòu)6，下滑車齒輪齒條機(jī)構(gòu)6的齒輪安裝在第二減速機(jī) 5下端，齒條安裝在下導(dǎo)軌21的軌道槽側(cè)壁上的凹槽內(nèi)。下滑車9的水平運(yùn)動通過下滑車直線驅(qū)動用液壓馬達(dá)4使第二減速機(jī)5帶動下滑車齒輪齒條機(jī)構(gòu)6運(yùn)動來實(shí)現(xiàn)。下滑車9 周圍設(shè)有下滑車導(dǎo)向輪組8，本實(shí)施中下滑車導(dǎo)向輪組8共有八個(gè)導(dǎo)向輪，其中四個(gè)導(dǎo)向輪垂直設(shè)置在下滑車9前端的兩側(cè)及后端的兩側(cè)，沿下軌道21的軌道運(yùn)動，另外四個(gè)導(dǎo)向輪水平設(shè)置在下滑車9的底部，沿下軌道21的軌道槽運(yùn)動，參照圖3，下滑車導(dǎo)向輪組8配合下軌道21提供導(dǎo)向作用，本實(shí)施例中導(dǎo)向輪的個(gè)數(shù)并不用于限制本實(shí)用新型，導(dǎo)向輪的個(gè)數(shù)可以根據(jù)需要設(shè)置。下滑車9底部設(shè)有第二傳感器7，第二傳感器7為防爆增量編碼器， 第二傳感器7的碼盤下端通過聯(lián)軸器連接下滑車齒輪齒條機(jī)構(gòu)6的齒輪，齒輪與下滑車動齒輪齒條機(jī)構(gòu)6的齒條配合，第二傳感器7通過齒輪來反饋下滑車9的位置。本實(shí)施例提供的行走旋轉(zhuǎn)裝置通過回轉(zhuǎn)用液壓馬達(dá)1使減速機(jī)10帶動下滑車回轉(zhuǎn)支承機(jī)構(gòu)3旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，實(shí)現(xiàn)了排管設(shè)備立柱的旋轉(zhuǎn)。下滑車回轉(zhuǎn)支承機(jī)構(gòu)3上設(shè)有第一傳感器10，可及時(shí)反饋回轉(zhuǎn)支承機(jī)構(gòu)3的位置，從而實(shí)現(xiàn)對排管設(shè)備的精確控制。行走旋轉(zhuǎn)裝置通過下滑車直線驅(qū)動用馬達(dá)4使第二減速機(jī)5帶動下滑車齒輪齒條機(jī)構(gòu)6運(yùn)動來實(shí)現(xiàn)，并通過下滑車導(dǎo)向輪組8與平行型導(dǎo)軌結(jié)合提供導(dǎo)向作用。因而，使用本實(shí)施例提供的行走旋轉(zhuǎn)裝置的排管設(shè)備，能夠在水平及旋轉(zhuǎn)兩個(gè)自由度內(nèi)運(yùn)動，即能使排管設(shè)備能夠沿平行型導(dǎo)軌前后自行走且能夠繞自身軸線左右自旋轉(zhuǎn)，排管設(shè)備移動范圍大、過程平穩(wěn)、安全性高。實(shí)施例2參照圖2和圖3，為了使排管設(shè)備立柱19能更穩(wěn)固的移動，保證作業(yè)過程的安全， 本實(shí)施在實(shí)施例1的基礎(chǔ)上增加了上部行走旋轉(zhuǎn)裝置，具體為所述上部行走旋轉(zhuǎn)裝置包括上滑車12、上滑車回轉(zhuǎn)支承機(jī)構(gòu)18、傳感器17、上滑車導(dǎo)向機(jī)構(gòu)16、上滑車齒輪齒條機(jī)構(gòu)15、減速機(jī)14和上滑車直線驅(qū)動用液壓馬達(dá)13。上滑車12上設(shè)有減速機(jī)14和上滑車回轉(zhuǎn)支承機(jī)構(gòu)18，上滑車回轉(zhuǎn)支承機(jī)構(gòu)18通過軸、鍵與排管設(shè)備立柱本體上端連接。減速機(jī)14上端安裝有上滑車直線驅(qū)動用液壓馬達(dá)13，減速機(jī) 14下端設(shè)有上滑車齒輪齒條結(jié)構(gòu)15，上滑車齒輪齒條結(jié)構(gòu)15的齒輪設(shè)在減速機(jī)14下端， 齒條結(jié)構(gòu)設(shè)在上軌道20的軌道槽側(cè)壁上的凹槽內(nèi)。上滑車12的水平運(yùn)動通過上滑車直線驅(qū)動用液壓馬達(dá)13使減速機(jī)14帶動上滑車動齒輪齒條機(jī)構(gòu)15運(yùn)動來實(shí)現(xiàn)。上滑車12周圍設(shè)有上滑車導(dǎo)向輪組16，本實(shí)施例中上滑車導(dǎo)向輪組16共有八個(gè)導(dǎo)向輪，其中四個(gè)垂直設(shè)置在上滑車12兩側(cè)的側(cè)壁上，沿上軌道20的軌道運(yùn)動，另外四個(gè)分別設(shè)置在上滑車12 的4條側(cè)楞上，沿上軌道20的軌道槽內(nèi)的凹道運(yùn)動，參照圖3，上滑車導(dǎo)向輪組通過與上導(dǎo)軌20配合，為上滑車12導(dǎo)向，導(dǎo)向輪的個(gè)數(shù)可以根據(jù)需要設(shè)置。上滑車12前部設(shè)有傳感器17，傳感器17的碼盤下端通過聯(lián)軸器連接上滑車動齒輪齒條機(jī)構(gòu)15的齒輪，傳感器17 為防爆增量編碼器，通過與上滑車齒輪齒條機(jī)構(gòu)15配合的齒輪，來反饋上滑車12的位置。本實(shí)施例中，為了保護(hù)安裝在上滑車上的上滑車直線驅(qū)動用液壓馬達(dá)13及減速機(jī)14等構(gòu)造，上滑車上設(shè)有外殼25。本實(shí)施例中上滑車回轉(zhuǎn)支承機(jī)構(gòu)18通過可上下滑動的鍵與排管設(shè)備立柱19的上端聯(lián)接，下滑車回轉(zhuǎn)支承機(jī)構(gòu)3通過萬向鉸接11與排管設(shè)備立柱19的下端連接，上滑車回轉(zhuǎn)支承機(jī)構(gòu)18與下滑車回轉(zhuǎn)支承機(jī)構(gòu)3同軸。上滑車回轉(zhuǎn)支承機(jī)構(gòu)18與下滑車回轉(zhuǎn)支承機(jī)構(gòu)3同軸使排管設(shè)備立柱19只可以沿自身軸線旋轉(zhuǎn)，使排管設(shè)備立柱不易偏斜，行走過程更加平穩(wěn)，作業(yè)過程安全性更高。以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種行走旋轉(zhuǎn)裝置，其特征在于，包括下部行走旋轉(zhuǎn)裝置，所述下部行走旋轉(zhuǎn)裝置包括下滑車，所述下滑車上設(shè)有下滑車回轉(zhuǎn)支承機(jī)構(gòu)，所述下滑車回轉(zhuǎn)支承機(jī)構(gòu)上設(shè)有第一減速機(jī)和萬向鉸接，所述第一減速機(jī)上端設(shè)有回轉(zhuǎn)用液壓馬達(dá)，所述下滑車回轉(zhuǎn)支承機(jī)構(gòu)通過所述萬向鉸接與機(jī)器人立柱下端連接，所述下滑車回轉(zhuǎn)支承機(jī)構(gòu)上還設(shè)有第一傳感器，所述下滑車的尾部還設(shè)有第二減速機(jī)，所述第二減速機(jī)上端設(shè)有下滑車直線驅(qū)動用液壓馬達(dá)，所述第二減速機(jī)下端設(shè)有下滑車齒輪齒條機(jī)構(gòu)，所述下滑車周圍設(shè)有下滑車導(dǎo)向輪組，所述下滑車底部設(shè)有第二傳感器，所述第二傳感器與所述下滑車齒輪齒條機(jī)構(gòu)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的行走旋轉(zhuǎn)裝置，其特征在于，還包括上部行走旋轉(zhuǎn)裝置，所述上部行走旋轉(zhuǎn)裝置包括上滑車，所述上滑車上設(shè)有減速機(jī)和上滑車回轉(zhuǎn)支承機(jī)構(gòu)，所述上滑車回轉(zhuǎn)支承機(jī)構(gòu)通過軸、鍵與所述機(jī)器人立柱本體上端連接，所述減速機(jī)上端設(shè)有上滑車直線驅(qū)動用液壓馬達(dá)，所述減速機(jī)下端設(shè)有上滑車齒輪齒條結(jié)構(gòu)，所述上滑車周圍設(shè)有上滑車導(dǎo)向輪組，所述上滑車前部設(shè)有傳感器。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的行走旋轉(zhuǎn)裝置，其特征在于，所述上滑車回轉(zhuǎn)支承機(jī)構(gòu)與所述下滑車回轉(zhuǎn)支承機(jī)構(gòu)同軸。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的行走旋轉(zhuǎn)裝置，其特征在于，所述第一傳感器、所述第二傳感器及所述傳感器均為防爆式絕對值編碼傳感器。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的行走旋轉(zhuǎn)裝置，其特征在于，所述上滑車上設(shè)有外殼。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種行走旋轉(zhuǎn)裝置，屬于石油鉆機(jī)鉆桿排放設(shè)備領(lǐng)域。本實(shí)用新型通過提供一種行走旋轉(zhuǎn)裝置使排管設(shè)備能夠在水平及旋轉(zhuǎn)兩個(gè)自由度內(nèi)運(yùn)動，即能使排管設(shè)備能夠沿平行型導(dǎo)軌前后自行走且能夠繞自身軸線左右自旋轉(zhuǎn)，機(jī)器人移動范圍大、過程平穩(wěn)、安全性高。
文檔編號E21B19/15GK201963225SQ20102069595
公開日2011年9月7日 申請日期2010年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月31日
發(fā)明者劉大江, 劉海剛, 張二強(qiáng), 李建國, 樊巖松, 皮景峰, 胡帥, 趙淑蘭 申請人:中國石油天然氣集團(tuán)公司, 中國石油技術(shù)開發(fā)公司, 中油遼河寶石石油裝備有限公司