鉆機管柱輸送機械手的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種鉆機管柱輸送機械手，包括大臂的一端鉸接在鉆機底座側面的安裝座上，在大臂該端與安裝座之間連接有大臂液缸；大臂的另一端鉸接有小臂，小臂為內、外套筒滑動套裝結構，內、外套筒之間連接有伸縮液缸，小臂的外筒上段與大臂鉸接，小臂的外筒下段與大臂之間連接有小臂液缸；小臂的內筒露出的外圓表面上安裝有三副鉗爪、兩副定位臂、以及托輪。本實用新型的裝置，方便與旋轉的頂驅快速對扣；管柱夾緊可靠，能夠高效完成鉆機管柱輸送及對扣作業(yè)。
【專利說明】鉆機管柱輸送機械手【技術領域】
[0001]本實用新型屬于石油鉆探設備【技術領域】，涉及一種鉆機管柱輸送機械手。
【背景技術】
[0002]鉆機在進行鉆井作業(yè)過程中，需要將排放在貓道的管柱移送至井口中心，與井中管柱對接。目前，鉆機配套用于管柱輸送的機械手，是一種可適應不同井架傾角的鉆具處理液控機械手，其大、小臂通過長、短搖桿及其液缸組成復式四連桿機構，結構復雜，制造較困難；副臂上的鉗爪夾持不同外徑的管柱時需更換鉗頭，現(xiàn)場作業(yè)不方便；小臂為整體式，無伸縮功能，不能用于對扣作業(yè)；小臂上無托輪，不能輔助夾持鉗夾緊管柱。實用新型內容
[0003]本實用新型的目的是提供一種鉆機管柱輸送機械手，解決了現(xiàn)有技術中的相應機械手結構不合理，加工制造困難、現(xiàn)場作業(yè)不方便、功能不完善的問題。
[0004]本實用新型所采用的技術方案是，一種鉆機管柱輸送機械手，包括大臂，大臂的一端鉸接在鉆機底座側面的安裝座上，在大臂該端與安裝座之間連接有大臂液缸；大臂的另一端鉸接有小臂，小臂為內、外套筒滑動套裝結構，內、外套筒之間連接有伸縮液缸，小臂的外筒上段與大臂鉸接，小臂的外筒下段與大臂之間連接有小臂液缸。
[0005]本實用新型的鉆機管柱輸送機械手，其特點還在于:
[0006]小臂的內筒露出的外表面上安裝有三副用于夾持鉆具的鉗爪、兩副用于與井架扣合的定位臂、以及托輪。
[0007]大臂液缸、小臂液缸、伸縮液缸中均內置有位移傳感器，鉗爪、定位臂和各個位移傳感器均與電液控制系統(tǒng)信號連接。
[0008]鉗爪采用交叉錯開式結構。
[0009]本實用新型的有益效果是，采用大、小臂通過一點鉸接后，和小臂液缸組成一個三角形機構，簡化了機械結構、降低制造難度，通過電液控制系統(tǒng)對大臂液缸、小臂液缸進行行程控制，實現(xiàn)了鉗爪所夾持管柱與井中管柱快速對接；采用交叉錯開式鉗爪，夾持不同外徑管柱時不會存在對開式鉗爪扣合時鉗頭干涉的現(xiàn)象，避免了作業(yè)現(xiàn)場頻繁更換鉗頭的麻煩；小臂采用內、外套筒結構，使小臂具有滑動功能，安裝在小臂上的鉗爪所夾持的管柱能上、下移動，使對扣作業(yè)更加方便快速；小臂的尾部設有通過液缸控制帶錐弧的托輪，既能通過托輪壓緊管柱增加鉗牙對管柱的正壓力輔助夾持鉗夾緊管柱，又能通過托輪錐弧使管柱處于鉗爪中心，利于管柱對扣作業(yè)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖1是本實用新型裝置的結構示意圖；
[0011]圖2是本實用新型裝置中的鉗牙結構示意圖；
[0012]圖3是本實用新型裝置中的托輪結構示意圖。[0013]圖中，1.安裝座,2.大臂液缸,3.大臂,4.托輪,5.小臂液缸,6.小臂,7.伸縮液缸，8.鉗爪，9.定位臂，10.電液控制系統(tǒng)，11.鉆機底座，12.管柱，13.托輪液缸。
【具體實施方式】
[0014]下面結合附圖和【具體實施方式】對本實用新型進行詳細說明。
[0015]參照圖1、圖2、圖3，本實用新型的管柱輸送機械手的結構是，包括大臂3和小臂6，大臂3的一端(下端或內端)鉸接在鉆機底座11側面的安裝座I上，在大臂3該端(下端或內端)與安裝座I之間連接有大臂液缸2 ;大臂3的另一端(上端或外端)鉸接有小臂6，小臂6為內、外套筒滑動套裝結構，內、外套筒之間連接有伸縮液缸7，小臂6的外筒上段與大臂3鉸接，小臂6的外筒下段與大臂3之間連接有小臂液缸5，小臂6的內筒露出的外表面上安裝有三副用于夾持鉆具的鉗爪8、兩副用于與井架扣合的定位臂9、以及用于輔助夾緊的由托輪液缸13推動的托輪4 ;大臂液缸2、小臂液缸5、伸縮液缸7中均內置有位移傳感器，鉗爪8、定位臂9和各個位移傳感器均與電液控制系統(tǒng)10信號連接，以便控制系統(tǒng)實現(xiàn)對機械手的操作控制。
[0016]如圖1所示，分別為機械手在水平狀態(tài)的安裝位置及90°直立狀態(tài)的工作位置，本實用新型的裝置能夠適應于0-90°之間的任意井架位置的管柱輸送操作。
[0017]如圖2所示，鉗爪8采用交叉錯開式結構。
[0018]如圖3所示，托輪4的支架與托輪液缸13的活塞桿端頭連接，托輪液缸13的活塞桿伸縮，可以使得托輪4沿支架轉動中心內外擺動。
[0019]本實用新型裝置的工作原理是，在機械手水平位置時，將管柱置于張開的鉗爪8中，操作控制系統(tǒng)10閉合鉗頭后，托輪液缸13伸出使帶錐弧的托輪4頂緊管柱，見圖3 ;控制系統(tǒng)收到可靠夾持的信號后大臂油缸2伸出，大臂3及其上部部件繞大臂3的鉸接點旋轉舉升，在大臂3舉升到一定高度后，小臂液缸5開始伸出，電液控制系統(tǒng)10根據(jù)大臂液缸2和小臂液缸5中行程傳感器的信號按預先設定的程序將所夾持管柱送至井口中心；此時，定位臂9扣合井架，小臂的內筒在伸縮液缸7的作用下滑動，管柱12能在井口中心上、下移動，使其與旋轉的頂驅中心能夠快速對扣；對好扣后，頂驅主軸旋轉，旋扣時產(chǎn)生的反扭矩通過定位臂9傳遞到井架上，使得機械手自身不承受旋轉作業(yè)產(chǎn)生的反扭矩；旋好扣后，鉗爪8送開，機械手各液缸按設定的程序縮回，使機械手回到水平初始狀態(tài)，完成一個管柱12的輸送作業(yè)。
[0020]本實用新型的裝置，采用交叉錯開式鉗爪，夾持不同外徑管柱時不用更換鉗頭；小臂采用內、外套筒結構，使安裝在小臂上的鉗爪所夾持的管柱在井口中心能上、下移動，方便與旋轉的頂驅快速對扣；小臂的尾部設有托輪能頂緊管柱，使管柱夾緊更可靠，高效完成鉆機管柱輸送及對扣作業(yè)。
【權利要求】
1.一種鉆機管柱輸送機械手,其特點在于:包括大臂(3),大臂(3)的一端鉸接在鉆機底座(11)側面的安裝座(I)上，在大臂(3 )該端與安裝座(I)之間連接有大臂液缸(2 );大臂(3)的另一端鉸接有小臂(6)，小臂(6)為內、外套筒滑動套裝結構，內、外套筒之間連接有伸縮液缸(7)，小臂(6)的外筒上段與大臂(3)鉸接，小臂(6)的外筒下段與大臂(3)之間連接有小臂液缸(5)。
2.根據(jù)權利要求1所述的鉆機管柱輸送機械手，其特點在于:所述的小臂(6)的內筒露出的外表面上安裝有三副用于夾持鉆具的鉗爪(8)、兩副用于與井架扣合的定位臂(9)以及托輪(4)。
3.根據(jù)權利要求1所述的鉆機管柱輸送機械手，其特點在于:所述的大臂液缸(2)、小臂液缸(5)、伸縮液缸(7)中均內置有位移傳感器，鉗爪(8)、定位臂(9)和各個位移傳感器均與電液控制系統(tǒng)(10)信號連接。
4.根據(jù)權利要求1所述的鉆機管柱輸送機械手，其特點在于:所述的鉗爪(8)采用交叉錯開式結構。
【文檔編號】E21B19/15GK203742489SQ201420084315
【公開日】2014年7月30日 申請日期:2014年2月26日 優(yōu)先權日:2014年2月26日
【發(fā)明者】白丙建, 李建國, 趙鵬, 張強, 牟新明 申請人:寶雞石油機械有限責任公司