本實(shí)用新型屬于石油勘探設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種折臂伸縮抓管機(jī)。

背景技術(shù)：

在石油鉆井作業(yè)過(guò)程中，在鉆桿盒或堆場(chǎng)與貓道之間轉(zhuǎn)運(yùn)管子的作業(yè)中，一般都采用人力手動(dòng)方式抬放、滾放管子，作業(yè)過(guò)程非常不安全，而且勞動(dòng)強(qiáng)度相當(dāng)大，工作效率低。在個(gè)別鉆井平臺(tái)上，還有通過(guò)平臺(tái)吊機(jī)采用鋼絲繩捆綁的方式吊運(yùn)管子，裝卸都需要人為干預(yù)，并且吊運(yùn)過(guò)程中由于鋼絲繩的柔性擺動(dòng)非常大，容易碰撞而造成事故。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的是提供一種折臂伸縮抓管機(jī)，解決了現(xiàn)有技術(shù)采用人力手動(dòng)方式抬放、滾放管子，作業(yè)過(guò)程非常不安全，而且勞動(dòng)強(qiáng)度相當(dāng)大；采用平臺(tái)吊機(jī)吊運(yùn)過(guò)程中人為參與多，鋼絲繩吊運(yùn)擺動(dòng)大，工作效率低的問題。

本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是，一種折臂伸縮抓管機(jī)，包括設(shè)置在基座上的回轉(zhuǎn)支承和回轉(zhuǎn)臺(tái)，回轉(zhuǎn)支承內(nèi)圈向下與基座連接，回轉(zhuǎn)支承外圈向上與回轉(zhuǎn)臺(tái)連接；在回轉(zhuǎn)臺(tái)上固定安裝有回轉(zhuǎn)電機(jī)，回轉(zhuǎn)電機(jī)的傳動(dòng)齒輪與回轉(zhuǎn)支承內(nèi)齒圈齒輪嚙合；在基座中設(shè)置有集成液壓站；

回轉(zhuǎn)臺(tái)與主臂一端鉸接，主臂與回轉(zhuǎn)臺(tái)另外鉸接有主液缸；主臂另一端與副臂一端鉸接，主臂和副臂另外鉸接有副液缸，副臂另一端設(shè)置有伸縮臂，伸縮臂內(nèi)端與伸縮液缸的活塞桿傳動(dòng)連接，伸縮臂外端頭鉸接有吊爪。

本實(shí)用新型的折臂伸縮抓管機(jī)，其特征還在于：

集成液壓站的油泵驅(qū)動(dòng)電機(jī)通過(guò)法蘭安裝在基座軸心線上，油泵及液壓站附件安裝在回轉(zhuǎn)臺(tái)內(nèi)腔中，油箱集成在回轉(zhuǎn)臺(tái)內(nèi)腔的空間里。

回轉(zhuǎn)臺(tái)上表面安裝有控制室。

吊爪以中部的主鉸接點(diǎn)為界，在吊爪上部設(shè)置有吊掛及旋轉(zhuǎn)功能的組件，在吊爪下部還安裝有調(diào)平缸、平衡梁及連接導(dǎo)軌，其中平衡梁懸掛在連接導(dǎo)軌下方，調(diào)平缸缸體底端與連接導(dǎo)軌鉸接，調(diào)平缸活塞桿端頭與平衡梁上的耳座鉸接，平衡梁下部安裝有爪手及頂板。

主液缸、副液缸、伸縮液缸中分別集成有位移傳感器，各個(gè)位移傳感器的信號(hào)線與控制室中的控制器連接。

本實(shí)用新型的有益效果是，1)折臂伸縮抓管機(jī)集成度高，只需提供電源，即可進(jìn)行操控；折臂伸縮抓管機(jī)折疊后占用空間小，工作時(shí)通過(guò)伸縮臂伸出可大大提高抓管工作范圍，并能通過(guò)控制副臂和伸縮臂進(jìn)行抓管，可顯著提高抓管精度、減少微調(diào)時(shí)的沖擊，降低抓管過(guò)程中功率消耗。2)通過(guò)調(diào)整吊爪整體重心與吊臂鉸接點(diǎn)的連線處于鉛垂?fàn)顟B(tài)，折臂伸縮起重機(jī)變幅過(guò)程中吊爪自動(dòng)保持水平，特別適合水平放置的貓道。3)通過(guò)操作折臂折疊可實(shí)現(xiàn)較小半徑范圍內(nèi)管子吊運(yùn)操作；完成管子吊運(yùn)作業(yè)后可折疊存放，節(jié)省設(shè)備占用空間，降低設(shè)備重心。4)通過(guò)編程可實(shí)現(xiàn)吊爪水平或垂直運(yùn)動(dòng)，避免人為操作失誤和效率低下。

附圖說(shuō)明

圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖及工作曲線；

圖2是本實(shí)用新型中的吊爪調(diào)平示意圖。

圖中，1.基座，2.集成液壓站，3.回轉(zhuǎn)支承，4.回轉(zhuǎn)電機(jī)，5.回轉(zhuǎn)臺(tái)，6.控制室，7.主液缸，8.主臂，9.副液缸，10.副臂，11.伸縮液缸，12.伸縮臂，13.吊爪，14.調(diào)平缸，15.平衡梁，16.連接導(dǎo)軌。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。

參照?qǐng)D1，本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)是，包括設(shè)置在基座1上的回轉(zhuǎn)支承3和回轉(zhuǎn)臺(tái)5，回轉(zhuǎn)支承3內(nèi)圈向下與基座1采用螺栓連接，回轉(zhuǎn)支承3外圈向上與回轉(zhuǎn)臺(tái)5采用螺栓連接；在回轉(zhuǎn)臺(tái)5上固定安裝有回轉(zhuǎn)電機(jī)4，回轉(zhuǎn)電機(jī)4的傳動(dòng)齒輪與回轉(zhuǎn)支承3內(nèi)齒圈齒輪嚙合，回轉(zhuǎn)電機(jī)4轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)回轉(zhuǎn)臺(tái)5繞基座1回轉(zhuǎn)；在基座1中設(shè)置有集成液壓站2，集成液壓站2的油泵驅(qū)動(dòng)電機(jī)通過(guò)法蘭安裝在基座1軸心線上，油泵及液壓站附件安裝在回轉(zhuǎn)臺(tái)5內(nèi)腔中，油箱集成在回轉(zhuǎn)臺(tái)5內(nèi)腔的空間里；在回轉(zhuǎn)臺(tái)5上表面安裝有控制室6，用于控制操作折臂伸縮抓管機(jī)運(yùn)動(dòng)；

回轉(zhuǎn)臺(tái)5與主臂8一端(內(nèi)端)鉸接，主臂8與回轉(zhuǎn)臺(tái)5另外鉸接有主液缸7；主臂8另一端(外端)與副臂10一端(內(nèi)端)鉸接，主臂8和副臂10另外鉸接有副液缸9，副臂10另一端(外端)設(shè)置有伸縮臂12，伸縮臂12內(nèi)端與伸縮液缸11的活塞桿傳動(dòng)連接，伸縮臂12外端頭鉸接有吊爪13；

參照?qǐng)D1、圖2，吊爪13通過(guò)中部的主鉸接點(diǎn)將上下兩部分連接在一起，在吊爪13上部設(shè)置有吊掛及旋轉(zhuǎn)功能的組件吊爪13通過(guò)頂部的鉸接點(diǎn)與伸縮臂12連接；在吊爪13下部另外安裝有調(diào)平缸14、平衡梁15及連接導(dǎo)軌16，其中平衡梁15懸掛在連接導(dǎo)軌16下方，調(diào)平缸14缸體底端與連接導(dǎo)軌16鉸接，調(diào)平缸14活塞桿端頭與平衡梁15上的耳座鉸接，平衡梁15下部安裝有夾持功能的爪手及壓緊功能的頂板，調(diào)平缸14活塞桿的伸縮能夠帶動(dòng)平衡梁15沿連接導(dǎo)軌16水平移動(dòng)，平衡梁15再帶動(dòng)爪手及管子水平移動(dòng)實(shí)現(xiàn)重心的調(diào)節(jié)。吊爪13具有夾持、壓緊、旋轉(zhuǎn)管子功能的部件(爪手及頂板)為現(xiàn)有結(jié)構(gòu)，吊爪13具有重心調(diào)節(jié)功能的部件(包括調(diào)平缸14、平衡梁15及連接導(dǎo)軌16)為創(chuàng)新設(shè)置。

吊爪13上的爪手及頂板液壓管路與集成液壓站2連接，人工操作抓管及放開管子；主液缸7、副液缸9、伸縮液缸11和調(diào)平缸14的液壓管路均通過(guò)控制室6中的控制器與集成液壓站2連接，通過(guò)控制器實(shí)現(xiàn)人工操作或程序化操作。

在上述的主液缸7、副液缸9、伸縮液缸11中分別集成有位移傳感器，各個(gè)位移傳感器的信號(hào)線與控制室6中的控制器連接，將各個(gè)位移傳感器的信號(hào)反饋到控制室6中的控制器中，通過(guò)編程可實(shí)現(xiàn)主臂8、副臂10、伸縮臂12的兩兩復(fù)合運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)吊爪3整體水平或垂直運(yùn)動(dòng)，大大降低操作難度，提高管子抓取和吊運(yùn)效率。

伸縮臂12采用單級(jí)伸縮或多級(jí)伸縮結(jié)構(gòu)。

本實(shí)用新型的工作原理是，

通過(guò)油泵驅(qū)動(dòng)電機(jī)帶動(dòng)集成液壓站2中的油泵向上述的主液缸7、副液缸9、伸縮液缸11提供液壓動(dòng)力，主液缸7驅(qū)動(dòng)主臂8變幅，副液缸9驅(qū)動(dòng)副臂10變幅，伸縮液缸11驅(qū)動(dòng)伸縮臂12在副臂10內(nèi)滑動(dòng)伸縮，伸縮臂12帶動(dòng)吊爪13實(shí)現(xiàn)位置移動(dòng)；

通過(guò)控制室6操作抓管機(jī)實(shí)現(xiàn)工作范圍內(nèi)不同規(guī)格管子的抓取和吊運(yùn)。吊爪13夾持管子后，通過(guò)調(diào)平缸14調(diào)整管子重心相對(duì)吊爪鉸接處的位置，使吊爪13的整體重心與伸縮臂12鉸接點(diǎn)的連線始終處于鉛垂?fàn)顟B(tài)，使得抓管機(jī)變幅過(guò)程中吊爪13自動(dòng)保持抓管水平；

通過(guò)伸縮臂12的伸縮，可大大提高抓管機(jī)在管子堆場(chǎng)抓取的范圍，通過(guò)控制慣性小的副臂10和伸縮臂12對(duì)管子進(jìn)行抓取，可控性好，沖擊小，節(jié)省能源消耗，可提高抓管的精度。

本實(shí)用新型的創(chuàng)新點(diǎn)如下：

1、自由懸垂式吊爪連接結(jié)構(gòu)

吊爪13通過(guò)銷軸與伸縮臂12鉸接，抓管機(jī)變幅過(guò)程中，吊爪13處于自由懸垂?fàn)顟B(tài)。吊爪13夾持管子后，通過(guò)調(diào)平缸14調(diào)整管子重心相對(duì)吊爪鉸接處的位置，使吊爪整體重心與伸縮臂12鉸接點(diǎn)的連線始終處于鉛垂?fàn)顟B(tài)，使得抓管機(jī)變幅過(guò)程中吊爪13自動(dòng)保持抓管水平。通過(guò)調(diào)平缸14對(duì)吊爪13進(jìn)行重心調(diào)整，這樣允許吊爪13抓管時(shí)偏離管子的重心，抓取管子過(guò)程中對(duì)管子重心位置要求不高，適應(yīng)能力強(qiáng)，抓管效率高。

2、復(fù)合直線運(yùn)動(dòng)控制

通過(guò)編程對(duì)主臂8、副臂10、伸縮臂12兩兩進(jìn)行復(fù)合運(yùn)動(dòng)編程，改變了手動(dòng)操作吊爪13為弧線的運(yùn)動(dòng)軌跡，使得吊爪能夠進(jìn)行水平或垂直直線運(yùn)動(dòng)，大大降低操作難度，提高管子抓取容錯(cuò)、提高吊運(yùn)效率。

3、內(nèi)藏式集成液壓站

液壓泵、油箱及附件集中安裝在回轉(zhuǎn)臺(tái)5內(nèi)，油泵驅(qū)動(dòng)電機(jī)安裝在基座1內(nèi)，充分利用回轉(zhuǎn)臺(tái)5和基座1的內(nèi)部空間集成液壓站設(shè)計(jì)。解決了現(xiàn)有設(shè)備布局零亂、各種管線拖拉等不足，確保了整套設(shè)備外觀整齊和美觀，有效節(jié)省了操作臺(tái)面的空間，創(chuàng)新性地利用了回轉(zhuǎn)臺(tái)5和基座1內(nèi)部空間。

4、“折臂+伸縮臂(單級(jí)或多級(jí))+吊爪”組合提高吊爪抓取能力。

通過(guò)吊臂組合控制，實(shí)現(xiàn)吊爪13在任一工作半徑下，一定高度范圍內(nèi)抓取管子，解決了存放在排管架或鉆桿盒內(nèi)多層管子的抓取問題。