立根自动排放装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种立根自动排放装置，涉及石油及天然气钻探领域，其包括井架，二层台以及钻台，还包括：第一机械臂，其设置于二层台上的舌台的底部，且能沿舌台的长度方向移动，第一机械臂设置为可环持住立根上部，并可带动其移动；以及第二机械臂，其设置于钻台上，且可在非立根区域移动，第二机械臂设置为可环持住立根下部，并可带动其移动。用第一机械臂和第二机械臂代替井架工和钻台工进行施工，机械臂仅需要承受远小于立根重量的由环持立根所带来的水平力，降低了机械臂完全夹持住立根来移动的过程中对于机械臂强度和刚度的要求，简化了设计，节省了成本，提高了工作的安全性和效率。

Erect root automatic discharge device

The utility model discloses an automatic discharge device for vertical root, involving oil and gas drilling field, which comprises two layers and rig derrick, Taiwan, also includes a first mechanical arm, which is arranged in two layers on the table at the bottom of the tongue, tongue and along the length direction of mobile station, the first mechanical the arm is set to hold the upper ring pipe, and can drive the mobile manipulator; and second, which is arranged on the floor, and the vertical root region in non mobile manipulator, second can be set to hold the ring stand lower, and can drive the mobile. The construction of the first arm and the second mechanical arm instead of the derrick and floorman, mechanical arm only need to bear the weight of the root is far less than the vertical to the horizontal force by the vertical root caused by the lower arm clamp completely rooted in the process of moving the arm strength and stiffness requirements to simplify the design, save cost, improve work efficiency and security.

【技术实现步骤摘要】
立根自动排放装置
本技术涉及石油及天然气钻探领域。更具体地说，本技术涉及一种立根自动排放装置。
技术介绍
在我国现有钻井作业中，起下钻时仍采用井架工高空操作、钻台工协同配合的模式，起下一柱立根需要井架工在三十多米的高空，用双手或者气动绞车带动的拉钩来抓取，在井架工将立根的上部推放进指定区域，然后再由钻台工扶住立根下部摆到钻台立根区的指定位置或者井口。这样的操作模式不仅存在如高空坠物、二层台气动绞车挤伤、钻具摆动挤伤、井架工坠落等诸多风险，而且劳动强度大，效率低下，工作环境也很恶劣。随着HSE精神在石油钻探工程中的全面贯彻，陆地钻井对于安全的要求也越来越严，立根自动排放装置需求也显得日益迫切。国内很多机构对此类装置也展开了研发，普遍都采用单个二层台机械臂悬持立根的方式来完成立根的排放，这种方式要求机械臂需要承受钻柱的重力，要求机械臂具有很高的强度和刚度，导致其机构体积庞大，对钻机起升力影响较大；同时，还要求立根垂直排放，以便机械臂抓取，但由于陆地钻机在实际作业中摆放立根时，立根与地面不成直角，使得机械臂在抓取立根时存在困难，需要对钻台立根盒进行改造。
技术实现思路
本技术的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。本技术还有一个目的是提供一种立根自动排放装置，采用上下两个机械臂模拟井架工和钻台工的起下钻操作，采用环持的方式来完成立根排放，与顶驱、铁钻工、自动吊卡和气动卡瓦等装备配合，提高钻井作业的效率和安全性。为了实现根据本技术的这些目的和其它优点，提供了一种立根自动排放装置，其包括井架，二层台以及钻台，其特征在于，还包括：第一机械臂，其设置于二层台上的舌台的底部，且能沿舌台的长度方向移动，所述第一机械臂设置为可环持住立根上部，并可带动其移动；以及第二机械臂，其设置于钻台上，且可在非立根区域移动，所述第二机械臂设置为可环持住立根下部，并可带动其移动。优选的是，所述第一机械臂和所述第二机械臂的夹持端均为卡爪结构，所述卡爪结构包括：卡爪基座，其可转动的设置；抓取装置，包括一对手指基座、一对手指部以及油缸；所述一对手指基座分别与所述卡爪基座通过转轴连接，所述一对手指基座设有转轴的一端固定安装有相互啮合的齿轮；所述一对手指部分别可拆卸的固定于一对手指基座上，且相对设置，一对手指部相对的面为向内凹陷的弧面；所述油缸的缸体与所述卡爪基座铰接，其活塞杆与所述一对手指基座的其中一个铰接，从而与所述齿轮结合控制一对手指部的张开与闭合。优选的是，所述抓取装置可设置为两组，分别设置于所述卡爪基座沿长度方向的两端，且两组抓取装置的手指部尺寸不同。优选的是，所述第一机械臂和所述第二机械臂包括底座、大臂、小臂、手腕、卡爪，它们依次通过转轴相互连接。优选的是，所述舌台底部的长度方向上安装有第一运动轨道，所述第一运动轨道上设有可沿其轨道运动的第一平移小车，所述第一平移小车与所述第一机械臂的底座固定连接。优选的是，所述钻台上设有第二运动轨道，所述第二运动轨道位于所述第一运动轨道的正下方，所述第二运动轨道上设有可沿其轨道运动的第二平移小车，所述第二平移小车与所述第二机械臂的底座固定连接。优选的是，所述钻台还包括换轨机构和停机轨道；所述第二运动轨道与所述停机轨道之间通过换轨机构衔接，所述停机轨道设置为远离井口。本技术至少包括以下有益效果：1、采用“以机器换人”的思路，用机械臂模拟人工作的流程，机械臂仅需要承受远小于立根重量的由环持立根所带来的水平力，降低了机械臂完全夹持住立根来移动的过程中对于机械臂强度和刚度的要求，简化了设计，节省了成本。2、第二机械臂移动的轨道中还设置有停机轨道，在不工作时第二机械臂通过换轨机构移动到停机轨道，让开钻台猫道至井口的工作空间，方便其他钻井作业。3、采用环持立根方式抓取立根，解决了立根放置角度，例如立根倾斜不垂直，对立根的抓取很困难的问题。本技术的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本技术的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。附图说明图1为本技术二层台及第一机械臂的正视图；图2为本技术二层台及第一机械臂的俯视图；图3为本技术第一机械臂和第二机械臂的卡爪结构图；图4为本技术立根排放过程中机械臂工作路线平面示意图。具体实施方式下面结合附图对本技术做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。在本技术的描述中，术语“横向”、“纵向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，并不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。如图1至4所示，本技术提供了一种立根自动排放装置，其包括井架，二层台以及钻台，其特征在于，还包括：第一机械臂，其设置于二层台上的舌台1的底部，且能沿舌台1的长度方向移动，所述第一机械臂设置为可环持住立根上部，并可带动其移动；以及第二机械臂，其设置于钻台上，且可在非立根区域移动，所述第二机械臂设置为可环持住立根下部，并可带动其移动。在这种技术方案中，相当于第一机械臂代替了“井架工”的工作，但是其安装在舌台的底部，便于抓取立根，而第二机械臂代替了“钻台工”的工作，安装在非立根区域即可，第一机械臂和第二机械臂仅仅需要环持住立根，可将其移动到指定区域，不需要将其完全夹持住来移动，降低了机械臂需要的强度和刚度，同时也节省了人力，提高了工作效率和安全性；另一方面，因为仅仅是环持而非夹持，所以在立根倾斜的情况下，本技术的机械臂也能抓取立根移动。在另一种技术方案中，所述第一机械臂和所述第二机械臂的夹持端均为卡爪结构，所述卡爪结构包括：卡爪基座11，其可转动的设置；抓取装置，包括一对手指基座13、一对手指部14以及油缸12；所述一对手指基座13分别与所述卡爪基座11通过转轴连接，所述一对手指基座13设有转轴的一端固定安装有相互啮合的齿轮；所述一对手指部14分别可拆卸的固定于一对手指基座13上，且相对设置，一对手指部14相对的面为向内凹陷的弧面；所述油缸12的缸体与所述卡爪基座11铰接，其活塞杆与所述一对手指基座13的其中一个铰接，从而与所述齿轮结合控制一对手指部14的张开与闭合。在这种技术方案中对卡爪结构进行了详细的描述，卡爪基座11与机械臂通过转轴等方式可转动的设置，在环持立根的时候可以根据立根所在的位置转动卡爪基座11更好的环持，抓取装置中只安装有一个油缸12，其与卡爪基座11和一对手指基座13的其中一个分别铰接，通过活塞杆的伸缩运动带动一对手指基座13的其中一个运动，一对手指基座通过相互啮合的齿轮连接，当其中一个运动时，也带动另一个一起运动，这样通过控制手指基座13的运动来控制一对手指部14的张开与闭合；一对手指部14是相对设置的，且可以拆卸，这样在适应不同直径的立根时仅仅需要通过更换一对手指部14即可；一对手指部14相对的面为向内凹陷的弧面，这是为了适应立根的弧面，更方便更好的环持住立根。在另一种技术方案中，所述抓取装置可设置为两组，分别设置于所述卡爪基座11沿长度本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种立根自动排放装置，其包括井架，二层台以及钻台，其特征在于，还包括：第一机械臂，其设置于二层台上的舌台的底部，且能沿舌台的长度方向移动，所述第一机械臂设置为可环持住立根上部，并可带动其移动；以及第二机械臂，其设置于钻台上，且可在非立根区域移动，所述第二机械臂设置为可环持住立根下部，并可带动其移动。

【技术特征摘要】
1.一种立根自动排放装置，其包括井架，二层台以及钻台，其特征在于，还包括：第一机械臂，其设置于二层台上的舌台的底部，且能沿舌台的长度方向移动，所述第一机械臂设置为可环持住立根上部，并可带动其移动；以及第二机械臂，其设置于钻台上，且可在非立根区域移动，所述第二机械臂设置为可环持住立根下部，并可带动其移动。2.如权利要求1所述的立根自动排放装置，其特征在于，所述第一机械臂和所述第二机械臂的夹持端均为卡爪结构，所述卡爪结构包括：卡爪基座，其可转动的设置；抓取装置，包括一对手指基座、一对手指部以及油缸；所述一对手指基座分别与所述卡爪基座通过转轴连接，所述一对手指基座设有转轴的一端固定安装有相互啮合的齿轮；所述一对手指部分别可拆卸的固定于一对手指基座上，且相对设置，一对手指部相对的面为向内凹陷的弧面；所述油缸的缸体与所述卡爪基座铰接，其活塞杆与所述一对手指基座的其中一个铰接，从而与所述齿轮结合控制一对手指部的张开与闭合。3.如权利要求2所述的立根自...

【专利技术属性】
技术研发人员：张超平，黎爱军，杨凡，徐军，高迅，高海平，李超，李大彬，屈晓妮，
申请(专利权)人：中石化石油机械股份有限公司研究院，中石化石油机械股份有限公司，
类型：新型
国别省市：湖北,42