一种钻台机械手制造技术

本实用新型专利技术公开一种钻台机械手，水平移动导轨同钻台面固定连接，回转支承安装在水平移动导轨上，竖直设置的垂直移动导轨同回转支承相连；移动滑块安装于垂直移动导轨内，第一油缸的固定端和活动端分别与垂直移动导轨和移动滑块固定连接；内移动臂底部同移动滑块铰接，第二油缸的固定端和活动端分别与移动滑块和内移动臂的中下部铰接；内移动臂顶部与移动臂上部的顶部铰接，第三油缸的固定端铰接在内移动臂上部，第三油缸的活动端铰接在移动臂上部的中部。本实用新型专利技术能够实现钻台面管柱的移动、管柱进入钻台到达井口时的缓冲、管柱(钻杆)进入鼠动等主要工作的自动化，解决了目前钻台面管柱移动依靠人力和多装置分散工作的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种钻台机械手
本技术属于油气工程钻探设备
，特别涉及一种油气开采作业过程中能够实现钻台面管柱位移和钻杆下放(入鼠洞)的一种钻台机械手。
技术介绍
如今，在油气开采钻探设备领域，随着安全要求的不断提高和人员成本的增加，对钻台面管柱多功能机械手的需求越来越多，全自动、高效率、低耗能、远程控制、替代人工的钻台面管柱多功能机械手是必然发展趋势。然而，现有的钻台面管柱移动作业主要采用人力推动，钻杆进入鼠洞作业主要采用风动绞车起吊，传统作业方式存在用工量大，人员劳动强度高，人员安全风险高，钻杆进入鼠洞效率低等缺点。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种钻台机械手，以解决上述技术问题。本技术能够实现钻台面管柱的移动、管柱进入钻台到达井口时的缓冲、特别是管柱(钻杆)进入鼠动等主要工作的自动化，以解决目前钻台面管柱移动依靠人力和多装置分散工作的现状。为了实现上述目的，本技术采用如下技术方案：一种钻台机械手，包括水平移动导轨、回转支承、移动滑块、垂直移动导轨、内移动臂、和外移动臂；水平移动导轨同钻台面固定连接，回转支承安装在水平移动导轨上，竖直设置的垂直移动导轨同回转支承相连；移动滑块安装于垂直移动导轨内，第一油缸的固定端和活动端分别与垂直移动导轨和移动滑块固定连接，移动滑块能够在第一油缸的带动下沿垂直移动导轨上下移动；内移动臂底部同移动滑块铰接，第二油缸的固定端和活动端分别与移动滑块和内移动臂的中下部铰接，通过第二油缸的驱动能够实现内移动臂相对于垂直移动导轨的角度开合；外移动臂包括移动臂上部和移动臂下部，移动臂上部同移动臂下部通过内部滑杆联结，能够实现外移动臂的伸缩；内移动臂顶部与移动臂上部的顶部铰接，第三油缸的固定端铰接在内移动臂上部，第三油缸的活动端铰接在移动臂上部的中部；通过第三油缸能够实现外移动臂相对于内移动臂的角度开合；移动臂上部的顶部连接有上夹持钳；移动臂下部的下部连接有下夹持钳。进一步的，移动臂上部和移动臂下部上设有弧形轨道面。进一步的，上夹持钳包括左钳板、右钳板及控制机构。进一步的，下夹持钳包括左钳板、右钳板、第五油缸、摩擦块及传感器，第五油缸连接左钳板、右钳板；第五油缸受传感器控制，通过传感器反馈，能够调节第五油缸实现下夹持钳的开合、扶持和夹持；左钳板和右钳板的内侧安装有摩擦块。进一步的，还包括用于控制下夹持钳保持水平移动的连杆机构。相对于现有技术，本技术具有以下有益效果：1)内、外移动臂在不同工况时具有不同的几何运动关系，实现下部夹持钳的水平移动和所需轨迹的移动；2)夹持钳的加紧力可以按照要求进行调节，控制摩擦力的大小。3)本技术装置具有高度自动化功能，同时也具有人工操作模式。4)本技术装置将原钻台多个独立工作环节基于一身完成，且独创钻杆入鼠洞功能，安装方便。5)本技术装置，减少了作业人员、同时降低了劳动强度，控制了安全风险。6)本技术装置为后续钻台面立柱的生成，提供了工具。本技术通过电液控制移动臂的回转、升降、开合，外移动臂的伸缩，下夹持钳的夹持力调节，使得管柱夹持器带动管柱具有不同的空间移动，送达管柱到达指定位置，解决了传统作业主要是靠人力推动管柱在钻台面移动，风动绞车(或使用大钩)提起钻杆放入鼠洞等工作，该技术实现了全自动、高效率、低能耗、远程控制、替代人工的功能，有效降低了用工数量、劳动强度、人员安全风险等。附图说明图1是本技术一种钻台机械手收起状态示意图；图2是本技术一种钻台机械手工作状态示意图；图3是本技术一种钻台机械手工作时，管柱进入钻台到达井口的缓冲工作示意图；图4是钻杆送入鼠动工作示意图；图5是上部夹持钳简图；图6是下部夹持钳简图；图7是外移动臂简图。图中序号所示：1、水平移动导轨；2、回转支承；3、电控箱；4、移动滑块；5、垂直移动导轨；6、第一油缸；7、液控箱；8、第二油缸；9、内移动臂；10、第三油缸；11移动臂上部；12、第四油缸；13、移动臂下部；14、第五油缸；15、左钳板；16、右钳板；17、上部夹持钳；18、连杆机构；100、外移动臂；170、下夹持钳；200、钻杆；300、管柱；400、鼠洞。具体实施方式下面结合附图和具体实施方式对本技术进行详细说明。请参阅图1至图4所示，本技术提供一种钻台机械手，包括水平移动导轨1、回转支承2、移动滑块4、垂直移动导轨5、内移动臂9、外移动臂100和连杆机构18。水平移动导轨1同钻台面固定连接，回转支承2安装在水平移动导轨1上，竖直设置的垂直移动导轨5同回转支承2相连，为多功能机械手建立了整体的立柱；垂直移动导轨5能够相对于回转支承2旋转。移动滑块4安装于垂直移动导轨5内，第一油缸6的固定端和活动端分别与垂直移动导轨5和移动滑块4固定连接，移动滑块4能够在第一油缸6的带动下沿垂直移动导轨5上下移动；内移动臂9底部同移动滑块4铰接，通过移动滑块4的上下移动和垂直移动导轨5的旋转能够带动内移动臂9上下移动、相对于水平移动导轨1转动，第二油缸8的固定端和活动端分别与移动滑块4和内移动臂9的下中部铰接，通过第二油缸8的驱动能够实现内移动臂9相对于垂直移动导轨5的角度开合；外移动臂100包括移动臂上部11和移动臂下部13，移动臂上部11及移动臂下部13上部表面形成弧形轨道面，移动臂上部11同移动臂下部13通过内部滑杆联结，能够实现外移动臂100的伸缩。内移动臂9顶部与移动臂上部11顶部铰接，第三油缸10的固定端铰接在内移动臂9上部，第三油缸10的活动端铰接在移动臂上部11的中部；通过第三油缸10能够实现外移动臂100相对于内移动臂9的角度开合；移动臂上部11顶部连接有上夹持钳17，上夹持钳包括左钳板、右钳板及控制机构；移动臂下部13的下部连接有下夹持钳170，下夹持钳包括左钳板15、右钳板16、第五油缸14、摩擦块及传感器，第五油缸14连接左钳板15、右钳板16；第五油缸14受传感器控制，通过传感器反馈，调节第五油缸14能够实现下夹持钳的开合、扶持和夹持；左钳板15和右钳板16的内侧安装有摩擦块。连杆机构18为平行四边形机构，用于控制下夹持钳保持水平移动。具体操作说明：1、管柱300在钻台面移动功能的操作方式：调节第二油缸8驱动内移动臂9伸出、调节第三油缸10驱动外移动臂100伸出，带动下夹持钳170前移，在连杆机构18的作用下，保证下夹持钳170水平方向运动；当管柱进入下夹持钳170的钳口后，传感器反馈信号，调节下夹持钳170的第五油缸14带动左钳板15和右钳板16收缩，夹/扶持管柱。调节第二油缸8驱动内移动臂9回收、调节第三油缸10驱动外移动臂100回收，驱动回转支承2带动移动臂旋转，使下夹持钳到达设定方位，调节第二油缸8驱动内移动臂9伸出、调节第三油缸10驱动外移动臂100伸出送达管柱到达指定位置，游吊系统将管柱落地，调节第五油缸14，驱动下夹持钳170松开，重复下一个循环。2、管柱进入钻台到达井口缓冲功能的操作说明：吊卡吊起坡道上的管柱上端向上移动，当管柱下端离开坡道时，将下夹持钳170移动至钻台坡道顶部处，钻台机械手下夹持钳170托起管柱下端，调节第五油缸14驱动左钳板15和右钳板16收缩，夹/扶持管柱；调节第二油缸8、第三油缸10，带动内移本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种钻台机械手，其特征在于，包括水平移动导轨(1)、回转支承(2)、移动滑块(4)、垂直移动导轨(5)、内移动臂(9)、和外移动臂(100)；水平移动导轨(1)同钻台面固定连接，回转支承(2)安装在水平移动导轨(1)上，竖直设置的垂直移动导轨(5)同回转支承(2)相连；移动滑块(4)安装于垂直移动导轨(5)内，第一油缸(6)的固定端和活动端分别与垂直移动导轨(5)和移动滑块(4)固定连接，移动滑块(4)能够在第一油缸(6)的带动下沿垂直移动导轨(5)上下移动；内移动臂(9)底部同移动滑块(4)铰接，第二油缸(8)的固定端和活动端分别与移动滑块(4)和内移动臂(9)的中下部铰接，通过第二油缸(8)的驱动能够实现内移动臂(9)相对于垂直移动导轨(5)的角度开合；外移动臂(100)包括移动臂上部(11)和移动臂下部(13)，移动臂上部(11)同移动臂下部(13)通过内部滑杆联结，能够实现外移动臂(100)的伸缩；内移动臂(9)顶部与移动臂上部(11)的顶部铰接，第三油缸(10)的固定端铰接在内移动臂(9)上部，第三油缸(10)的活动端铰接在移动臂上部(11)的中部；通过第三油缸(10)能够实现外移动臂(100)相对于内移动臂(9)的角度开合；移动臂上部(11)的顶部连接有上夹持钳(17)；移动臂下部(13)的下部连接有下夹持钳(170)。...

【技术特征摘要】
1.一种钻台机械手，其特征在于，包括水平移动导轨(1)、回转支承(2)、移动滑块(4)、垂直移动导轨(5)、内移动臂(9)、和外移动臂(100)；水平移动导轨(1)同钻台面固定连接，回转支承(2)安装在水平移动导轨(1)上，竖直设置的垂直移动导轨(5)同回转支承(2)相连；移动滑块(4)安装于垂直移动导轨(5)内，第一油缸(6)的固定端和活动端分别与垂直移动导轨(5)和移动滑块(4)固定连接，移动滑块(4)能够在第一油缸(6)的带动下沿垂直移动导轨(5)上下移动；内移动臂(9)底部同移动滑块(4)铰接，第二油缸(8)的固定端和活动端分别与移动滑块(4)和内移动臂(9)的中下部铰接，通过第二油缸(8)的驱动能够实现内移动臂(9)相对于垂直移动导轨(5)的角度开合；外移动臂(100)包括移动臂上部(11)和移动臂下部(13)，移动臂上部(11)同移动臂下部(13)通过内部滑杆联结，能够实现外移动臂(100)的伸缩；内移动臂(9)顶部与移动臂上部(11)的顶部铰接，第三油缸(10)的固定端...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜江，
申请(专利权)人：杜江，
类型：新型
国别省市：陕西,61