一种铁钻工钳体总成承载驱动机构制造技术

本实用新型专利技术属于石油钻探设备技术领域，具体为一种铁钻工钳体总成承载驱动机构。本实用新型专利技术支臂总成由平行四边形机构与反平行四边形机构组合；钳体总成采用吊杆悬吊，由钳体总成转角调整液压缸驱动，实现钳体总成转角调整。与现有技术相比，本实用新型专利技术简化了机构，降低了自重，伸缩臂的驱动功率小、机械臂安装基体负载小、便于实时精确位置控制，可以调整钳体总成与钻杆之间轴线角度误差。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于石油钻探设备
，涉及一种铁钻工钳体总成承载驱动机构。
技术介绍
在石油钻井中，带动钻具破碎岩石，向地下钻进，获得石油或天然气的机械设备,一部常用石油钻机主要由动力机、传动机、工作机及辅助设备组成。目前，石油钻机通常采用的双平行四边形关节式伸缩臂铁钻工，由于工程结构设计的限制，存在以下不足：1、自重力大，导致伸缩臂的驱动功率大、机械臂安装基体负载大、末端负载能力小、实时精确位置控制难；2、伸缩臂末端的伸缩运动为平动，当伸缩臂刚度不足或者是伸缩臂安装基体刚度不足时，在重力载荷作用下，钳体总成与钻杆之间会出现轴线角度误差，无法调整钳体总成与钻杆之间轴线角度误差。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本技术提供一种自重力小且能够调整钳体总成与钻杆之间轴线角度误差的铁钻工。本技术通过以下技术方案来实现：一种铁钻工钳体总成承载驱动机构，包括支臂总成、钳体总成、垂直滑块，所述支臂总成包括从动连杆、活动机架、主动连杆、钳体总成吊杆、连杆、主动连杆驱动液压缸；所述垂直滑块的竖直平面上依次固定第一铰链、第二铰链、第三铰链；所述活动机架包括活动机架左杆和活动机架右杆；所述从动连杆一端与所述垂直滑块通过所述第一铰链转动副连接，另一端与所述活动机架左杆和所述活动机架右杆的两杆交点转动副连接，所述活动机架左杆的末端与所述主动连杆转动副连接，所述活动机架左杆与所述第一铰链和所述第三铰链的连接线平行且相等；所述主动连杆的一端通过所述第三铰链与所述垂直滑块连接，另一端与所述连杆的一端转动副连接；所述钳体总成吊杆包括钳体总成吊杆左杆和钳体总成吊杆右杆，所述连杆的另一端与所述钳体总成吊杆左杆末端转动副链接，所述活动机架右杆的末端与所述钳体总成吊杆左杆和所述钳体总成吊杆右杆的两杆交点转动副连接；所述主动连杆驱动液压缸的一端与垂直滑块通过所述第二铰链转动副链接，另一端与所述主动连杆转动副链接；所述钳体总成通过铰链悬挂在所述钳体总成吊杆右杆末端。上述方案中，所述钳体总成和所述钳体总成吊杆右杆通过转角调整液压缸连接，所述转角调整液压缸的一端与钳体总成通过铰链转动副链接，另一端与钳体总成吊杆右杆转动副连接。上述方案中，所述一种铁钻工还包括导轨、垂直滑块驱动液压缸，所述垂直滑块与所述导轨垂直移动副连接，所述垂直滑块驱动液压缸的一端与所述垂直滑块底部垂直连接。上述方案中，所述反平行四边形机构可以用一切等角位移方向运动机构替代，如等齿数的外啮合齿轮机构、凸轮机构。有益效果：本技术技术方案与现有技术方案相比，所述从动连杆、主动连杆、第一铰链和第三铰链的连线、活动机架左杆之间的连接，构成平行四边形机构，所述活动机架由所述主动连杆驱动液压缸驱动所述主动连杆带动，只能作平面内的平移运动；所述主动连杆、连杆、钳体总成吊杆左杆、活动机架左杆和活动机架右杆之间的连接，构成反平行四边形机构，所述平行四边形机构与所述反平行四边形机构通过共用所述活动机架、主动连杆以串联方式组合，构成所述钳体总成水平变幅运动机构；所述钳体总成、钳体总成吊杆右杆、转角调整液压缸之间的连接，构成所述钳体总成转角调整机构；所述垂直滑块与导轨之间构成垂直平移运动机构，由垂直滑块驱动液压缸驱动，构成钳体总成垂直升降运用机构。本技术的技术方案简化了机构，降低了自重，伸缩臂的驱动功率小、机械臂安装基体负载小、便于实时精确位置控制；铁钻工钳体总成承载驱动机构自由度增加，不再是两平移机构，而是两平移一转动机构，可以调整钳体总成与钻杆之间轴线角度误差。附图说明图1 是本技术的机构运动简图图中，1、导轨  2、垂直滑块  3、第一铰链   4、从动连杆   5、活动机架   6、主动连杆  7、钳体总成吊杆   8、钳体总成   9、转角调整液压缸   10、主动连杆驱动液压缸   11、垂直滑块驱动液压缸   12、连杆  13、第二铰链   14、第三铰链   15、活动机架左杆   16、活动机架右杆  17、钳体总成吊杆左杆   18、钳体总成吊杆右杆  19、铰链    20、铰链。具体实施方式下面结合附图对本技术做进一步的说明：如图1所示，一种铁钻工钳体总成承载驱动机构，包括支臂总成、钳体总成8、垂直滑块，所述支臂总成包括从动连杆4、活动机架5、主动连杆6、钳体总成吊杆7、连杆12、主动连杆驱动液压缸10；所述垂直滑块2的竖直平面上依次固定第一铰链3、第二铰链13、第三铰链14；所述活动机架5包括活动机架左杆15和活动机架右杆16；所述钳体总成吊杆7包括钳体总成吊杆左杆17和钳体总成吊杆右杆18；所述从动连杆4一端与所述垂直滑块2通过所述第一铰链3转动副连接，另一端与所述活动机架左杆15和所述活动机架右杆16的两杆交点转动副连接，所述活动机架左杆15的末端与所述主动连杆6转动副连接，所述主动连杆6的一端与所述垂直滑块2通过所述第三铰链14转动副连接，构成平行四边形机构；所述主动连杆驱动液压缸10的一端与所述垂直滑块2通过所述第二铰链13转动副链接，另一端与所述主动连杆6转动副链接，所述活动机架5由所述主动连杆驱动液压缸10驱动所述主动连杆6带动，只能作平面内的平移运动；所述主动连杆6的另一端与所述连杆12的一端转动副连接，所述连杆12的另一端与所述钳体总成吊杆左杆17末端转动副链接，所述活动机架右杆16的末端与所述钳体总成吊杆左杆17和所述钳体总成吊杆右杆18的两杆交点转动副连接，构成反平行四边形机构，由所述主动连杆6驱动；所述平行四边形机构与所述反平行四边形机构通过共用所述活动机架5、主动连杆6以串联方式组合，构成所述钳体总成水平变幅运动机构；所述钳体总成8通过铰链19悬挂在所述钳体总成吊杆右杆18的末端，所述钳体总成8和所述钳体总成吊杆右杆18通过转角调整液压缸9连接，所述转角调整液压缸9的一端与所述钳体总成8通过铰链20转动副链接，另一端与所述钳体总成吊杆右杆18转动副连接，构成所述钳体总成8转角调整机构，由所述转角调整液压缸9驱动；所述一种铁钻工钳体总成承载驱动机构还包括导轨1、垂直滑块驱动液压缸11，所述垂直滑块2与所述导轨1垂直移动副连接，所述垂直滑块驱动液压缸11的一端与所述垂直滑块2底部垂直连接，构成所述钳体总成8垂直升降运动机构，由所述垂直滑块驱动液压缸11驱动。本技术的工作过程：首先由所述垂直滑块驱动液压缸11驱动所述垂直滑块2，带动所述钳体总成8进行垂直升降运动，升降到需要位置时停止驱动；所述主动连杆驱动液压缸10驱动所述主动连杆6转动，带动所述活动机架5平移运动，同时通过所述连杆12推动所述钳体总成吊杆7与所述从动连杆4作等角位移反向转动，使得所述钳体总成8水平变幅伸缩运动；最后所述转角调整液压缸9驱动，实现所述钳体总成8转角调整。本技术虽然已经在此处描述了具体实施方式，但是本技术的覆盖范围不限于此，在相反，本技术涵盖所有在字面上或在等效形式的教导下实质上落在权利要求的范围内的所有技术方案，本技术的保护范围以权利要求书为准。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种铁钻工钳体总成承载驱动机构，其特征在于：包括支臂总成、钳体总成(8)、垂直滑块(2)，所述支臂总成包括从动连杆(4)、活动机架(5)、主动连杆(6)、钳体总成吊杆(7)、连杆(12)、主动连杆驱动液压缸(10)；所述垂直滑块(2)的竖直平面上依次固定第一铰链(3)、第二铰链(13)、第三铰链(14)；所述活动机架(5)包括活动机架左杆(15)和活动机架右杆(16)；所述从动连杆(4)一端与所述垂直滑块(2)通过所述第一铰链(3)转动副连接，另一端与所述活动机架左杆(15)和活动机架右杆(16)的两杆交点转动副连接，所述活动机架左杆(15)的末端与所述主动连杆(6)转动副连接，所述活动机架左杆(15)与所述第一铰链(3)和所述第三铰链(14)的连接线平行且相等；所述主动连杆(6)的一端与所述垂直滑块(2)通过所述第三铰链(14)转动副连接，另一端与所述连杆(12)的一端转动副连接；所述钳体总成吊杆(7)包括钳体总成吊杆左杆(17)和钳体总成吊杆右杆(18)，所述连杆(12)的另一端与所述钳体总成吊杆左杆(17)末端转动副链接，所述活动机架右杆(16)的末端与所述钳体总成吊杆左杆(17)和所述钳体总成吊杆右杆(18)的两杆交点转动副连接；所述主动连杆驱动液压缸(10)的一端与所述垂直滑块(2)通过所述第二铰链(13)转动副链接，另一端与所述主动连杆(6)转动副链接；所述钳体总成(8)通过铰链(19)悬挂在所述钳体总成吊杆左杆(17)末端。...

【技术特征摘要】
1.一种铁钻工钳体总成承载驱动机构，其特征在于：包括支臂总成、钳体总成(8)、垂直滑块(2)，所述支臂总成包括从动连杆(4)、活动机架(5)、主动连杆(6)、钳体总成吊杆(7)、连杆(12)、主动连杆驱动液压缸(10)；所述垂直滑块(2)的竖直平面上依次固定第一铰链(3)、第二铰链(13)、第三铰链(14)；所述活动机架(5)包括活动机架左杆(15)和活动机架右杆(16)；所述从动连杆(4)一端与所述垂直滑块(2)通过所述第一铰链(3)转动副连接，另一端与所述活动机架左杆(15)和活动机架右杆(16)的两杆交点转动副连接，所述活动机架左杆(15)的末端与所述主动连杆(6)转动副连接，所述活动机架左杆(15)与所述第一铰链(3)和所述第三铰链(14)的连接线平行且相等；所述主动连杆(6)的一端与所述垂直滑块(2)通过所述第三铰链(14)转动副连接，另一端与所述连杆(12)的一端转动副连接；所述钳体总成吊杆(7)包括钳体总成吊杆左杆(17)和钳体总成吊杆右杆(18)，所述连杆(12)的另一端与所述钳体总成吊杆左杆(17)末端转动副链接，所述活动机架右杆(16)的末端与所述钳体总成吊杆左杆(17)和所述钳体总成吊杆右杆(18)的两杆交...

【专利技术属性】
技术研发人员：李红刚，陈修祥，康俊，金谢军，
申请(专利权)人：江苏大学，
类型：新型
国别省市：江苏;32