一种管柱抓取机械手制造技术

本实用新型专利技术涉及石油勘探设备领域，具体为一种用于油气田钻机或修井机管柱自动处理系统的管柱抓取机械手；包括动力输出端和执行端，其中动力输出端包括液压油缸，执行端包括机械手，机械手设置在机械手外壳内，机械手外壳顶端外部设置有液压油缸，液压油缸与设置在机械手外壳内的滑动导轨相连接，滑动导轨中下部连接有横向设置的导向连接板，导向连接板的两端通过销轴与连接臂一端相固定，其中连接臂另一端与夹持钳相连接；本实用新型专利技术具体包括以下优点：（1）机械化水平高，降低了劳动强度；（2）自动化程度高，提高了工作效率；（3）人不直接接触管柱，提高了安全性；（4）操作人员减少，降低生产成本。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及石油勘探设备领域，具体为一种用于油气田钻机或修井机管柱自动处理系统的管柱抓取机械手。
技术介绍
发展管柱自动化是保证钻机工作安全、减少操作人员、降低生产成本的重要途径。随着我国装备制造业的发展，对石油机械的自动化程度提出了更高的要求。传统的石油钻修井机管柱处理方法存在以下问题：（1）消耗30%以上的总作业时间；（2）人力操作，劳动强度大；（3）需要多人协同作业；（4）人与管柱接触，安全性低。
技术实现思路
为了解决以上的技术屋恩替，本技术提供了一种管柱抓取机械手，由电磁铁控制液压缸的油路通断，进而驱动机械连杆机构完成机械手的张开和夹紧，以下是具体技术方案：一种管柱抓取机械手，包括动力输出端和执行端，其中动力输出端包括液压油缸，执行端包括机械手，机械手设置在机械手外壳内，其中机械手外壳顶端外部设置有液压油缸，其中液压油缸与设置在机械手外壳内的滑动导轨相连接，滑动导轨中下部连接有横向设置的导向连接板，其中导向连接板的两端通过销轴与连接臂一端相固定，其中连接臂另一端与夹持钳相连接。进一步的，机械手外壳内两侧、连接臂外侧还设置有限位块。进一步的，液压油缸通过液压油缸安装座与机械手外壳相连接，其中液压油缸通过螺栓与液压油缸安装座相固定。进一步的，夹持钳为L型结构钳，其中夹持钳之间通过连接板相连接。进一步的，夹持钳之间、机械手外壳内部下端处设置有限位夹持块。进一步的，夹持钳的运动范围为20°~105°。有益效果：本技术提供的一种管柱抓取机械手，推动了石油钻修井机管排系统自动化的发展。本专利技术的机械手结构紧凑、机械连杆机构合理、操作简单，符合现代装备自动化的发展要求；具体包括以下优点：（1）机械化水平高，降低了劳动强度；（2）自动化程度高，提高了工作效率；（3）人不直接接触管柱，提高了安全性；（4）操作人员减少，降低生产成本。附图说明图1是本专利技术的整体结构二等角轴测视图；图2是本专利技术的整体结构全剖视图；图3是本专利技术的整体结构后视图；其中：1、液压油缸2、液压油缸安装座3、滑动导轨4、限位块5、连接臂6、机械手外壳7、导向连接板8、限位夹持块9、夹持钳10、机械手安装座。具体实施方式下面结合说明书附图对本技术作进一步的描述。一种管柱抓取机械手，主要由液压油缸1、液压油缸安装座2、滑动导轨3、限位块4、连接臂5、机械手外壳6、导向连接板7、限位夹持块8、夹持钳9和机械手安装座10组成，其中机械手设置在机械手外壳内，其中机械手外壳顶端外部设置有液压油缸1，其中液压油缸1与设置在机械手外壳6内的滑动导轨3相连接，滑动导轨3中下部连接有横向设置的导向连接板7，其中导向连接板7的两端通过销轴与连接臂5一端相固定，其中连接臂5另一端与夹持钳9相连接，机械手外壳6内两侧、连接臂5外侧还设置有限位块4，液压油缸1通过液压油缸安装座2与机械手外壳6相连接，其中液压油缸1通过螺栓与液压油缸安装座2相固定，夹持钳9为L型结构钳，其中夹持钳9之间通过连接板相连接，夹持钳9之间、机械手外壳6内部下端处设置有限位夹持块8，夹持钳9的运动范围为20°~105°。实施例1机械手液压油缸无杆腔通高压油时，在高压油的推动下，活塞杆外伸，推动与活塞杆铰接连接的导向连接板在滑动导轨内向前滑动，导向连接板推动与其两侧耳板铰接的连接臂以对称的方式做平面运动，进而连接臂推动与之铰接的夹持钳绕机械手外壳上的铰接销轴转动。两片夹持钳的开口逐渐张大，直至两片夹持钳被限位夹持块8限位于最大开口状态。当管柱送至机械手两夹持钳之间时，液压缸有杆腔通高压油，推动活塞杆回缩，拉动导向连接板在滑动导轨上向后水平移动，导向连接板通过销轴将拉力平均传给两侧的连接臂，连接臂通过销轴拉动与之铰接的夹持钳绕机械手外壳上的铰接销轴转动，两夹持钳将管柱压紧在机械手外壳上的限位夹持块上。管柱被两个夹持钳和一个限位夹持块夹紧，机械手稳定抓住管柱。机械手的两个夹持钳的夹角可以在20°～105°范围内变化，能够可靠抓紧直径在89mm～244mm范围内的管柱。其中，导向连接板在滑动导轨（上下两片滑动导轨分别焊接固定于机械手外壳的上下底板上）内前后水平滑动，使得导向连接板能够将拉力和推力通过铰接销轴平均传递给两侧的连接臂，两连接臂推拉夹持钳力的大小相等、方向相对机械手中心线对称，使两夹持钳相对机械手中心线对称转动，机械手抓紧管柱后管柱中心线与机械手中心线在一个平面内，即管柱中心线相对于机械手位置一定。其中，两片夹持钳夹持大直径的管柱（此时管柱重量大，所需夹持力大）时，连接臂与夹持钳夹角在90°左右，此时连接臂拉动夹持钳转动的分力最大，夹持钳夹持力最大，使机械手能稳定可靠地抓紧大直径的管柱。液压缸无杆腔在高压油的驱动下，活塞杆外伸，通过机械连杆机构使机械手的两片夹持钳开口张至最大；在管柱送至机械手两片夹持钳中间时，液压缸有杆腔通高压油，活塞杆回缩，拉动导向连接板在导轨上向后滑动，导向连接板将液压缸的拉力平均分配给两侧的连接臂，连接臂拉动夹持钳绕机械手壳体上的铰接销轴转动，将管柱压紧在限位夹持块上。因为两侧的连杆机构相对于机械手中心线完全对称，所以压紧管柱的力大小相同，两片夹持钳相对于机械手中心线的运动轨迹完全对称。两片夹持钳和一块限位夹持块三处与管柱接触（为增大摩擦力，内表面有齿），将管柱可靠地夹紧在机械手上。实施例2工作时，首先用四个螺栓将机械手安装到机械臂取管机构横梁上。将液压系统换向阀的A、B油口分别与液压油缸1的进出油口连接。向液压油缸1的无杆腔供高压油时，液压油缸活塞杆外伸，推动导向连接板7在滑动导轨3上向前滑动。导向连接板7通过销轴推动两侧连接臂4对称向前运动，连接臂4通过销轴推动左右两片夹持钳9绕销轴转动，两片夹持钳开口逐渐张大，最终两片夹持钳9被限位夹持块8限制在极限位置，此时两片夹持钳开口张至最大，为夹紧管柱做好准备。当液压油缸1有杆腔通高压油时，液压油缸活塞杆回缩，拉动导向连接板7在滑动导轨3上向后水平滑动。导向连接板7通过销轴拉动两侧与之铰接的连接臂4对称向后运动，连接臂4通过销轴拉动与之铰接的夹持钳9绕固定于机械手壳体上的销轴转动，两片夹持钳9开口逐渐变小，最终将管柱压紧在限位夹持块8上，实现管柱的夹紧，可靠抓住管柱。本专利技术只需在自动化管柱处理系统的机械臂取管机构横梁上以合适间距安装两个机械手，两个机械手液压油缸的有杆腔和无杆腔分别互通，分别连接至两位电磁换向阀的A口和B口，电磁换向阀通断电即可快速实现两个机械手松开和抓紧管柱。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种管柱抓取机械手，包括动力输出端和执行端，其中动力输出端包括液压油缸，执行端包括机械手，其特征在于，所述的机械手设置在机械手外壳内，其中机械手外壳顶端外部设置有液压油缸，其中液压油缸与设置在机械手外壳内的滑动导轨相连接，滑动导轨中下部连接有横向设置的导向连接板，其中导向连接板的两端通过销轴与连接臂一端相固定，其中连接臂另一端与夹持钳相连接。

【技术特征摘要】
1.一种管柱抓取机械手，包括动力输出端和执行端，其中动力输出端包括液压油缸，执行端包括机械手，其特征在于，所述的机械手设置在机械手外壳内，其中机械手外壳顶端外部设置有液压油缸，其中液压油缸与设置在机械手外壳内的滑动导轨相连接，滑动导轨中下部连接有横向设置的导向连接板，其中导向连接板的两端通过销轴与连接臂一端相固定，其中连接臂另一端与夹持钳相连接。2.根据权利要求1所述的一种管柱抓取机械手，其特征在于，所述的机械手外壳内两侧、连接臂外侧还设置有限位块。3.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘化国，郭枝鑫，李涛，刘东，古仁龙，周扬理，于海华，徐仁锋，刘睿，
申请(专利权)人：山东胜利石油装备产业技术研究院，
类型：新型
国别省市：山东;37