一种自动化钻机管柱机械抓手制造技术

本实用新型专利技术公开一种自动化钻机管柱机械抓手，包括：安装底座；相平行的第一固定轴和第二固定轴；安装于所述第一固定轴和第二固定轴上的第一夹持机构；安装于所第一固定轴和第二固定轴上的第二夹持机构；所述第一主动夹爪、第一从动夹爪、第二主动夹爪和第二从动夹爪具有同一内切圆；驱动机构；所述驱动机构能够驱动所述第一主动夹爪和第二主动夹爪，以使所述第一主动夹爪、第一从动夹爪、第二主动夹爪和第二从动夹爪与钻完井管柱的圆周相切，所述钻完井管柱的中心轴线与所述内切圆的中心重合。该钻机管柱机械抓手能够在管柱定位控制时可根据内切圆中心的位置实现精准快速定位。

An automatic drill pipe string machine gripper

The utility model is a mechanical grab for an automatic drill pipe column, which includes the installation base, the first fixed shaft and the second fixed shaft parallel, the first clamping mechanism mounted on the first fixed shaft and the second fixed shaft, and the second clamping mechanism mounted on the first fixed shaft and the second fixed shaft; the first owner is the first owner. The movable clip claw, the first driven claw, the second active claw, and the second driven claw have the same inner tangential circle; the driving mechanism can drive the first active claw and the second active claw to make the first active claw, the first driven claw, the second active claw and the second driven claw and the drilling and completion pipe. The central axis of the drilling and completion string coincides with the center of the inner tangent circle. The drill manipulator can achieve precise and fast positioning according to the location of the center of the tangential circle when the pipe string is positioned and controlled.

【技术实现步骤摘要】
一种自动化钻机管柱机械抓手
本技术涉及石油钻井机械领域，尤其涉及一种自动化钻机管柱机械抓手。
技术介绍
钻机管柱机械抓手是钻机(钻井机械)机械自动化的重要组成部分，其主要用于夹持各种钻完井管柱，以此来代替人工操作。现有管柱机械抓手，存在以下问题：(1)夹持不同管径管柱时，各管柱的中心不在同一条中心线上，为保证管柱定位准确，不同管柱作业时控制系统要时时调节控制参数，导致钻井现场作业十分复杂，延长作业周期；(2)各机械抓手管柱夹持范围有限，钻杆、钻铤、套管等多使用专用的夹持机械抓手，管径跨度大时还需更换机械抓手夹持爪；(3)现有机械抓手很难满足控制系统快速、精确、稳定的控制要求。
技术实现思路
鉴于现有技术的不足，本技术的目的是提供一种自动化钻机管柱机械抓手，以能够至少解决以上技术问题之一。本技术的技术方案是：一种自动化钻机管柱机械抓手，包括：安装底座；相平行的第一固定轴和第二固定轴；所述第一固定轴和第二固定轴的位置固定且位于所述安装底座的一侧；安装于所述第一固定轴和第二固定轴上的第一夹持机构；所述第一夹持机构包括第一主动夹爪、第一从动夹爪；所述第一主动夹爪能围绕第一固定轴转动；所述第一主动夹爪在围绕所述第一固定轴转动时带动所述第一从动夹爪围绕所述第二固定轴转动；安装于所第一固定轴和第二固定轴上的第二夹持机构；所述第二夹持机构包括第二主动夹爪、第二从动夹爪；所述第二主动夹爪能围绕所述第二固定轴转动；所述第二主动夹爪在围绕所述第二固定轴转动时带动所述第二从动夹爪围绕所述第一固定轴转动；所述第一主动夹爪、第一从动夹爪、第二主动夹爪和第二从动夹爪具有一内切圆；所述第一主动夹爪、第一从动夹爪、第二主动夹爪和第二从动夹爪在移动时所述内切圆的中心不变；驱动机构；所述驱动机构能够驱动所述第一主动夹爪和第二主动夹爪，以使所述第一主动夹爪、第一从动夹爪、第二主动夹爪和第二从动夹爪与钻完井管柱的圆周相切，所述钻完井管柱的中心轴线与所述内切圆的中心重合。作为优选的实施方式，所述第二从动夹爪和所述第一从动夹爪相对于所述第一主动夹爪、第二主动夹爪靠近所述安装底座。作为优选的实施方式，所述第一夹持机构还包括第一连接杆；所述第一连接杆一端可转动地连接所述第一主动夹爪，另一端可转动地连接所述第一从动夹爪；所述第二夹持机构还包括第二连接杆；所述第二连接杆一端可转动地连接所述第二主动夹爪，另一端可转动地连接所述第二从动夹爪；所述第一连接杆、所述第二连接杆与所述第一固定轴、第二固定轴垂直，且平行于所述第一固定轴和第二固定轴共同位于的平面。作为优选的实施方式，所述第一主动夹爪包括第一主动夹持部分、第一受力部分、第一主动连接部分、第一主动连接套；所述第一主动连接套可转动地套设于所述第一固定轴上；所述第一主动夹持部分的一端固定连接所述第一主动连接套，另一端为自由端；所述第一受力部分的一端固定连接所述第一主动连接套，另一端连接所述第一连接杆；所述第一主动连接部分的一端固定连接所述第一主动连接套，另一端用于带动所述第一从动夹爪。作为优选的实施方式，所述第一受力部分和所述第一主动连接部分均为一直杆；所述第一主动夹持部分包括第一直杆部分和第二直杆部分；所述第一直杆部分的一端连接所述第一主动连接套，所述第二直杆部分远离所述第一直杆部分的一端为自由端；所述第一直杆部分和所述第二直杆部分之间的夹角为钝角。作为优选的实施方式，所述第二主动夹爪包括第二主动夹持部分、第二受力部分、第二主动连接部分、第二主动连接套；所述第二主动连接套可转动地套设于所述第二固定轴上；所述第二主动夹持部分的一端固定连接所述第二主动连接套，另一端为自由端；所述第二受力部分的一端固定连接所述第二主动连接套，另一端连接所述第二连接杆；所述第二主动连接部分的一端固定连接所述第二主动连接套，另一端用于带动所述第二从动夹爪。作为优选的实施方式，所述第二受力部分和所述第二主动连接部分均为一直杆；所述第二主动夹持部分包括第三直杆部分和第四直杆部分；所述第三直杆部分的一端固定连接所述第二主动连接套，所述第四直杆部分远离所述第三直杆部分的一端为自由端；所述第三直杆部分和所述第四直杆部分之间的夹角为钝角。作为优选的实施方式，所述第一从动夹爪包括第一从动夹持部分、第一从动连接部分、第一从动连接套；所述第一从动连接套可转动地套设于所述第二固定轴上；所述第一从动连接部分的一端可转动地所述第一连接杆的另一端，所述第一从动连接部分的另一端固定连接所述第一从动连接套；所述第一从动夹持部分的一端固定连接所述第一从动连接套，另一端为自由端且靠近所述第一固定轴。作为优选的实施方式，所述第一从动连接部分为一直杆；所述第一从动夹持部分包括第五直杆部分和第六直杆部分；所述第五直杆部分的一端固定连接所述第一从动连接套，所述第六直杆部分远离所述第五直杆部分的一端为自由端；所述第五直杆部分和所述第六直杆部分之间的夹角为钝角。作为优选的实施方式，所述第二从动夹爪包括第二从动夹持部分、第二从动连接部分、第二从动连接套；所述第二从动连接套可转动地套设于所述第一固定轴上；所述第二从动连接部分的一端可转动地所述第二连接杆的另一端，所述第二从动连接部分的另一端固定连接所述第二从动连接套；所述第二从动夹持部分的一端固定连接所述第二从动连接套，另一端为自由端且靠近所述第二固定轴。作为优选的实施方式，所述第二从动连接部分为一直杆；所述第二从动夹持部分包括第七直杆部分和第八直杆部分；所述第七直杆部分的一端固定连接所述第二从动连接套，所述第八直杆部分远离所述第七直杆部分的一端为自由端；所述第七直杆部分和所述第八直杆部分之间的夹角为钝角。作为优选的实施方式，所述驱动机构包括第一驱动液缸和第二驱动液缸；所述第一驱动液缸和第二驱动液缸分别固定于所述安装底座的两侧，所述第一驱动液缸的伸缩端连接所述第一受力部分的一端；所述第二驱动液缸的伸缩端连接所述第二受力部分的一端。作为优选的实施方式，所述第一夹持机构和所述第二夹持机构互为镜像对称。作为优选的实施方式，所述安装底座背对所述第一固定轴和第二固定轴的一侧设有滑动导轨；所述滑动导轨安装于所述安装底座一侧且长度方向与所述安装底座的长度方向平行；所述滑动导轨用于所述钻机管柱机械抓手沿所述滑动导轨的长度方向运动。本技术的有益效果是：(1)夹持不同管径的钻完井管柱时，各管柱的中心在同一条中心线上，管柱定位控制时可根据中心的位置实现精准快速定位；(2)机械抓手管径范围大，可完成现有所有钻完井管柱的夹持作业；(3)机械抓手还可以实现夹持管柱沿中心线方向的移动作业，更加方便管柱移运的自动化作业。参照后文的说明和附图，详细公开了本技术的特定实施方式，指明了本技术的原理可以被采用的方式。应该理解，本技术的实施方式在范围上并不因而受到限制。在所附权利要求的精神和条款的范围内，本技术的实施方式包括许多改变、修改和等同。针对一种实施方式描述和/或示出的特征可以以相同或类似的方式在一个或更多个其它实施方式中使用，与其它实施方式中的特征相组合，或替代其它实施方式中的特征。应该强调，术语“包括/包含”在本文使用时指特征、整件、步骤或组件的存在，但并不排除一个或更多个其它特征、整件、步骤或组件的存在或附加。附图本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种自动化钻机管柱机械抓手，其特征在于，包括：安装底座；相平行的第一固定轴和第二固定轴；所述第一固定轴和第二固定轴的位置固定且位于所述安装底座的一侧；安装于所述第一固定轴和第二固定轴上的第一夹持机构；所述第一夹持机构包括第一主动夹爪、第一从动夹爪；所述第一主动夹爪能围绕第一固定轴转动；所述第一主动夹爪在围绕所述第一固定轴转动时带动所述第一从动夹爪围绕所述第二固定轴转动；安装于所第一固定轴和第二固定轴上的第二夹持机构；所述第二夹持机构包括第二主动夹爪、第二从动夹爪；所述第二主动夹爪能围绕所述第二固定轴转动；所述第二主动夹爪在围绕所述第二固定轴转动时带动所述第二从动夹爪围绕所述第一固定轴转动；所述第一主动夹爪、第一从动夹爪、第二主动夹爪和第二从动夹爪具有同一内切圆；所述第一主动夹爪、第一从动夹爪、第二主动夹爪和第二从动夹爪在移动时所述内切圆的中心不变；驱动机构；所述驱动机构能够驱动所述第一主动夹爪和第二主动夹爪，以使所述第一主动夹爪、第一从动夹爪、第二主动夹爪和第二从动夹爪与钻完井管柱的圆周相切，所述钻完井管柱的中心轴线与所述内切圆的中心重合。

【技术特征摘要】
1.一种自动化钻机管柱机械抓手，其特征在于，包括：安装底座；相平行的第一固定轴和第二固定轴；所述第一固定轴和第二固定轴的位置固定且位于所述安装底座的一侧；安装于所述第一固定轴和第二固定轴上的第一夹持机构；所述第一夹持机构包括第一主动夹爪、第一从动夹爪；所述第一主动夹爪能围绕第一固定轴转动；所述第一主动夹爪在围绕所述第一固定轴转动时带动所述第一从动夹爪围绕所述第二固定轴转动；安装于所第一固定轴和第二固定轴上的第二夹持机构；所述第二夹持机构包括第二主动夹爪、第二从动夹爪；所述第二主动夹爪能围绕所述第二固定轴转动；所述第二主动夹爪在围绕所述第二固定轴转动时带动所述第二从动夹爪围绕所述第一固定轴转动；所述第一主动夹爪、第一从动夹爪、第二主动夹爪和第二从动夹爪具有同一内切圆；所述第一主动夹爪、第一从动夹爪、第二主动夹爪和第二从动夹爪在移动时所述内切圆的中心不变；驱动机构；所述驱动机构能够驱动所述第一主动夹爪和第二主动夹爪，以使所述第一主动夹爪、第一从动夹爪、第二主动夹爪和第二从动夹爪与钻完井管柱的圆周相切，所述钻完井管柱的中心轴线与所述内切圆的中心重合。2.如权利要求1所述的自动化钻机管柱机械抓手，其特征在于，所述第二从动夹爪和所述第一从动夹爪相对于所述第一主动夹爪、第二主动夹爪靠近所述安装底座。3.如权利要求2所述的自动化钻机管柱机械抓手，其特征在于，所述第一夹持机构还包括第一连接杆；所述第一连接杆一端可转动地连接所述第一主动夹爪，另一端可转动地连接所述第一从动夹爪；所述第二夹持机构还包括第二连接杆；所述第二连接杆一端可转动地连接所述第二主动夹爪，另一端可转动地连接所述第二从动夹爪；所述第一连接杆、所述第二连接杆与所述第一固定轴、第二固定轴垂直，且平行于所述第一固定轴和第二固定轴共同位于的平面。4.如权利要求3所述的自动化钻机管柱机械抓手，其特征在于，所述第一主动夹爪包括第一主动夹持部分、第一受力部分、第一主动连接部分、第一主动连接套；所述第一主动连接套可转动地套设于所述第一固定轴上；所述第一主动夹持部分的一端固定连接所述第一主动连接套，另一端为自由端；所述第一受力部分的一端固定连接所述第一主动连接套，另一端...

【专利技术属性】
技术研发人员：左卫东，杨晓光，方太安，武秋冬，吴昌亮，沈维格，
申请(专利权)人：中国石油天然气集团公司，北京康布尔石油技术发展有限公司，中国石油集团钻井工程技术研究院，
类型：新型
国别省市：北京,11