一种翻转式钻台机械手制造技术

本发明专利技术公开的一种翻转式钻台机械手，包括钳头架体，钳头架体中间铰接左钳爪总成和右钳爪总成，钳头架体铰接副臂，副臂铰接主臂，主臂铰接安装座，主臂铰接中间连杆，中间连杆与安装座之间铰接长调平连杆，中间连杆与钳头架体之间铰接短调平连杆，副臂端部铰接拉杆，拉杆铰接安装座，主臂与副臂之间铰接伸缩油缸；安装法兰分别与行走滑车和回转支承连接，行走滑车安装在轨道上，轨道两侧通过销轴耳板与立根台连接，偏移油缸两端分别与行走滑车和轨道连接。本发明专利技术一种翻转式钻台机械手，可以有效地完成钻台面立根排放与单根扶持作业，通过偏移功能和翻转功能可快速、便捷、顺利的避让立根台通道，不影响通道的其它作业。

A kind of overturning rig manipulator

【技术实现步骤摘要】
一种翻转式钻台机械手
本专利技术属于石油钻井装备
，具体涉及一种翻转式钻台机械手。
技术介绍
自动化钻机是石油钻井装备发展的方向，更是改善现场作业环境、提高钻井作业效率、减轻劳动力强度、提升装备自动化水平的有效措施。目前常规钻机的立根排放通过二层台井架工(或者二层台机械手)和钻台面钻工的配合来完成，个别钻机通过在钻台面安装简易的机械臂辅助钻台面钻工进行立根排放。通过分析常规的作业方式可以看出钻井过程中钻台面的立根排放是一项劳动强度大、任务繁重、作业环境恶略的工作。现有的钻台面立根排放设备具有如下缺点：1)受制于钻机形式的限制，陆地钻机的钻台面空间较小，各设备布局十分紧凑，这样现有的钻台面立根排放设备安装位置相当受限，而且经常与其它作业发生干涉，这时为了保证钻井作业正常进行不得不将钻台面立根排放设备拆除，这样既影响作业效率又为设备的连续可靠运行带来了隐患；2)现有的钻台面立根排放设备功能单一，仅用于立根排放，不能替代人工完成钻井过程中其它的工作任务；3)回转角度受限，在回转机械限位或程序保护失效的情况下会产生重大安全事故，而且作业范围有限。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种翻转式钻台机械手，解决了现有技术中存在钻台面立根排放设备安装位置有限，偏移和翻转时避让立根台通道，其它影响通道的作业的问题。本专利技术所采用的技术方案是，一种翻转式钻台机械手，包括钳头架体，钳头架体设有中间孔，钳头架体的中间孔通过插销II铰接左钳爪总成和右钳爪总成，钳头架体铰接副臂一端，副臂另一端铰接拉杆一端，拉杆另一端铰接安装座，副臂中上端一侧铰接主臂一端，主臂另一端铰接安装座，副臂中上端另一侧铰接中间连杆，中间连杆与安装座之间铰接长调平连杆，中间连杆与钳头架体之间铰接短调平连杆，主臂与副臂之间铰接伸缩油缸；安装座下端安装回转支承，回转支承的下端连接安装法兰，安装法兰下端连接行走滑车，行走滑车安装在轨道上，行走滑车与轨道之间连接偏移油缸，轨道铰接翻转拉杆一端，翻转拉杆另一端铰接翻转支架，翻转支架中部铰接翻转油缸。本专利技术的特点还在于，中间连杆为V字型结构，中间连杆的前、中、后分别设置有连接孔，主臂上端连接孔与副臂中上端连接孔以及中间连杆中间连接孔进行铰接，主臂的下端连接孔与安装座的双耳板铰接，长调平连杆与中间连杆后端连接孔进行铰接,所述短调平连杆与中间连杆前端连接孔进行铰接。主臂下端与安装座的铰接点、长调平连杆下端与安装座17的铰接点、主臂上端与中间连杆中间连接孔的铰接点、长调平连杆上端与中间连杆后端连接孔的铰接点组成一个平行四边形；副臂中上端孔与中间连杆中间连接孔的铰接点、副臂下端孔与钳头架体后端孔的铰接点、短调平连杆上端孔与中间连杆前端连接孔的铰接点、短调平连杆下端孔与钳头架体上端孔的铰接点组成一个平行四边形。安装座上装有回转驱动装置，回转驱动装置的小齿轮与回转支承的外齿圈啮合，驱动安装座回转。钳头架体上设置有两个平行套筒，套筒上安装定位检测装置，定位检测装置整体可沿着套筒前后移动，定位检测装置包括限制钻具位置的滚轮和检测钻具的传感器。当定位检测装置移动至套筒最后端时，定位检测装置前端的两个孔与套筒上的孔对齐，将插销I装入两孔中，用于定位检测装置和套筒的固定，当定位检测装置移动至套筒最前端时，定位检测装置后端的两个孔与套筒上的孔对齐，将插销I装入两孔中，用于定位检测装置和套筒的固定。主臂与拉杆之间铰接伸缩距离传感器。安装座上装有液压旋转接头和电滑环。左钳爪总成和右钳爪总成的后端孔分别与钳头架体的后端孔铰接，左钳爪总成和右钳爪总成的中部连接孔分别与钳头架体的中间孔通过插销II铰接。钳头架体后端设有两个连接耳板，后端的连接耳板与副臂下端的连接孔铰接，钳头架体上端也设有两个连接耳板，钳头架体上端的连接耳板与调平短连杆的下端连接孔铰接。本专利技术的有益效果是，本专利技术一种翻转式钻台机械手，采用主臂、副臂、拉杆、长调平连杆、短调平连杆、中间连杆组成的双平行四边形机械臂，在伸缩油缸作用下完成机械臂的伸出和缩回要求，控制简单，有效的保证了扶持钳在伸出范围内任意位置均处于水平状态，具有工作可靠性高的优点，而且通过合理的布置拉杆两端的铰接点位置，将扶持钳在伸缩过程中的高度变化差值降低至150mm以内，当需要进行立根排放或单根扶持时钻台机械手本体可通过翻转机构上升至钻台面以上进行工作。本专利技术装置安装简捷、工作占用的空间小，可灵活设置不同作业条件下的工作位置，不受钻台面已有设备的影响，降低了因误操作带来的机械碰撞风险。附图说明图1是一种翻转式钻台机械手的结构示意图；图2是本专利技术一种翻转式钻台机械手的初始工作状态示意图；图3是本专利技术一种翻转式钻台机械手通过偏移功能避让立根台通道输送钻具示意图；图4是本专利技术一种翻转式钻台机械手完全翻转下沉至钻台面以下示意图；图5是本专利技术一种翻转式钻台机械手排放立根的示意图；图6是本专利技术一种翻转式钻台机械手扶持单根的示意图。图中，1.左钳爪总成，2.右钳爪总成，3.钳头架体，4.插销I，5.插销II，6.定位检测机构，7.主臂，8.副臂，9.拉杆，10.长调平连杆，11.短调平连杆，12.中间连杆，13.伸缩油缸，14.伸缩距离传感器，15.安装法兰，16.回转支承，17.安装座，18.回转驱动装置，19.液压旋转接头，20.电滑环，21.行走滑车，22.轨道，23.偏移油缸，24.翻转支架，25.翻转拉杆，26.翻转油缸。具体实施方式下面结合附图和具体实施方式对本专利技术进行详细说明。一种翻转式钻台机械手的结构，如图1和图2所示，包括钳头架体3，钳头架体3设有中间孔，钳头架体3的中间孔通过插销II5铰接左钳爪总成1和右钳爪总成2，钳头架体3铰接副臂8一端，副臂8另一端铰接拉杆9一端，拉杆9另一端铰接安装座17，副臂8中上端一侧铰接主臂7一端，同时，副臂8中上端另一侧铰接中间连杆12，主臂7另一端铰接安装座17，中间连杆12与安装座17之间铰接长调平连杆10，中间连杆12与钳头架体3之间铰接短调平连杆11，主臂7与副臂8之间铰接伸缩油缸13，主臂7与拉杆9之间铰接伸缩距离传感器14。左钳爪总成1和右钳爪总成2的后端孔分别与钳头架体3的后端孔铰接，左钳爪总成1和右钳爪总成2的中部连接孔分别与钳头架体3的中间孔通过插销II5铰接，通过调整左钳爪总成1和右钳爪总成2的夹角以及改变插销II5在钳头架体3上的两组插孔的安装位置，来适应不同规格的管柱。钳头架体3后端设有两个连接耳板，连接耳板与副臂8下端的连接孔铰接，钳头架体3上端也设有两个连接耳板，钳头架体3上端的两个连接耳板与调平短连杆11的下端连接孔铰接。钳头架体3上设置有两个平行套筒，套筒上安装定位检测装置6，定位检测装置6整体可沿着套筒手动进行前后移动，定位检测装置6包括限制钻具位置的滚轮和检测钻具的传感器，当定位检测装置6移动至套筒最后端时，定位检测装置6前端的两个孔与套筒上的孔对齐，将插销I4装入两孔中，用于定位检测装置6和套筒的固定，当定位检测装置6移动至套筒最前端时，定位检测装置6后端的两个孔与套筒上的孔对齐，将插销I4装入两孔中，用于定位检测装置6和套筒的固定，利用定位检测装置6这两个位置的改变来调整左钳爪总成1、右钳爪总成2、定位检测装置6三者组成封闭区域的前后距本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种翻转式钻台机械手，其特征在于，包括钳头架体(3)，所述钳头架体(3)设有中间孔，所述钳头架体(3)的中间孔通过插销II(5)铰接左钳爪总成(1)和右钳爪总成(2)，所述钳头架体(3)铰接副臂(8)一端，所述副臂(8)另一端铰接拉杆(9)一端，所述拉杆(9)另一端铰接安装座(17)，所述副臂(8)中上端一侧铰接主臂(7)一端，所述主臂(7)另一端铰接安装座(17)，所述副臂(8)中上端另一侧铰接中间连杆(12)，所述中间连杆(12)与安装座(17)之间铰接长调平连杆(10)，中间连杆(12)与钳头架体(3)之间铰接短调平连杆(11)，所述主臂(7)与副臂(8)之间铰接伸缩油缸(13)；所述安装座(17)下端安装回转支承(16)，所述回转支承(16)的下端连接安装法兰(15)，安装法兰(15)下端连接行走滑车(21)，所述行走滑车(21)安装在轨道(22)上，所述行走滑车(21)与轨道(22)之间连接偏移油缸(23)，轨道(22)铰接翻转拉杆(25)一端，所述翻转拉杆(25)另一端铰接翻转支架(24)，所述翻转支架(24)中部铰接翻转油缸(26)。

【技术特征摘要】
1.一种翻转式钻台机械手，其特征在于，包括钳头架体(3)，所述钳头架体(3)设有中间孔，所述钳头架体(3)的中间孔通过插销II(5)铰接左钳爪总成(1)和右钳爪总成(2)，所述钳头架体(3)铰接副臂(8)一端，所述副臂(8)另一端铰接拉杆(9)一端，所述拉杆(9)另一端铰接安装座(17)，所述副臂(8)中上端一侧铰接主臂(7)一端，所述主臂(7)另一端铰接安装座(17)，所述副臂(8)中上端另一侧铰接中间连杆(12)，所述中间连杆(12)与安装座(17)之间铰接长调平连杆(10)，中间连杆(12)与钳头架体(3)之间铰接短调平连杆(11)，所述主臂(7)与副臂(8)之间铰接伸缩油缸(13)；所述安装座(17)下端安装回转支承(16)，所述回转支承(16)的下端连接安装法兰(15)，安装法兰(15)下端连接行走滑车(21)，所述行走滑车(21)安装在轨道(22)上，所述行走滑车(21)与轨道(22)之间连接偏移油缸(23)，轨道(22)铰接翻转拉杆(25)一端，所述翻转拉杆(25)另一端铰接翻转支架(24)，所述翻转支架(24)中部铰接翻转油缸(26)。2.如权利要求1所述的一种翻转式钻台机械手，其特征在于，所述中间连杆(12)为V字型结构，所述中间连杆(12)的前、中、后分别设置有连接孔，所述主臂(7)上端连接孔与副臂(8)中上端连接孔以及中间连杆(12)中间连接孔进行铰接，所述主臂(7)的下端连接孔与安装座(17)铰接，所述长调平连杆(10)与中间连杆(12)后端连接孔进行铰接,所述短调平连杆(11)与中间连杆(12)前端连接孔进行铰接。3.如权利要求2所述的一种翻转式钻台机械手，其特征在于，所述主臂(7)下端与安装座(17)的铰接点、长调平连杆(10)下端与安装座17的铰接点、所述主臂(7)上端与中间连杆(12)中间连接孔的铰接点、长调平连杆(10)上端与中间连杆(12)后端连接孔的铰接点组成一个平行四边形；所述副臂(8)中上端孔与中间连杆(12)中间连接孔的...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵亮亮，张斌，王耀华，严亮，王翠，王文君，殷克平，
申请(专利权)人：宝鸡石油机械有限责任公司，
类型：发明
国别省市：陕西,61