油井维修机器人制造技术

技术编号:25011201 阅读:15 留言:0更新日期:2020-07-24 22:25
本实用新型专利技术涉及油井维修设备领域,尤其涉及一种油井维修机器人,专为油井维修工作设计,实现高自动化的油井维修或者相关作业。油井维修机器人,包括底座,以及设置在底座上的运输装置,所述运输装置包括托架与测量装置,所述托架与测量装置设置在底座的同一侧;所述测量装置包括检测头与末端限位部;所述托架设置在检测头与末端限位部之间。测量装置用于对拆卸下的抽油杆或抽油管进行长度测量,收集抽油杆或抽油管的长度,并通过运输装置将抽油杆或抽油管运至其他装置。

【技术实现步骤摘要】
油井维修机器人
本技术涉及油井维修设备领域,尤其涉及一种油井维修机器人。
技术介绍
抽油杆是抽油机井的细长杆件,它上接光杆,下接抽油泵起传递动力的作用。在对油井进行维修时,需要将油井内的抽油杆向上吊起,将抽油杆一节一节地拆下,完成维修后需要将抽油杆再一节一节地安装回油井内。但是抽油杆长度不同,在拆下后重新安装时不便于进行管理控制,抽油管同样面临上述问题。
技术实现思路
针对现有技术的上述不足,本技术提供油井维修机器人,专为油井维修工作设计,实现高自动化的油井维修或者相关作业。本技术提供方案如下:油井维修机器人,包括底座,以及设置在底座上的运输装置,所述运输装置包括托架与测量装置,所述托架与测量装置设置在底座的同一侧;所述测量装置包括检测头与末端限位部;所述托架设置在检测头与末端限位部之间。测量装置用于对拆卸下的抽油杆或抽油管进行长度测量,收集抽油杆或抽油管的长度,并通过运输装置将抽油杆或抽油管运至其他装置。优选的,所述检测头沿直线方向可滑动地设置在底座上,所述末端限位部位于检测头运动方向上,所述检测头包括接近开关。由于抽油杆或抽油管长度较长,因此需要一种测量范围较大的装置来进行测量,检测头可以通过运动方式来检测抽油杆或抽油管的长度。优选的,所述检测装置包括导向座,所述检测头通过同步带机构与导向座连接。导向座为检测头的运动提供导向基础,使检测头可以沿轨道进行直线运动,同步带结构能使检测头快速移动,确保测量过程的效率。优选的,所述检测装置包括导向座,所述检测头通过丝杠机构与导向座连接导向座为检测头的运动提供导向基础,使检测头可以沿轨道进行直线运动,丝杠结构能够更精确地进行传动。优选的,所述检测头与末端限位部之间设有微调装置。微调装置用于调整抽油杆或抽油管的位置,使其一端抵在末端限位部。优选的,所述微调装置包括导轮,所述导轮连接有微调驱动装置。导轮用于支撑抽油杆或抽油管,并通过转动的方式移动抽油杆或抽油管。优选的,所述微调驱动装置包括齿条与齿轮,所述齿条连接伸缩装置,所述齿轮通过单向离合器与导轮连接。伸缩装置可以使用气缸,通过伸缩装置的与单向离合器的配合,可以驱动导轮转动,并且结构就凑,可以节约微调装置占用的空间,使其不妨碍其他部件的工作。优选的,所述托架中部可转动地设置在底座上,所述托架的一端向底座外侧延伸,另一端在最低位置时位于检测头与末端限位部的连线下方。托架的一端用于放置抽油杆或抽油管,托架可以通过转动的方式使抽油杆或抽油管滚向底座的外侧。托架与底座通过液压油缸或气缸连接并进行驱动。优选的,所述旋转支腿位于底座上设置运输装置所在的一侧。旋转支腿可以通过旋转的方式避免抽油杆或抽油管滚动过程中造成的干涉。优选的,所述旋转支腿设置在底座侧面,所述旋转支腿包括旋转座、主支腿与副支腿,所述主支腿与副支腿均通过液压油缸与旋转座连接,旋转座还连接驱动装置,所述旋转座通过驱动装置与连接装置相连接,所述旋转座通过连接装置可转动地连接在底座上。当底座需要在周转车辆上进行转移时,使用主支撑部进行支撑,使底座升起高度较大,当正常工作状态下,底座不需要过高地升起,通过副支撑部进行支撑即可,主支腿不参与工作,旋转至其他方向可以避让上方空间,使抽油杆或抽油管能够顺利向外滚动。主支撑部与副支撑部可以通过旋转座切换。优选的,所述支腿包括主油缸以及设置在主油缸端部的主支撑部,所述副支腿包括副油缸以及设置在副油缸端部的副支撑部,所述主油缸伸缩长度大于副油缸。主油缸用于起到控制底座升降的作用,需要的行程较长,副油缸仅需要在修井作业时起到支撑作用,因此小行程的副油缸即可满足需要。优选的,所述副支撑部与副油缸均位于旋转座的同一侧。由于副油缸行程较小,可以完全设置在旋转座的一侧,当副油缸与副支撑部在旋转座下方工作时,旋转座上方不会对抽油杆或抽油管的滚动造成干涉。优选的,所述主油缸与副油缸垂直。当副油缸与副支撑部工作时,主油缸呈水平状态,退让出了旋转座上方空间,不会对抽油杆或抽油管的滚动造成干涉。优选的,所述连接装置与旋转座的旋转轴线、主油缸轴线与副油缸轴线两两相互垂直。此设计可以使主油缸与副油缸处于同一旋转平面,且此平面为竖直平面,节约侧面空间。优选的,所述连接装置包括水平油缸,所述水平油缸一端与旋转座连接,水平油缸的轴线与旋转座的旋转轴线重合。水平油缸可驱动旋转座水平移动,当油井维修装置需要装车或卸车时,旋转座需要向外伸出,以方便主支腿支撑地面;当车辆运输过程中,水平油缸缩回,以确保本装置不会超宽,符合运输要求,提高运输安全性。所述驱动装置包括液压马达与齿轮组;所述液压马达与连接装置固定连接,并通过齿轮组连接到旋转座;或者,所述液压马达与旋转座固定连接,并通过齿轮组连接到连接装置。优选的,所述底座还设有固定支腿,所述固定支腿设有竖直的固定油缸,以及设置在固定油缸下端的固定支撑部,固定支腿与旋转支腿均设置在底座侧面。维修设备工作时,由于底座上各处的设备不同,因此可能不会所有支腿都会造成影响。在不会影响其他设备运行的位置使用固定支腿可以降低成本。固定支腿同样设有可水平伸缩的水平油缸。优选的,所述底座设有行走装置。行走装置可用于油井维修装置在作业处进行位置上的调整,由于作业处地面形状复杂,周转车辆的行驶范围受到影响,因此需要配备行走装置。优选的,所述行走装置为履带结构。履带结构对地面形状的适应性强,适合在复杂环境下使用。优选的,所述底座设有夹持转运装置,所述夹持转运装置位于运输装置一侧。优选的,所述夹持转运装置包括机械臂与机械手;所述机械臂一端可转动地安装在底座上,另一端设置有可转动的机械手安装架,所述机械手安装架设置有机械手;所述机械手包括手爪与驱动油缸;所述手爪成对设置,且每对手爪镜像设置,所述手爪与驱动油缸连接;所述驱动油缸包括第一缸体与活塞杆,所述第一缸体与机械手本体固定连接,所述活塞杆与手爪连接,所述驱动油缸设有限位装置。油缸驱动手爪实现夹持动作,限位装置可以控制活塞杆的行程,当活塞杆运动使手爪张开时,提前使活塞杆停止运动,此时手爪只能张开一个微小的开口,此时手爪不在完全夹紧抽油杆或抽油管,同时还可以继续对抽油杆或抽油管起到扶持作用。优选的,所述手爪包括夹臂与连杆,所述夹臂与机械手本体可转动地连接,所述连杆两端分别可转动地连接到夹臂与活塞杆。夹臂与连杆均采用对称设计的方式,可以实现同步开合。优选的,所述夹臂中部与机械手本体可转动地连接,夹臂一端与连杆可转动地连接,另一端的内侧设有具有圆弧面的抓取部。圆弧面的抓取部可以实现对抽油杆或抽油管的完全夹紧,另外,配合限位装置工作时,抓取部只打开微小的开口,此时不再处于完全夹紧状态,而且抽油杆或抽油管又不易从两个抓取部之间的缝隙中漏出。优选的,所述限位装置包括限位油缸,所述限位油缸设置在驱动油缸尾端。限位油缸位于驱动油缸尾部,用于限制驱本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.油井维修机器人,其特征在于:包括底座(100),以及设置在底座(100)上的运输装置(200),所述运输装置(200)包括托架(220)与测量装置(210),所述托架(220)与测量装置(210)设置在底座(100)的同一侧;/n所述测量装置(210)包括检测头(211)与末端限位部(212);/n所述托架(220)设置在检测头(211)与末端限位部(212)之间。/n

【技术特征摘要】
1.油井维修机器人,其特征在于:包括底座(100),以及设置在底座(100)上的运输装置(200),所述运输装置(200)包括托架(220)与测量装置(210),所述托架(220)与测量装置(210)设置在底座(100)的同一侧;
所述测量装置(210)包括检测头(211)与末端限位部(212);
所述托架(220)设置在检测头(211)与末端限位部(212)之间。


2.根据权利要求1所述的油井维修机器人,其特征在于:所述检测头(211)沿直线方向可滑动地设置在底座(100)上,所述末端限位部(212)位于检测头(211)运动方向上,所述检测头(211)包括接近开关(213)。


3.根据权利要求1所述的油井维修机器人,其特征在于:所述检测头(211)与末端限位部(212)之间设有微调装置(230)。


4.根据权利要求3所述的油井维修机器人,其特征在于:所述微调装置(230)包括导轮(231),所述导轮(231)连接有微调驱动装置。


5.根据权利要求4所述的油井维修机器人,其特征在于:所述微调驱动装置包括齿条与齿轮,所述齿条连接伸缩装置,所述齿轮通过单向离合器与导轮连接。


6.根据权利要求1-5任一所述的油井维修机器人,其特征在于:所述托架(220)中部可转动地设置在底座(100)上,所述托架(220)的一端向底座(100)外侧延伸,另一端在最低位置时位于检测头(211)与末端限位部(212)的连线下方。


7.根据权利要求1所述的油井维修机器人,其特征在于:所述底座(100)设有旋转支腿(300),所述旋转支腿(300)位于底座上设置运输装置(200)所在的一侧。


8.根据权利要求7所述的油井维修机器人,其特征在于:所述旋转支腿包括旋转座(310)、主支腿(320)与副支腿(330),所述主支腿(320)与副支腿(330)均通过液压油缸与旋转座(310)连接,旋转座(310)还连接驱动装置(350),所述旋转座(310)通过驱动装置(350)与连接装置(340)相连接,所述旋转座(310)通过连接装置(340)可转动地连接在底座上。


9.根据权利要求8所述的油井维修机器人,其特征在于:所述支腿包括主油缸(321)以及设置在主油缸(321)端部的主支撑部(22),所述副支腿包括副油缸(331)以及设置在副油缸(331)端部的副支撑部(332),所述主油缸(321)伸缩长度大于副油缸(331)。


10.根据权利要求9所述的油井维修机器人,其特征在于:所述副支撑部(332)与副油缸(331)均位于旋转座(310)的同一侧。


11.根据权利要求9所述的油井维修机器人,其特征在于:所述主油缸(321)与副油缸(331)垂直。


12.根据权利要求9所述的油井维修机器人,其特征在于:所述连接装置(340)与旋转座(310)的旋转轴线、主油缸(321)轴线与副油缸(331)轴线两两相互垂直。


13.根据权利要求8所述的油井维修机器人,其特征在于:所述连接装置(340)包括水平油缸,所述水平油缸一端与旋转座(310)连接,水平油缸的轴线与旋转座(310)的旋转轴线重合。


14.根据权利要求8-13任一权利要求所述的油井维修机器人,其特征在于:所述驱动装置(350)包括液压马达(351)与齿轮组(352);
所述液压马达(351)与连接装置(340)固定连接,并通过齿轮组(352)连接到旋转座(310)。


15.根据权利要求1所述的油井维修机器人,其特征在于:所述底座(100)设有夹持转运装置(400),所述夹持转运装置位于运输装置一侧。


16.根据权利要求15所述的油井维修机器人,其特征在于:所述夹持转运装置(400)包括机械臂与机械手;
所述机械臂一端可转动地安装在底座(100)上,另一端设置有可转动的安装架(460),所述安装架(460)设置有机械手;
所述机械手包括手爪(470)与驱动油缸(480);
所述手爪(470)成对设置,且每对手爪(470)镜像设置,所述手爪(470)与驱动油缸(480)连接;
所述驱动油缸(480)包括第一缸体(481)与活塞杆(482),所述第一缸体(481)与机械手本体固定连接,所述活塞杆(482)与手爪(470)连接,所述驱动油缸(480)设有限位装置。


17.根据权利要求16所述的油井维修机器人,其特征在于:所述手爪(470)包括夹臂(472)与连杆(471),所述夹臂(472)与机械手本体可转动地连接,所述连杆(471)两端分别可转动地连接到夹臂(472)与活塞杆(482)。


18.根据权利要求17所述的油井维修机器人,其特征在于:所述夹臂(472)中部与机械手本体可转动地连接,夹臂(472)一端与连杆(471)可转动地连接,另一端的内侧设有具有圆弧面的抓取部(473)。


19.根据权利要求16所述的油井维修机器人,其特征在于:所述限位装置包括限位油缸,所述限位油缸设置在驱动油缸(480)尾端。


20.根据权利要求19所述的油井维修机器人,其特征在于:所述限位油缸包括第二缸体(483)与限位活塞(484),所述限位活塞(484)设置在第二缸体(483)内,所述第二缸体(483)与第一缸体(481)之间设有隔板(485),所述隔板(485)有连通第一缸体(481)与第二缸体(483)的通孔,所述活塞杆(482)可在通孔内滑动,且与通孔密封连接。


21.根据权利要求20所述的油井维修机器人,其特征在于:所述限位活塞(484)面向活塞杆(482)的一侧设有可以容纳活塞杆(482)端部的凹槽(486)。


22.根据权利要求16所述的油井维修机器人,其特征在于:所述活塞杆(482)设有活塞环(487),所述活塞环(487)与第一缸体(481)内侧密封连接,且与第一缸体(481)的尾端之间设置弹簧(488)。


23.根据权利要求16-22任一权利要求所述的油井维修机器人,其特征在于:所述机械手本体的侧面设有导向装置(490),所述导向装置(490)包括左右对称的两个导向板(491),以及设置在两导向板(491)之间的触发装置。


24.根据权利要求23所述的油井维修机器人,其特征在于:所述触发装置包括滑块(492)与触发开关(493),所述滑块(492)的滑动方向与所述驱动油缸(480)的伸缩方向平行,所述触发开关(493)位于滑块(492)运动范围中靠近驱动油缸(480)的一端。


25.根据权利要求16所述的油井维修机器人,其特征在于:所述机械臂包括套筒臂(420)与伸缩臂(430);
所述套筒臂(420)一端可转动地连接在底座(100)上,并通过摆动装置(440)与底座(100)连接;
所述伸缩臂(430)位于套筒臂(420)内部,与套筒臂(420)同轴设置,可作轴向的相对移动,所述伸缩臂(430)与套筒臂(420)通过伸缩装置(450)连接。


26.根据权利要求25所述的油井维修机器人,其特征在于:所述摆动装置(440)包括摆动电机(441)与摆动齿轮组,所述摆动齿轮组包括与摆动电机(441)连接的主动齿轮(442),以及固定设置在套筒臂(420)的被动齿轮(443),所述主动齿轮(442)与被动齿轮(443)啮合并且传动比小于1。


27.根据权利要求26所述的油井维修机器人,其特征在于:所述被动齿轮(443)为扇形齿轮结构。


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【专利技术属性】
技术研发人员:曹建新焦勇辛洪进
申请(专利权)人:济南高维度智能科技有限公司
类型:新型
国别省市:山东;37

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