一种模块式钻杆自动运移装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种地质钻探装备，公开了一种模块式钻杆自动运移装置，其包括机械手底架(2)，机械手底架(2)上设有能够360

【技术实现步骤摘要】
一种模块式钻杆自动运移装置


[0001]本专利技术涉及一种地质钻探装备，尤其涉及了一种模块式钻杆自动运移装置。

技术介绍

[0002]钻井过程中，钻杆需在地面(或钻杆盒)与钻机之间频繁运移，在辅助作业工序中时间占比大，既影响钻井效率，又增加工人劳动强度。自动化、智能化是当前钻探装备的发展趋势，为提高钻探过程的自动化和智能化水平，油气钻探装备已逐渐配备了顶驱、自动猫道、钻杆自动摆排管机等各类自动化部件。地质钻探钻机自动化程度与油气钻探装备相比仍存在较大差距。
[0003]动力头式钻机是目前各类地质钻探工程中应用最广泛的钻机类型。近年来，钻杆自动装卸装置及配备钻杆自动装卸装置的钻机不断出现，如专利CN213928287U、专利CN113236155A、专利CN213234939U等，可实现将钻杆由专门的钻杆摆放架到钻机回转器之间自动搬运。然而，大多数地质岩心钻探、坑道钻探、岩土工程勘察、非开挖工程等工程中，仍需依靠人工实现对钻杆的搬运和装卸，这是由于正服役于工程的动力头式钻机和市场销售的主流地质钻机未配备钻杆自动运移、装卸装置，而购置新型钻机则将增加设备成本；同时，现有的钻杆自动装卸装置通常直接安装在钻机桅杆上，需对钻机桅杆进行改造，且安装不便；此外，无论是钻杆自动装卸装置，还是配备钻杆自动装卸装置的钻机，从钻杆自动装卸过程来讲，并未真正意义上实现将钻杆自地面(或钻杆盒)与钻机之间的自由运移。
[0004]因此，提供一种钻杆自动运移、装卸装置，既能够与现有地质钻机配套集成，又能够将钻杆装卸由人力作业转变为自动化作业，提高地质钻探的自动化水平，是本领域技术人员亟待解决的问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术针对现有技术中对于钻杆装卸存在的问题，提供了一种模块式钻杆自动运移装置。
[0006]为了解决上述技术问题，本专利技术通过下述技术方案得以解决：
[0007]一种模块式钻杆自动运移装置，包括钻杆运移机械手，机械手底架上设有能够360
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旋转的转动件，转动件上固定有钻杆运移机械手，钻杆运移机械手包括固定在转动件上的连接架和设置在连接架上且能够跟随连接架转动的机械手抓取部。钻杆运移机械手能够整体回转，360
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抓取、运移钻杆，将钻杆装卸由人力作业转变为自动化作业，提高地质钻探的自动化水平。
[0008]作为优选，机械手底架上安装有转动件底座，转动件底座上安装有回转驱动，转动件包括固定在转动件底座上的固定部和与连接架底部连接的转动部，回转驱动与转动部连接并驱动转动部转动。
[0009]作为优选，机械手底架包括两根并列设置的底架杆，底架杆上有沿底架杆长度方向设置的平移丝杠以及与平移丝杠连接的平移丝杠驱动，转动件底座螺纹连接在平移丝杠
上且能够沿平移丝杠轴向运动；机械手底架上还设有与平移丝杠平行设置且分布于平移丝杠两侧的导杆，转动件底座上设有套设在导杆上且能够沿导杆轴向滑动的导向滑套。钻杆运移机械手在机械手底架沿钻杆存储箱长度方向平移，从而调整钻杆运移机械手抓取、运移钻杆的空间范围，导杆和导向滑套的配合能够在钻杆运移机械手平移过程中有效起到导向作用。
[0010]作为优选，还包括底架升降架，底架升降架包括分布于机械手底架两端的升降框架，升降架可固定在钻杆储存箱前端，升降框架上固定有升降驱动，升降驱动上连接有一竖直设置的升降丝杠，升降丝杠底部螺纹连接有连接在机械手底架上的升降座。升降丝杠能够实现机械手底架起升合适的角度，改变整机工作角度，以适应动力头钻机的实际工作角度。
[0011]作为优选，升降座设置于两根底架杆之间且通过一两端分别穿过两侧底架杆的横向连接柱与底架杆相互连接，升降座的中部设有供升降丝杠穿过的螺纹孔。
[0012]作为优选，连接架包括固定在转动部上的连接架底座，连接架底座的前端部和后端部分别连接有相互平行的前端连接轴和后端连接轴，前端连接轴的两端均依次铰接有一变幅臂和与变幅臂铰接的摆动臂，机械手抓取部铰接在摆动臂的远离变幅臂的端部；两变幅臂之间固定连接有变幅臂横梁，变幅臂横梁与后端连接轴之间连接有变幅油缸，变幅油缸的缸套安装在后端连接轴上，变幅油缸的活塞杆端部铰接在变幅臂横梁上；两摆动臂之间固定连接有摆动臂横梁，摆动臂横梁与变幅臂横梁之间连接有摆动油缸，摆动油缸的缸套铰接在变幅臂横梁上，摆动油缸的活塞杆端部铰接在摆动臂横梁上。
[0013]作为优选，两摆动臂横梁的远离变幅臂的端部之间连接有摆动臂连接轴，摆动臂连接轴上转动连接有两抓取部联板，两抓取部联板的中部均转动连接在摆动臂连接轴上，两抓取部联板的一端均与机械手抓取部固定连接，另一端连接有联板连接轴，摆动臂横梁与联板连接轴之间连接有抓取部变向油缸，抓取部变向油缸的缸套铰接在摆动臂横梁上，抓取部变向油缸的活塞杆端部铰接在联板连接轴上。机械手抓取部相对摆动臂转动、摆动臂相对变幅臂转动、变幅臂相对连接架底座转动，可实现机械手抓取角度和抓取范围的调整。
[0014]作为优选，机械手抓取部包括固定套管和设置在固定套管内且能够沿固定套管内壁运动的滑动套管，抓取部联板的端部固定在固定套管上，滑动套管的伸出固定套管的端部设有抓取手。滑动套管与固定套管的相对运动，能够调整机械手抓取部的抓取长度范围。
[0015]作为优选，固定套管与滑动套管之间连接有滑动油缸，滑动油缸的缸套铰接在固定套管上，滑动油缸的活塞杆铰接在滑动套管上。
[0016]作为优选，还包括钻杆存储箱，机械手底架设置于钻杆存储箱的前端且机械手抓取部能够转动至钻杆存储箱后端，钻杆存储箱内且位于钻杆存储箱的两端均设有至少一个分层架，分层架包括水平布置且长度方向分别沿钻杆存储箱长度和宽度方向布置的两根横向滑轨和一根纵向滑轨，两根横向滑轨之间滑动连接有能够沿钻杆存储箱长度方向平移滑动的分层滑动支架，分层滑动支架的中部铰接有滚动剪叉臂，滚动剪叉臂的远离分层滑动支架的端部连接在纵向滑轨上且可沿纵向滑轨滑动，纵向滑轨的一端铰接有滑动剪叉臂，分层滑动支架的一端设有长度方向与分层滑动支架长度方向一致的滑槽，滑动剪叉臂的一端铰接在纵向滑轨的端部，另一端连接在分层滑动支架上且设有能够在滑槽内滑动的滑
柱；滚动剪叉臂与滑动剪叉臂之间设有分层架折叠油缸，分层架折叠油缸的缸套铰接在滚动剪叉臂上，分层架折叠油缸的活塞杆端部铰接在滑动剪叉臂上。钻杆存储箱内设置分层架，可实现钻杆分层布置，避免钻杆在堆放、运输过程中因挤压造成损伤；钻杆储存箱收纳钻杆，可整箱运输、吊装，减少钻杆的搬运时间，降低工人劳动强度。本专利技术由于采用了以上技术方案，具有显著的技术效果：
[0017]钻杆运移机械手可自动抓取地面或模块式钻杆储存箱中的钻杆，经整机360
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回转、水平移动将钻杆运移至钻机回转器作业区域，借助于升降框架调整整机角度，以适应动力头钻机工作位姿，自动加、卸钻杆。
[0018]钻杆运移机械手可实现井场钻杆自动处理，提高钻机的自动化水平，降低工人的劳动强度，且无需安装在钻机之上，对钻机类型的适应性强。<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种模块式钻杆自动运移装置，包括机械手底架(2)，其特征在于：机械手底架(2)上设有能够360
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旋转的转动件(3)，转动件(3)上固定有钻杆运移机械手(4)，钻杆运移机械手(4)包括固定在转动件(3)上的连接架(401)和设置在连接架(401)上且能够跟随连接架(401)转动的机械手抓取部(6)。2.根据权利要求1所述的一种模块式钻杆自动运移装置，其特征在于：机械手底架(2)上安装有转动件底座(201)，转动件底座(201)上安装有回转驱动(202)，转动件(3)包括固定在转动件底座(201)上的固定部(301)和与连接架(401)底部连接的转动部(302)，回转驱动(202)与转动部(302)连接并驱动转动部(302)转动。3.根据权利要求2所述的一种模块式钻杆自动运移装置，其特征在于：机械手底架(2)包括两根并列设置的底架杆(207)，底架杆(207)上设有长度方向沿底架杆(207)长度方向设置的平移丝杠(203)以及与平移丝杠(203)连接的平移丝杠驱动(204)，转动件底座(201)螺纹连接在平移丝杠(203)上且能够沿平移丝杠(203)轴向运动；机械手底架(2)上还设有与平移丝杠(203)平行设置且分布与平移丝杠(203)两侧的导杆(205)，转动件底座(201)上设有套设在导杆(205)上且能够沿导杆(205)轴向滑动的导向滑套(206)。4.根据权利要求3所述的一种模块式钻杆自动运移装置，其特征在于：还包括底架升降架(5)，底架升降架(5)包括分布于机械手底架(2)两端的升降框架(501)，升降框架(501)上固定有升降驱动(502)，升降驱动(502)上连接有一竖直设置的升降丝杠(503)，升降丝杠(503)底部螺纹连接有连接在机械手底架(2)上的升降座(504)。5.根据权利要求4所述的一种模块式钻杆自动运移装置，其特征在于：升降座(504)设置于两根底架杆(207)之间且通过一两端分别穿过两侧底架杆(207)的横向连接柱(505)与底架杆(207)相互连接，升降座(504)的中部设有供升降丝杠(503)穿过的螺纹孔。6.根据权利要求2所述的一种模块式钻杆自动运移装置，其特征在于：连接架(401)包括固定在转动部(302)上的连接架底座(402)，连接架底座(402)的前端部和后端部分别连接有相互平行的前端连接轴(403)和后端连接轴(404)，前端连接轴(403)的两端均依次铰接有一变幅臂(405)和与变幅臂(405)铰接的摆动臂(406)，机械手抓取部(6)铰接在摆动臂(406)的远离变幅臂(405)的端部；两变幅臂(405)之间固定连接有变幅臂横梁(407)，变幅臂横梁(407)与后端连接轴(404)之间连接有变幅油缸(408)，变幅油缸(408)的缸套转动连接在后端连接轴(404)上，变幅油缸(408)的活塞杆端部铰接在变幅臂横梁(407)上；两摆动臂(406)之间固定连接有摆动臂横梁(4...

【专利技术属性】
技术研发人员：时元玲，张平松，王春博，金家翔，王浩宇，陈旺，田华飞，
申请(专利权)人：安徽理工大学，
类型：发明
国别省市：