本发明专利技术涉及一种陆地钻机二层台自动排杆装置，包括二层台机械手和动力吊卡，所述二层台机械手通过安装扣悬挂在二层台的下方，借助回转电机和丝杠结构完成机械手组件的平移和旋转工作，采用连杆机构完成手爪开合操作，实现钻杆抓取工作。动力吊卡通过吊环悬挂于井口上方，通过开合液压缸和驱动连杆控制卡爪开合，并由锁紧机构将两卡爪锁紧，保证钻井工作的安全可靠。一种陆地钻机二层台自动排杆装置可以完成钻杆从钻杆盒到井口上方的位置转换，无需工人参与，自动化程度高，同时对企业设备进行升级改造，降低生产成本。降低生产成本。降低生产成本。
【技术实现步骤摘要】
一种陆地钻机二层台自动排杆装置
[0001]本专利技术属于钻杆排放
，更具体地说，是涉及一种陆地钻机二层台自动排杆装置。
技术介绍
[0002]地热资源被公认为是21世纪的“绿色能源”，近十年来地热直接利用率以每年10%速率增长，尤其在人口密集大的城市，人们对地热采暖、保健、疗养、旅游等方面的需求更为迫切。地热资源的开采类似于石油的开采过程，主要依靠钻井平台进行打井工作来实现资源的开采。钻杆排放是指钻杆在钻井平台上进行位置转换，是钻井作业中最频繁的操作，决定着能否顺利完成打井工作。
[0003]目前，钻井现场的钻杆排放工作主要依靠工人配合气动绞车用铁钩推拉才能完成，劳动强度大，工作效率低，工作环境恶劣，存在大量安全隐患。基于以上原因，设计了一种陆地钻机二层台自动排杆装置，完成钻杆的排放工作，提高了钻杆排放的工作效率，缩短了钻井周期，减少了作业成本，保证钻井工人的安全，为钻井工作现有生产难题提供了解决方案，推动钻井行业进步。
技术实现思路
[0004]本专利技术提供了一种陆地钻机二层台自动排杆装置，旨在解决二层台排杆过程中，工人高空作业所存在的安全问题，提高钻井作业的工作效率。它能够将钻杆上端从钻杆盒推扶至井口上方，同时通过动力吊卡将钻杆悬挂在井口上方。一种陆地钻机二层台自动排杆装置实现了钻杆在钻杆盒与井口之间的位置转换，无需人工参与，保证了钻井工人的安全，提高了钻井作业的工作效率。
[0005]本专利技术采用以下技术方案予以实现：一种陆地钻机二层台自动排杆装置，它包括二层台机械手和动力吊卡。所述二层台机械手吊装在钻井平台二层台下方，主要包括安装扣、防尘罩、安装座、平移组件、回转组件和机械手组件。所述安装扣连接防尘罩和井架二层台，所述安装座为拱形门状，中间掏空便于机械手组件进行前后的平移，所述防尘罩罩在安装座的上方，用于保护二层台机械手的内部结构并起到防尘的作用，所述防尘罩的上方连接多个安装扣，将二层台机械手悬挂在井架二层台下方。
[0006]所述平移组件安装在安装座的上方，所述平移组件的一端设有两组驱动电机，所述驱动电机通过电机座安装固定在安装座上，所述驱动电机通过联轴器带动丝杠转动，所述丝杠两端设有轴承座，所述轴承座通过螺钉固定在安装座上，所述丝杠的中间部分设有移动板，通过丝杠转动带动移动板进行往复运动，所述移动板为倒凸状，底部两侧设有两滑块，所述滑块的下方设有两条滑轨，滑块辅助移动板在滑轨上往复运动，起到导向的作用。
[0007]所述回转组件安装在移动板上，可随移动板进行往复运动，所述回转组件主要包括回转电机、减速器和旋转轴，所述减速器为L型，减速器负责将回转电机的动力传送至旋
转轴上，所述回转电机安装在移动板的上方，所述旋转轴贯穿整个移动板，所述旋转轴的下端连接机械手组件，带动机械手组件进行旋转动作。
[0008]所述机械手组件通过安装轴套与上方旋转轴连接，所述机械手组件悬挂于二层台机械手的最下方，所述机械手组件的前端设有抓取机械手，用于抓取钻杆，所述抓取机械手安装在后方电动推杆上，所述电动推杆杆身固定在安装轴套，带动抓取机械手前后运动，完成排杆工作。
[0009]所述抓取机械手主要包括机械手安装板、V型轮安装板、V型轮、保护罩、推行液压缸、连接块、连杆和抓取手爪，所述机械手安装板连接在电动推杆的前端，所述V型轮安装板安装在机械手安装板上，用于安装V型轮，所述推行液压缸放置在机械手安装板上，控制抓取手爪开合运动，所述连接块连接连杆和推行液压缸，所述抓取手爪的后端设有安装孔，与机械手安装板上的定位轴连接，所述抓取手爪通过推行液压杆推动连接块和连杆进行转动，实现开合，所述保护罩放置在推行液压缸的上方，起到防尘保护作用。
[0010]所述动力吊卡借助平台绞车悬挂于井口上方，所述动力吊卡的两侧设有定位装置，安装在平台井架上可在工作时夹紧动力吊卡，所述动力吊卡主要包括吊卡后座、开合液压缸、卡爪、锁紧机构、驱动连杆、导向杆、导向滑块、吊环和吊环固定架，所述吊卡后座为凹字型，所述吊卡后座的两侧突起处设有两卡爪，所述卡爪为扇形，工作时以连接处为原点进行开合运动，所述锁紧机构安装在一卡爪上，对合并后的卡爪进行锁紧，保证作业安全，所述吊卡后座的两侧设有吊环固定架，连接吊环与吊卡后座，实现动力吊卡的悬挂，所述开合液压缸位于动力吊卡的后方，通过驱动连杆控制卡爪的开合，所述导向杆为T字状，安装在吊卡后座的后方，所述导向滑块连接两侧的驱动连杆并在导向杆上进行往复运动，确保两卡爪同步运动，确保设备稳定运行。
[0011]所述定位装置安装在井架两侧，主要包括夹紧缸、支架、夹板和定位安装板，所述定位安装板直接固定在井架上，所述夹紧缸的前后两端均设有支架，通过支架固定在定位安装板的上方，所述夹板安装在夹紧缸的顶端，通过夹紧缸推动前进，完成对动力吊卡的夹紧工作。
[0012]所述锁紧机构安装在卡爪上，主要包括固定扣、锁紧缸和锁紧柱，所述锁紧缸通过安装扣固定在卡爪上，所述锁紧柱与锁紧缸连接，通过锁紧缸伸缩完成锁紧工作，保证作业安全。
[0013]本专利技术与现有技术相比具有以下显著的优点：本专利技术采用电动推杆和推行液压缸对钻杆上端进行抓取工作，借助伺服电机和丝杠驱动移动板和机械手实现直线往复运动，通过减速器和回转电机带动机械手实现角度转换。将移动板安装在导轨滑块机构上，保证直线往复运动的稳定性。完成了钻杆上端从钻杆盒到井口上方的位置转换，实现了自动化排杆，保证了钻井作业安全，提高了工作效率。
[0014]并且它能实现钻杆的钻杆的下放工作，通过定位装置夹紧动力吊卡，利用开合液压缸的开合，并借助连杆将送入吊卡内的钻杆夹紧，通过卡爪上的锁紧机构将两卡爪锁紧，保证钻井作业的安全性。
[0015]本专利技术巧妙利用连杆机构控制抓取手爪开合，同时借助V型轮减少钻杆和手爪间的滑动摩擦，既能分担钻杆对机械手的压力，也大大提高了设备的工作寿命，降低作业风险。
[0016]此外，本专利技术设计的二层台机械手可安装在钻井平台两钻杆盒之间，通过切换角度完成200根钻杆的抓取排放工作，有效利用空间，提高生产效率。
附图说明
[0017]图1为本专利技术整体结构示意图；图2为本专利技术二层台机械手示意图；图3为本专利技术平移组件示意图；图4为本专利技术回转组件示意图；图5为本专利技术机械手组件示意图；图6为本专利技术抓取机械手示意图；图7为本专利技术动力吊卡等轴测视图；图8为本专利技术动力吊卡后图；图9为本专利技术锁紧机构示意图；图10为本专利技术夹紧装置示意图。
[0018]图中各部件标号说明：100.二层台机械手；101.安装扣；102.防尘罩；103.安装座；110.平移组件；111.驱动电机；112电机座；113.联轴器；114.丝杠；115.轴承座；116.移动板；117.滑块；118.滑轨；120.回转组件；121.回转电机；122.减速器；123.旋转轴；130.机械手组件；131.安装轴套；132.抓取机械手；133.电动推杆；1321.机械手安装板；1322.V型轮安装板；1323.V型轮；1324.本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种陆地钻机二层台自动排杆装置，它包括二层台机械手（100）和动力吊卡（200）；所述二层台机械手（100）吊装在钻井平台二层台的下方，主要包括安装扣（101）、防尘罩（102）、安装座（103）、平移组件（110）、回转组件（120）和机械手组件（130）；所述安装扣（101）连接防尘罩（102）和井架二层台，所述安装座（103）为拱形门状，中间掏空便于机械手组件（130）进行前后的平移，所述防尘罩（102）罩在安装座（103）的上方，用于保护二层台机械手（100）的内部结构并起到防尘的作用，所述防尘罩（102）的上方连接多个安装扣（101），将二层台机械手（100）悬挂在井架二层台的下方；所述动力吊卡（200）借助平台绞车悬挂于井口上方，所述动力吊卡（200）的两侧设有定位装置（210），安装在平台井架上可在工作时夹紧动力吊卡（200），所述动力吊卡（200）主要包括吊卡后座（201）、开合液压缸（202）、卡爪（203）、锁紧机构（220）、驱动连杆（204）、导向杆（205）、导向滑块（206）、吊环（207）和吊环固定架（208），所述吊卡后座（201）为凹字型，所述吊卡后座（201）的两侧突起处设有两卡爪（203），所述卡爪（203）为扇形，工作时以连接处为原点进行开合运动，所述锁紧机构（220）安装在一卡爪（203）上，对合并后的卡爪进行锁紧，保证作业安全，所述吊卡后座（201）的两侧设有吊环固定架（208），连接吊环（207）与吊卡后座（201），实现动力吊卡（200）的悬挂，所述开合液压缸（202）位于动力吊卡（200）的后方，通过驱动连杆（204）控制卡爪（203）的开合，所述导向杆（205）为T字状，安装在吊卡后座（201）的后方，所述导向滑块（206）连接两侧的驱动连杆（204）并在导向杆（205）上进行往复运动，保证两卡爪同步运动，确保设备稳定运行。2.如权利要求1所述的一种陆地钻机二层台自动排杆装置，其特征是，所述平移组件（110）安装在安装座（103）的上方，所述平移组件（110）的一端设有两组驱动电机（111），所述驱动电机（111）通过电机座（112）安装固定在安装座（103）上，所述驱动电机（111）通过联轴器（113）带动丝杠（114）转动，所述丝杠（114）两端设有轴承座（115），所述轴承座（115）通过螺钉固定在安装座（103）上，所述丝杠（114）的中间部分设有移动板（116），通过丝杠（114）转动带动移动板（116）进行往复运动，所述移动板（116）为倒凸状，底部两侧设有两滑块（117），所述滑块（117）的下方设有两条滑轨（118），滑块（117）辅助移动板（116）在滑轨（118）上往复运动，起到导向的作用。3.如权利要求1所述的一种陆地钻机二层台自动排杆装置，其特征是，所述回转组件（120）安装在移动板（116）上，可随移动板（116）进行往复运动，所述回转组件（120）主要包括回转电机（121）、减速器（122...
【专利技术属性】
技术研发人员：张嘉钰，杨晨虎，肖斌，
申请(专利权)人：河北科技大学，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。