一种复合作业二层台排管机械手制造技术

本发明专利技术公开了一种复合作业二层台排管机械手，通过销轴连接固定安装在井架二层台下方，包括倾斜臂，倾斜臂顶端通过回转装置连接有滑车，滑车设置于轨道上，倾斜臂底端通过调节装置连接有竖直设置的伸缩臂，伸缩臂两端分别设置有扶持钳和夹持钳，夹持钳设置有检测载荷的检测机构。本发明专利技术能够满足悬持排放占比90％以上的钻杆立根，和推扶排放占比不足10％的重载荷钻铤立根。的重载荷钻铤立根。的重载荷钻铤立根。

【技术实现步骤摘要】
一种复合作业二层台排管机械手


[0001]本专利技术属于印刷机械设备
，涉及一种复合作业二层台排管机械手。

技术介绍

[0002]当前，石油钻机立根排放作业方法一般有两种：一种是采用人工作业模式，井架工在二层台将立根上端在指梁与井口间移送，钻台工在钻台面将立根下端在立根台和井口间移送；另一种是采用机械手作业模式，在二层台和钻台分别设置两台机械设备，完全模拟人工作业先推送立根上端到指梁位置，上端到位后再推送下端到立根台对应位置。
[0003]上述方法存在以下缺点：方法一排放立根时需多人配合，劳动强度大、风险高、人力作业效率低；方法二立根排放时需两台机械手先后参与作业，且需要游吊系统同步配合上提下放立根，才能将立根下端移送到立根台，该方法虽然减轻了作业人员劳动强度，但对操作人员要求高，需要两名操作人员配合。立根排放效率较低，从而影响钻井作业的综合效率。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提供一种复合作业二层台排管机械手，能够满足悬持排放占比90％以上的钻杆立根，和推扶排放占比不足10％的重载荷钻铤立根。
[0005]本专利技术所采用的技术方案是，一种复合作业二层台排管机械手，通过销轴连接固定安装在井架二层台下方，包括倾斜臂，倾斜臂顶端通过回转装置连接有滑车，滑车设置于轨道上，倾斜臂底端通过调节装置连接有竖直设置的伸缩臂，伸缩臂两端分别设置有扶持钳和夹持钳，夹持钳设置有检测载荷的检测机构。
[0006]本专利技术的特点还在于，
[0007]倾斜臂包括上下铰接的主臂和副臂，主臂和副臂之间设置有电动液压推杆，电动液压推杆的底座固定在副臂上，电动液压推杆活塞杆与主臂固定连接。
[0008]伸缩臂包括内外套接设置的内臂和外臂，夹持钳、扶持钳分别设置在内臂下端和外臂上端，伸缩臂的伸缩为电驱动或液压驱动或电动液压复合驱动。
[0009]回转装置用于带动倾斜臂转动，包括连接有伺服电机或马达的行星减速机a，行星减速机a连接有回转减速机a，回转减速机a通过螺栓固定在滑车上，且回转减速机a的回转部与倾斜臂通过螺栓连接。
[0010]调节装置用于带动伸缩臂转动，调节倾斜臂与伸缩臂的夹角，包括连接有伺服电机或马达的行星减速机b，行星减速机b连接有回转减速机b，回转减速机b设置在倾斜臂与伸缩臂之间，且回转减速机b固定在伸缩臂上，回转减速机b的回转部设置在倾斜臂上；或者调节装置为伺服电缸，伺服电缸固定在倾斜臂上，伺服电缸的推杆与伸缩臂固定连接。
[0011]检测机构包括夹持载荷传感器与钻具检测传感器，均固定在夹持钳上。
[0012]滑车和轨道通过齿轮和齿条传动，齿条设置在轨道上，齿轮设置在滑车上，齿轮通过伺服电机或马达驱动。
[0013]本专利技术的有益效果是：
[0014]1)降低了立根排放的操作难度。采用钻杆悬持排放，不需要人力或其他设备、系统参与，也不需要游吊系统同步上提下放钻具，操作要求低；
[0015]2)提高立根排放的作业效率。排放钻杆立根采用悬持方式，立根上、下端同步到达指梁和立根台对应位置，排放钻杆效率高；
[0016]3)适应性好。排放钻铤立根，采用扶持方式，不悬持重载荷，机械手自重轻，钻机井架起升载荷增加少，新旧钻机均可配套。
[0017]4)实现了钻机起下钻作业中立根排放的自动化，二层台的无人化，降低了劳动强度。
附图说明
[0018]图1是本专利技术一种复合作业二层台排管机械手的安装示意图；
[0019]图2是本专利技术一种复合作业二层台排管机械手另一视角的安装示意图；
[0020]图3是本专利技术一种复合作业二层台排管机械手悬持钻杆示意图；
[0021]图4是本专利技术一种复合作业二层台排管机械手扶持钻铤示意图。
[0022]图中，1.二层台，2.副臂，3.轨道，4.滑车，5.倾斜臂，6.伸缩臂，7.夹持钳，8.扶持钳，9.行走装置，10.回转装置，11.调节装置，12.检测机构，13.控制系统，14.电动液压推杆，15.主臂。
具体实施方式
[0023]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。
[0024]本专利技术一种复合作业二层台排管机械手，如图1
‑
2所示，通过销轴连接固定安装在井架二层台1下方，包括倾斜臂5，倾斜臂5顶端通过回转装置10连接有滑车4，滑车4设置于轨道3上，倾斜臂5底端通过调节装置11连接有竖直设置的伸缩臂6，伸缩臂6两端分别设置有扶持钳8和夹持钳7，夹持钳7设置有检测载荷的检测机构12。
[0025]倾斜臂5包括上下铰接的主臂15和副臂2，主臂15和副臂2之间设置有电动液压推杆14，电动液压推杆14的底座固定在副臂2上，电动液压推杆14活塞杆与主臂15固定连接。
[0026]伸缩臂6包括内外套接设置的内臂和外臂，夹持钳7、扶持钳8分别设置在内臂下端和外臂上端，伸缩臂6的伸缩为电驱动或液压驱动或电动液压复合驱动。
[0027]回转装置10用于带动倾斜臂5转动，包括连接有伺服电机或马达的行星减速机a，行星减速机a连接有回转减速机a，回转减速机a通过螺栓固定在滑车4上，且回转减速机a的回转部与倾斜臂5通过螺栓连接。
[0028]调节装置11用于带动伸缩臂6转动，调节倾斜臂5与伸缩臂6的夹角，包括连接有伺服电机或马达的行星减速机b，行星减速机b连接有回转减速机b，回转减速机b设置在倾斜臂5与伸缩臂6之间，且回转减速机b固定在伸缩臂6上，回转减速机b的回转部设置在倾斜臂5上；或者调节装置为伺服电缸，伺服电缸固定在倾斜臂5上，伺服电缸的推杆与伸缩臂6固定连接。
[0029]滑车4和轨道3通过齿轮和齿条传动，齿条设置在轨道3上，齿轮设置在滑车4上，齿轮通过伺服电机或马达驱动。
[0030]检测机构12包括夹持载荷传感器与钻具检测传感器，均固定在夹持钳7上。
[0031]本专利技术的复合作业二层台排管机械手集成了控制系统13，各个部件的驱动机构均设置有传感器，传感器与控制系统13连接，用于位置检测或限位控制，并利用控制系统13对该套装置内各部件动作进行可编程控制，实现安全互锁功能，远程控制实现自动化排管作业，在钻机搬家运输过程中，无需拆卸过多的管线，大大提高了安装运输的便利性。
[0032]本专利技术一种复合作业二层台排管机械手的主要部件作用如下：
[0033]轨道3与滑车4之间采用齿轮齿条机构，并由行走装置9驱动，实现二层台排管机械手2沿二层台1纵向移动。
[0034]回转装置10含回转驱动实现二层台排管机械手2顺时针、逆时针旋转。
[0035]电动液压推杆14用于实现倾斜臂5的摆臂动作，使安装在伸缩臂6上的夹持钳7及扶持钳8到达目标位置，夹持或扶持目标立根，电动液压推杆14也可用其他电缸驱动结构或回转驱动结构代替。
[0036]调节装置11可实现伸缩臂6绕倾斜臂5转动，同时伸缩臂6内外臂伸缩，以保证夹持钳7悬持钻具距离钻台面高步不变，保证作业安全性。
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种复合作业二层台排管机械手，通过销轴连接固定安装在井架二层台(1)下方，其特征在于，包括倾斜臂(5)，所述倾斜臂(5)顶端通过回转装置(10)连接有滑车(4)，所述滑车(4)设置于轨道(3)上，所述倾斜臂(5)底端通过调节装置(11)连接有竖直设置的伸缩臂(6)，所述伸缩臂(6)两端分别设置有扶持钳(8)和夹持钳(7)，所述夹持钳(7)设置有检测载荷的检测机构(12)。2.根据权利要求1所述的一种复合作业二层台排管机械手，其特征在于，所述倾斜臂(5)包括上下铰接的主臂(15)和副臂(2)，所述主臂(15)和副臂(2)之间设置有电动液压推杆(14)，所述电动液压推杆(14)的底座固定在副臂(2)上，所述电动液压推杆(14)活塞杆与主臂(15)固定连接。3.根据权利要求1所述的一种复合作业二层台排管机械手，其特征在于，所述伸缩臂(6)包括内外套接设置的内臂和外臂，所述夹持钳(7)、扶持钳(8)分别设置在内臂下端和外臂上端，所述伸缩臂(6)的伸缩为电驱动或液压驱动或电动液压复合驱动。4.根据权利要求1所述的一种复合作业二层台排管机械手，其特征在于，所述回转装置(10)用于带动倾斜臂(5)转...

【专利技术属性】
技术研发人员：邢广亮，邢大伟，白丙建，王耀华，杨海刚，梁维刚，王洪涛，
申请(专利权)人：宝鸡石油机械有限责任公司中国石油集团川庆钻探工程有限公司中国石油天然气集团有限公司，
类型：发明
国别省市：