自动化带压作业设备用机械手控制系统技术方案

本发明专利技术公开了一种自动化带压作业设备用机械手控制系统，包括：机械手本体和控制组件；所述机械手本体包括：环持油缸一

【技术实现步骤摘要】
自动化带压作业设备用机械手控制系统


[0001]本专利技术涉及油气井管柱自动化控制

。
更具体地说，本专利技术涉及一种自动化带压作业设备用机械手控制系统
。

技术介绍

[0002]传统带压作业采取手动液控的操作方式，需4‑5名操作人员集中于井口上方作业平台进行管柱的带压起下
。
在管柱起下的同时还需配合操作液压小绞车等配套工具进行作业管柱从地面管排架提升至作业平台或从作业平台下放至地面管排架的管柱移运操作
。
地面操作需多人同时配合完成，管柱处理效率较低
。
并且由于管柱操作区域集中于井口风险区，安全隐患较大，尤其在高压
、
超高压及含硫井区，一旦操作安全事故发生，将会给安全生产造成极大影响
。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是提供一种新型自动化带压作业设备用机械手控制系统，可以实现井口工作平台无人操作工况下，自动完成对作业管柱的抓取
、
输送及井口对中作业，解决传统带压作业设备作业时需操作人员集中于井口上方操作的安全风险隐患问题，有效提升装备的作业效率及本质安全
。
[0004]本专利技术解决此技术问题所采用的技术方案是：一种自动化带压作业设备用机械手控制系统，包括：机械手本体和控制组件；
[0005]所述机械手本体包括：环持油缸一
、
环持油缸二
、
夹持油缸一和夹持油缸二；环持油缸一和环持油缸二用于连接一对环持机械手，夹持油缸一和夹持油缸二用于连接一对夹持机械手；
[0006]所述控制组件包括：三位四通防爆电磁换向阀一
、
两位三通防爆电磁阀
、
三位四通防爆电磁换向阀二
、
平衡阀一
、
蓄能器一
、
三位四通防爆电磁换向阀三
、
平衡阀二和蓄能器二；
[0007]其中，所述环持油缸一和环持油缸二为三位油缸，通过三位四通防爆电磁换向阀一和两位三通防爆电磁阀联合控制；
[0008]所述夹持油缸一与三位四通防爆电磁换向阀二
、
平衡阀一以及蓄能器一连接；
[0009]所述夹持油缸二与三位四通防爆电磁换向阀三
、
平衡阀二以及蓄能器二连接
。
[0010]优选的是，所述三位四通防爆电磁换向阀一和两位三通防爆电磁阀设置为：
[0011]当两位三通防爆电磁阀通电，三位四通防爆电磁换向阀一未得电时，环持油缸一和环持油缸二的
A
口均处于加压，
B
口和
C
口均处于回油状态，环持油缸一和环持油缸二完全伸出，带动环持机械手处于夹持油管状态；
[0012]当两位三通防爆电磁阀通电，三位四通防爆电磁换向阀一左侧通电时，环持油缸一和环持油缸二的
A
口
、C
口处于加压，
B
口处于回油状态，环持油缸一和环持油缸二的活塞杆处于中间位，带动环持机械手处于环持油管状态；
[0013]当两位三通防爆电磁阀未通电，三位四通防爆电磁换向阀一右侧通电时，环持油缸一和环持油缸二的
B
口处于加压，油缸一和环持油缸二的
A
口
、C
口处于回油状态，环持油缸一和环持油缸二完全缩回，带动环持机械手处于松弛状态
。
[0014]优选的是，所述机械手本体还包括翻转油缸；所述翻转油缸与三位四通防爆电磁换向阀四
、
平衡阀三
18
连接；
[0015]所述翻转油缸带有位移检测装置二，以判断是否达到正常工位
。
[0016]优选的是，所述机械手本体还包括旋转马达，所述旋转马达与三位四通防爆电磁换向阀五
、
减压阀一
、
减压阀二连接
。
[0017]优选的是，所述机械手本体还包括升降马达，所述升降马达与三位四通防爆电磁换向阀四连接
[0018]优选的是，还包括：传感器一
、
抓管检测装置
、
传感器三；
[0019]所述传感器一设置于自动管排架抓管机构上，所述抓管检测装置设置于环持油缸上，所述传感器三设置于另一个环持油缸上；
[0020]所述传感器一
、
抓管检测装置
、
传感器三设置为：当作业管柱输送到位时，所述传感器一向两位三通防防爆电磁阀通电，此时环持油缸
、
环持油缸的
A
口处于加压，
B
口和
C
口处于回油状态，环持油缸完全伸出，推动环持机械手对管柱进行夹持，夹持到位后，抓管检测装置向三位四通防爆电磁换向阀二
、
三位四通防爆电磁换向阀三左侧通电，夹持油缸
3、
夹持油缸伸出，推动夹持机械手对管柱进行夹紧，夹紧到位后，传感器三向三位四通防爆电磁换向阀四通电，升降马达驱动齿轮齿条机构沿垂直立柱输送机械手本体上行
。
[0021]优选的是，还包括：传感器二和测距仪；
[0022]所述传感器二设置于垂直立柱上，所述测距仪固定于机械手本体上，
[0023]所述传感器二
、
测距仪设置为：测距仪检测到机械手本体上行到超过环持油缸与油管端头距离时，控制三位四通防爆电磁换向阀四通电，驱动翻转油缸翻转，机械臂由水平翻转为竖直方向，同时机械手继续上行，当到达预定高度位置时，顶部传感器二向三位四通防爆电磁换向阀四断电，升降马达刹车，机械手停止上行
。
[0024]优选的是，所述机械手本体的一个环持机械手和夹持机械手为一组，每组环持机械手和夹持机械手通过固定件与机械臂连接，其中翻转油缸控制机械臂由水平翻转转为竖向方向时，位于下方的一组环持机械手和夹持机械手的固定件通过弹簧与机械臂连接，所述弹簧处设置有弹簧位移传感器；
[0025]控制设置为：若井口油管此时在等待位，三位四通防爆电磁换向阀五通电，驱动旋转马达操作机械手本体进行沿水平面旋转，将管柱旋转到井口；油管到达井口后，三位四通防爆电磁换向阀一左侧通电，环持油缸一
、
环持油缸二的
A
口
、C
口处于加压，
B
口处于回油状态，环持油缸一
、
环持油缸二处于中间位，环持机械手处于环持管柱状态，此时向三位四通防爆电磁换向阀三右侧通电，夹持油缸缩二回带动上部机械手打开；由于下部机械手夹持油管部位带有弹簧，整体油管克服弹簧力将下落到井口油管由壬处，弹簧发生位移，弹簧位移传感器向三位四通防爆电磁换向阀二右侧通电，夹持油缸一缩回带动下夹持手打开，油管下落与井口油管贴合，由自动液压钳对油管进行上扣
/
卸扣
。
[0026]本专利技术至少包括以下有益效果：<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种自动化带压作业设备用机械手控制系统，其特征在于，包括：机械手本体和控制组件；所述机械手本体包括：环持油缸一
、
环持油缸二
、
夹持油缸一和夹持油缸二；环持油缸一和环持油缸二用于连接一对环持机械手，夹持油缸一和夹持油缸二用于连接一对夹持机械手；所述控制组件包括：三位四通防爆电磁换向阀一
、
两位三通防爆电磁阀
、
三位四通防爆电磁换向阀二
、
平衡阀一
、
蓄能器一
、
三位四通防爆电磁换向阀三
、
平衡阀二和蓄能器二；其中，所述环持油缸一和环持油缸二为三位油缸，通过三位四通防爆电磁换向阀一和两位三通防爆电磁阀联合控制；所述夹持油缸一与三位四通防爆电磁换向阀二
、
平衡阀一以及蓄能器一连接；所述夹持油缸二与三位四通防爆电磁换向阀三
、
平衡阀二以及蓄能器二连接
。2.
如权利要求1所述的自动化带压作业设备用机械手控制系统，其特征在于，所述三位四通防爆电磁换向阀一和两位三通防爆电磁阀设置为：当两位三通防爆电磁阀通电，三位四通防爆电磁换向阀一未得电时，环持油缸一和环持油缸二的
A
口均处于加压，
B
口和
C
口均处于回油状态，环持油缸一和环持油缸二完全伸出，带动环持机械手处于夹持油管状态；当两位三通防爆电磁阀通电，三位四通防爆电磁换向阀一左侧通电时，环持油缸一和环持油缸二的
A
口
、C
口处于加压，
B
口处于回油状态，环持油缸一和环持油缸二的活塞杆处于中间位，带动环持机械手处于环持油管状态；当两位三通防爆电磁阀未通电，三位四通防爆电磁换向阀一右侧通电时，环持油缸一和环持油缸二的
B
口处于加压，油缸一和环持油缸二的
A
口
、C
口处于回油状态，环持油缸一和环持油缸二完全缩回，带动环持机械手处于松弛状态
。3.
如权利要求1所述的自动化带压作业设备用机械手控制系统，其特征在于，所述机械手本体还包括翻转油缸；所述翻转油缸与三位四通防爆电磁换向阀四
、
平衡阀三
18
连接；所述翻转油缸带有位移检测装置二，以判断是否达到正常工位
。4.
如权利要求1所述的自动化带压作业设备用机械手控制系统，其特征在于，所述机械手本体还包括旋转马达，所述旋转马达与三位四通防爆电磁换向阀五
、
减压阀一
、
减压阀二连接
。5.
如权利要求1所述的自动化带压作业设备用机械手控制系统，其特征在于，所述机械手本体还包括升降马达，所述升降马达与三位四通防爆电磁换向阀四连接<...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙仁俊，康丽梅，殷长江，贾宏伟，徐杰，谢少艾，
申请(专利权)人：中石化石油机械股份有限公司，
类型：发明
国别省市：