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一种修井作业油管油杆搬运抓取装置制造方法及图纸

技术编号:40149843 阅读:8 留言:0更新日期:2024-01-26 22:51
本技术涉及一种修井作业油管油杆搬运抓取装置,包括纵向驱动机构、横向驱动机构和机械手,其中:纵向驱动机构包括底座、升降气缸、升降平杆、滑车和立臂,立臂竖直设置于底座上,滑车分别设置于两根立臂上,两个滑车之间通过升降平杆连接,升降气缸的底端连接底座、顶端连接升降平杆;横向驱动机构包括水平臂、摆臂和摆臂气缸,水平臂后侧的两端连接两个滑车,前侧的两端铰接摆臂,摆臂气缸的本体铰接水平臂的中部横梁、伸缩端铰接摆臂的中部;两个机械手设置于摆臂悬空端的两侧。与现有技术相比,本技术具有本质防爆,动作快、效率高、行程长、抓力大、使用方便、维修方便、保养方便、搬运方便、可靠耐用、制造容易、造价低廉等特点。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及油田修井作业机器人技术,尤其是涉及一种修井作业油管油杆搬运抓取装置


技术介绍

1、修井作业作为石油行业的刚需产业,一直是石油行业公认的最“脏、苦、累、险”的工作之一。几十年来,石油行业的修井作业现场依然基本依靠人工完成。在进行修井作业时,经常需要抬卸长度近十米的油管或油杆,抬卸时需要多人配合将油管或油杆抬起并且搬走,导致费时费力,操作难度大,且容易受伤。

2、为了解决上述人工作业费时费力等问题,专利cn213898888u公开一种用于修井作业的机械手及修井作业设备,包括:旋转驱动机构、旋转主体、推吊卡机构和夹持机构;所述夹持机构和所述推吊卡机构均与所述旋转主体连接,所述旋转驱动机构与所述旋转主体的一端连接,所述旋转驱动机构用于通过所述旋转主体带动所述夹持机构和所述推吊卡机构在水平方向呈圆周转动,以使所述夹持机构和所述推吊卡机构位于井口中心的接送管位置,所述夹持机构用于夹持外部管柱;所述推吊卡机构用于与外部吊卡抵接,以推动外部吊卡在水平方向移动,利用推吊卡机构相对于旋转主体的同步运动,通过推吊卡机构推动外部吊卡至井口中心,实现吊卡准确抱住油管的效果,缓解了现有技术中存在的机械手位置固定导致油管输送机安装位置的精度要求高,影响了现场作业的效率,修井作业设备适应性差,以及无法克服吊卡摆动,抓管稳定性差的技术问题。但上述专利仅能实现油管在水平方向移动,无法解决修井作业时油管或油杆难以稳定抬卸的技术问题。


技术实现思路

1、本技术的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种修井作业油管油杆搬运抓取装置,提高油管油杆的搬运便利性和安全性。

2、本技术的目的可以通过以下技术方案来实现:

3、一种修井作业油管油杆搬运抓取装置,包括纵向驱动机构、横向驱动机构和机械手,其中:

4、所述纵向驱动机构包括底座、升降气缸、升降平杆、滑车和立臂,两根立臂竖直设置于底座上,两个滑车分别设置于两根立臂上,并且可沿着立臂上下滑动,两个滑车之间通过升降平杆连接,所述升降气缸的底端连接底座、顶端连接升降平杆;

5、所述横向驱动机构包括水平臂、摆臂和摆臂气缸,所述水平臂为h型结构,后侧的两端连接两个滑车,前侧的两端铰接摆臂,所述摆臂气缸的本体铰接水平臂的中部横梁,摆臂气缸的伸缩端铰接摆臂的中部;

6、两个机械手并排设置于摆臂悬空端的两侧。

7、进一步地,所述底座包括两根支座管,所述立臂插入支座管中形成伸缩结构,所述立臂和支座管可通过插销固定相对位置。

8、进一步地,所述底座上设有对接单元,装置通过对接单元可拆卸式固定于外置移动设备上。

9、进一步地,所述立臂的顶部设有弯曲端,其弯曲方向为远离横向驱动机构。

10、进一步地,所述底座上设有气缸连接座,所述升降平杆上设有气缸连接头,所述升降气缸一端铰接气缸连接头,另一端铰接气缸连接头。

11、进一步地,所述机械手包括安装座、抓手气缸、吊杆、第一连接杆、第二连接杆、第一爪片和第二爪片,所述安装座的一端上方设置第一铰接座,用于连接摆臂,另一端下方设置有第二铰接座,所述抓手气缸的下端固定于安装座中部,所述吊杆的顶部连接抓手气缸的顶端,吊杆的底部铰接第一连接杆和第二连接杆,所述第一连接杆铰接第一爪片,所述第二连接杆铰接第二爪片,并且第一爪片和第二爪片的中间部互相交叉,通过转轴铰接第二铰接座。

12、进一步地,所述第一爪片的和第二爪片的抓取端均为半圆弧片。

13、进一步地,所述摆臂包括水平杆和竖直杆,所述竖直杆垂直设置于水平杆两端,并且两根竖直杆互相平行,每根竖直杆的一端铰接水平臂,另一端连接机械手,所述摆臂气缸的伸缩端铰接水平杆。

14、进一步地,所述滑车包括两块固定板和多个滚轮,滚轮的轮轴固定于两块固定板之间,所述立臂穿过两块固定板,使至少两个滚轮抱箍在立臂的两侧。

15、进一步地,所述滑车包括两个u形滚轮,互相呈对角线分布在立臂的两侧。

16、与现有技术相比,本技术具有以下有益效果:

17、1、本技术设计简洁,通过纵向驱动机构、横向驱动机构的配合可以带动机械手快速抓取油管油杆,从而实现抬卸,解放人力。其中,横向驱动机构采用了摆臂结构,在运动过程中同时具有向下和向后的运动过程,抓取动作迅速,反应灵敏;机械手采用同步分立式的两个抓手,提高油管油杆的抓取稳定性。

18、2、立臂和支座管形成伸缩结构,在非使用状态可以将立臂进行收缩,减小整体高度空间,便于存放和搬运,使用更加灵活。

19、3、装置整体可通过底座上的对接单元可拆卸式连接现有的运输小车,实用性强。

20、4、在立臂的顶端设有远离横向驱动机构的弯曲部,当滑车升至立臂顶端时会受到限位,同时也会有一个向后、向上的倾斜趋势,能够使得悬臂能够突破其向上的极限,短距离提高机械手的高度,在运输过程中避障,适用范围更广。

21、5、机械手采用了悬空的剪刀型结构,第一爪片和第二爪片在自然状态下,受到自身的重力的作用,会始终保持两者的开合面向下,无需辅助引导,可以方便地抓取地面上的油管和油杆。同时,机械手采用抓手气缸驱动,本质防爆,特别适合需要严格防爆的油气井场的修井作业,抓力稳定可靠。

22、6、本技术整体结构和制造工艺非常简单,无需大工厂大设备,普普通通的小作坊即可制造,因此制造成本低。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种修井作业油管油杆搬运抓取装置,其特征在于,包括纵向驱动机构(1)、横向驱动机构(2)和机械手(3),其中:

2.根据权利要求1所述的一种修井作业油管油杆搬运抓取装置,其特征在于,所述底座(11)包括两根支座管(111),所述立臂(15)插入支座管(111)中形成伸缩结构,所述立臂(15)和支座管(111)可通过插销固定相对位置。

3.根据权利要求1所述的一种修井作业油管油杆搬运抓取装置,其特征在于,所述底座(11)上设有对接单元,装置通过对接单元可拆卸式固定于外置移动设备上。

4.根据权利要求1所述的一种修井作业油管油杆搬运抓取装置,其特征在于,所述底座(11)上设有气缸连接座(112),所述升降平杆(13)上设有气缸连接头(131),所述升降气缸(12)一端铰接气缸连接头(131),另一端铰接气缸连接头(131)。

5.根据权利要求1所述的一种修井作业油管油杆搬运抓取装置,其特征在于,所述第一爪片(36)的和第二爪片(37)的抓取端均为半圆弧片。

6.根据权利要求1所述的一种修井作业油管油杆搬运抓取装置,其特征在于,所述摆臂(22)包括水平杆(221)和竖直杆(222),所述竖直杆(222)垂直设置于水平杆(221)两端,并且两根竖直杆(222)互相平行,每根竖直杆(222)的一端铰接水平臂(21),另一端连接机械手(3),所述摆臂气缸(23)的伸缩端铰接水平杆(221)。

7.根据权利要求1所述的一种修井作业油管油杆搬运抓取装置,其特征在于,所述滑车(14)包括两块固定板(141)和多个滚轮(142),滚轮(142)的轮轴固定于两块固定板(141)之间,所述立臂(15)穿过两块固定板(141),使至少两个滚轮(142)抱箍在立臂(15)的两侧。

8.根据权利要求7所述的一种修井作业油管油杆搬运抓取装置,其特征在于,所述滑车(14)包括两个滚轮(142),互相呈对角线分布在立臂(15)的两侧。

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【技术特征摘要】

1.一种修井作业油管油杆搬运抓取装置,其特征在于,包括纵向驱动机构(1)、横向驱动机构(2)和机械手(3),其中:

2.根据权利要求1所述的一种修井作业油管油杆搬运抓取装置,其特征在于,所述底座(11)包括两根支座管(111),所述立臂(15)插入支座管(111)中形成伸缩结构,所述立臂(15)和支座管(111)可通过插销固定相对位置。

3.根据权利要求1所述的一种修井作业油管油杆搬运抓取装置,其特征在于,所述底座(11)上设有对接单元,装置通过对接单元可拆卸式固定于外置移动设备上。

4.根据权利要求1所述的一种修井作业油管油杆搬运抓取装置,其特征在于,所述底座(11)上设有气缸连接座(112),所述升降平杆(13)上设有气缸连接头(131),所述升降气缸(12)一端铰接气缸连接头(131),另一端铰接气缸连接头(131)。

5.根据权利要求1所述的一种修井作业油管油杆搬运抓取装置,其特征在于,所述...

【专利技术属性】
技术研发人员:谭雪开
申请(专利权)人:谭雪开
类型:新型
国别省市:

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