【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及钻机套管处理设备领域，特别是一种套管扶正机械手及其系统。
技术介绍
1、套管扶正装置一般安装在井架上，用于下套管作业。近年来，管子自动化处理技术以及设备受到了国内外钻井公司的广泛关注，相比传统的人工操作而言其在提升作业安全，增加管柱处理效率以及减轻人员劳动强度方面体现出巨大的优势。但目前管子自动化处理技术主要针对常规钻杆的起下钻作业流程，而且传统的下套管装置操作精度低，下套管的时候大多还是需要由人员站在套管扶正台上操作。为了解决套管扶正操作人员劳动强度大、效率低下的问题，国内外已经广泛使用自动或者半自动的套管扶正装置，但目前套管扶正装置作业方式和结构单一，传统的套管扶正装置是液压或气动绞车与滑车等部件组成可升降的机构，再在滑车上布置伸缩机构。这类产品由于钳头不能一直保持水平且机构大多无回转功能，使用效果不佳，无法满足自动下套管作业的需求。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于：针对现有技术存在的套管扶正时钳头无法实现水平以及回转功能，无法满足自动下套管作业的需求的问题，提供一种套管扶正机械手及其系统。
2、为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案为：
3、一种套管扶正机械手，包括摆动机构，所述摆动机构的一端设有回转机构，且所述回转机构一端设有转向油缸，另一端设有第一伸缩油缸，所述第一伸缩油缸一端与所述回转机构连接，另一端与所述摆动机构连接，所述摆动机构另一端连接有支架，并通过所述支架与钳头连接，所述摆动机构与所述支架之间设有翻转油缸，所述翻
4、本专利技术为一种套管扶正机械手，通过在该机械手上设置回转机构，回转机构上分别连接有用于控制其旋转的转向油缸以及第一伸缩油缸，而第一伸缩油缸的一端又与摆动机构连接，进一步的使得该机械手能够自动控制其回转以及摆动，从而带动钳头进行回转扶正以及角度的摆动，该机械手的摆动机构还通过支架连接有钳头，而摆动机构与支架之间还设有用于翻转的翻转油缸，通过翻转油缸可以控制支架，进而控制钳头的旋转，从而让出更多空间给顶驱，左右平移可以大幅度提高钳头的调节精度，而支架与钳头之间还设有可以进行平移运动的平移装置，这使得钳头与支架可以进行相对移动，即该机械手在管套扶正的过程中能通过转向油缸与回转机构将钳头进行回转，能够更好的扶正套管提升其效率，还设置第一伸缩油缸与翻转油缸使得钳头可以保持水平状态，不会随着摆动机构的旋转而出现旋转的情况，这样操作人员就无需考虑钳头的实际角度，更加有利于套管的扶正。
5、作为本专利技术的优选方案，所述回转机构包括回转支撑，所述回转支撑外部套接有回转支座，所述回转支座带动所述回转支撑进行转动，且所述回转支撑与所述转向油缸连接，所述回转支座与所述第一伸缩油缸铰接，这样设置可以使得该机械手能进行回转调节，可以更好地扶正套管，提高效率。
6、作为本专利技术的优选方案，所述摆动机构包括摆动手臂，所述摆动手臂为双层结构且分为上臂与下臂，所述上臂与所述下臂相互平行且分别设有第一通槽与第二通槽，所述上臂下端面与所述第一伸缩油缸铰接，使得摆动机构能通过第一伸缩油缸来与回转机构进行相对运动。
7、作为本专利技术的优选方案，所述摆动手臂远离所述回转支座的一端设有关节架，所述关节架与所述上臂、所述下臂以及所述回转支座形成平行四边形机构，所述摆动手臂通过所述关节架与所述支架连接，这样设置使得后续摆动手臂连接的钳头能实现与摆动手臂的相对转动。
8、作为本专利技术的优选方案，所述关节架与所述支架铰接，所述关节架两端设有所述翻转油缸，所述翻转油缸一端与所述关节架连接，另一端与所述支架连接，通过翻转油缸可以实现钳头的翻转，从而让出更多空间给顶驱。
9、作为本专利技术的优选方案，所述支架下端设有所述钳头，且所述钳头与所述支架连接的一端设有平移装置，所述平移装置包括滑移架，所述滑移架朝内一侧连接有平移油缸，所述平移油缸另一端与所述支架连接，所述滑移架朝外的一侧设有第二复合滚轮，而所述支架朝向所述钳头的方向设有与所述第二复合滚轮匹配的导轨，保证钳头能实现左右的平移。
10、作为本专利技术的优选方案，所述钳头包括钳架，所述钳架上端面设有可以活动的导向块，所述导向块上对称连接有一对第一连杆，所述第一连杆远离所述导向块的一端转动连接有转向拉杆，所述转向拉杆连接有夹钳指头，所述钳架上设有第二伸缩油缸，所述第二伸缩油缸一端与所述导向块连接，另一端与所述钳架连接，且所述第二伸缩油缸与所述导向块的连接处设有限位件，通过第一连杆与转动连杆的配合将油缸的直线运动转换为夹钳指头的旋转运动用于实现夹持管柱。
11、作为本专利技术的优选方案，所述夹钳指头用于夹持的一面设有若干滚轮，其作用是保证管柱在被夹持的同时可以旋转。
12、作为本专利技术的优选方案，所述钳架上端设有钳盖，所述钳盖上设有限位槽，所述限位槽位于所述限位件上端，所述限位槽用于保证所述限位件的直线运动，用于限制导向块的直线运动，避免脱离。
13、作为本专利技术的优选方案，所述回转机构、所述摆动机构以及所述钳头上均设有传感器，可以判断各个机构的位置。
14、作为本专利技术的优选方案，该套管扶正机械手外接有电控系统，该电控系统通过传感器设置逻辑互锁，提升装置安全性和使用效率。
15、一种套管扶正系统，包括上述的一种套管扶正机械手还包括安装架，所述安装架中部设有一对滑轨，所述滑轨上滑动连接有升降滑车，所述升降滑车下端与所述回转机构连接，所述升降滑车上设有第一复合滚轮，所述第一复合滚轮与所述滑轨之间匹配连接，所述升降滑车下端设有第三伸缩油缸，所述第三伸缩油缸一端与所述升降滑车连接另一端与所述安装架连接。
16、本专利技术为一种套管扶正系统，通过将上述的机械手通过回转机构来与升降滑车进行连接，而升降滑车通过两侧的滑轮以及底部设置的第三伸缩油缸来与安装架连接，这样使得机械手能够通过升降滑车在安装架上进行上下移动，通过油缸与滑轨的配合使得该套管扶正系统升降的更加稳定可靠，而由于机械手本身可实现钳头的转动以及平移，这样使得整个套管扶正系统，可以自动升降和调节夹持角度的机械手代替人工，对套管进行夹持和前、后、左、右四个方向进行导向。
17、综上所述，由于采用了上述技术方案，本专利技术的有益效果是：
18、1、本专利技术为一种套管扶正机械手，通过在该机械手上设置回转机构，回转机构上分别连接有用于控制其旋转的转向油缸以及第一伸缩油缸，而第一伸缩油缸的一端又与摆动机构连接，进一步的使得该机械手能够自动控制其回转以及摆动，从而带动钳头进行回转扶正以及角度的摆动，该机械手的摆动机构还通过支架连接有钳头，而摆动机构与支架之间还设有用于翻转的翻转油缸，通过翻转油缸可以控制支架，进而控制钳头的旋转，从而让出更多空间给顶驱，左右平移可以大幅度提高钳头的调节精度，而支架与钳头之间还设有可以进行平移运动的平移装置，这使得钳头与支架可以进行本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种套管扶正机械手，其特征在于，包括摆动机构(3)，所述摆动机构(3)的一端设有回转机构(4)，且所述回转机构(4)一端设有转向油缸(5)、另一端设有第一伸缩油缸(6)，所述第一伸缩油缸(6)一端与所述回转机构(4)连接、另一端与所述摆动机构(3)连接，所述摆动机构(3)另一端连接有支架(2)，并通过所述支架(2)与钳头(1)连接，所述摆动机构(3)与所述支架(2)之间设有翻转油缸(7)，所述翻转油缸(7)用于转动所述支架(2)，且所述支架(2)与所述钳头(1)之间设有平移装置(11)，所述平移装置(11)用于实现所述支架(2)与所述钳头(1)之间的相对移动。
2.根据权利要求1所述的一种套管扶正机械手，其特征在于，所述回转机构(4)包括回转支撑(41)，所述回转支撑(41)外部套接有回转支座(42)，所述回转支座(42)带动所述回转支撑(41)进行转动，且所述回转支撑(41)与所述转向油缸(5)连接，所述回转支座(42)与所述第一伸缩油缸(6)铰接。
3.根据权利要求2所述的一种套管扶正机械手，其特征在于，所述摆动机构(3)包括摆动手臂(31)，所述
4.根据权利要求3所述的一种套管扶正机械手，其特征在于，所述摆动手臂(31)远离所述回转支座(42)的一端设有关节架(32)，所述关节架(32)与所述上臂(311)、所述下臂(312)以及所述回转支座(42)形成平行四边形机构，所述摆动手臂(31)通过所述关节架(32)与所述支架(2)连接。
5.根据权利要求4所述的一种套管扶正机械手，其特征在于，所述关节架(32)与所述支架(2)铰接，所述关节架(32)两端设有所述翻转油缸(7)，所述翻转油缸(7)一端与所述关节架(32)连接，另一端与所述支架(2)连接。
6.根据权利要求5所述的一种套管扶正机械手，其特征在于，所述支架(2)下端设有所述钳头(1)，且所述钳头(1)与所述支架(2)连接的一端设有平移装置(11)，所述平移装置(11)包括滑移架(111)，所述滑移架(111)朝内一侧连接有平移油缸(8)，所述平移油缸(8)另一端与所述支架(2)连接，所述滑移架(111)朝外的一侧设有第二复合滚轮(112)，而所述支架(2)朝向所述钳头(1)的方向设有与所述第二复合滚轮(112)匹配的导轨。
7.根据权利要求6所述的一种套管扶正机械手，其特征在于，所述钳头(1)包括钳架(12)，所述钳架(12)上端面设有可以活动的导向块(121)，所述导向块(121)上对称连接有一对第一连杆(122)，所述第一连杆(122)远离所述导向块(121)的一端转动连接有转向拉杆(123)，所述转向拉杆(123)连接有夹钳指头(14)，所述钳架(12)上设有第二伸缩油缸(9)，所述第二伸缩油缸(9)一端与所述导向块(121)连接，另一端与所述钳架(12)连接，且所述第二伸缩油缸(9)与所述导向块(121)的连接处设有限位件(1211)。
8.根据权利要求7所述的一种套管扶正机械手，其特征在于，所述钳架(12)上端设有钳盖(13)，所述钳盖(13)上设有限位槽(131)，所述限位槽(131)位于所述限位件(1211)上端，所述限位槽(131)用于保证所述限位件(1211)的直线运动。
9.根据权利要求1-8任一项所述的一种套管扶正机械手，其特征在于，所述回转机构(4)、所述摆动机构(3)以及所述钳头(1)上均设有传感器。
10.一种套管扶正系统，包括权利要求1-9任一项所述的一种套管扶正机械手还包括安装架(101)，所述安装架(101)中部设有一对滑轨(102)，所述滑轨(102)上滑动连接有升降滑车(103)，所述升降滑车(103)下端与所述回转机构(4)连接，所述升降滑车(103)上设有第一复合滚轮(104)，所述第一复合滚轮(104)与所述滑轨(102)之间匹配连接，所述升降滑车(103)下端设有第三伸缩油缸(105)，所述第三伸缩油缸(105)一端与所述升降滑车(103)连接另一端与所述安装架(101)连接。
...【技术特征摘要】
1.一种套管扶正机械手，其特征在于，包括摆动机构(3)，所述摆动机构(3)的一端设有回转机构(4)，且所述回转机构(4)一端设有转向油缸(5)、另一端设有第一伸缩油缸(6)，所述第一伸缩油缸(6)一端与所述回转机构(4)连接、另一端与所述摆动机构(3)连接，所述摆动机构(3)另一端连接有支架(2)，并通过所述支架(2)与钳头(1)连接，所述摆动机构(3)与所述支架(2)之间设有翻转油缸(7)，所述翻转油缸(7)用于转动所述支架(2)，且所述支架(2)与所述钳头(1)之间设有平移装置(11)，所述平移装置(11)用于实现所述支架(2)与所述钳头(1)之间的相对移动。
2.根据权利要求1所述的一种套管扶正机械手，其特征在于，所述回转机构(4)包括回转支撑(41)，所述回转支撑(41)外部套接有回转支座(42)，所述回转支座(42)带动所述回转支撑(41)进行转动，且所述回转支撑(41)与所述转向油缸(5)连接，所述回转支座(42)与所述第一伸缩油缸(6)铰接。
3.根据权利要求2所述的一种套管扶正机械手，其特征在于，所述摆动机构(3)包括摆动手臂(31)，所述摆动手臂(31)为双层结构且分为上臂(311)与下臂(312)，所述上臂(311)与所述下臂(312)相互平行且分别设有第一通槽(3111)与第二通槽(3121)，所述上臂(311)下端面与所述第一伸缩油缸(6)铰接。
4.根据权利要求3所述的一种套管扶正机械手，其特征在于，所述摆动手臂(31)远离所述回转支座(42)的一端设有关节架(32)，所述关节架(32)与所述上臂(311)、所述下臂(312)以及所述回转支座(42)形成平行四边形机构，所述摆动手臂(31)通过所述关节架(32)与所述支架(2)连接。
5.根据权利要求4所述的一种套管扶正机械手，其特征在于，所述关节架(32)与所述支架(2)铰接，所述关节架(32)两端设有所述翻转油缸(7)，所述翻转油缸(7)一端与所述关节架(32)连接，另一端与所述支架(2)连接。
6.根据权利要求5所述的一种套管扶正机械手，其特征在于，所述支架(2)下端设...
【专利技术属性】
技术研发人员：蒋林宏，何连霞，徐勇，张忠华，陈福垚，李莹，杨淑娟，
申请(专利权)人：四川宏华石油设备有限公司，
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。