CN102514014A - 万米钻井机多点机械抓手 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种万米钻井机多点机械抓手，其是由手臂和交叉的抓手、抓手驱动机构和弹性浮动摩擦机构组成，抓手驱动机构驱动交叉的抓手张开或闭合以抓住管柱或放开管柱，弹性浮动摩擦机构设置在交叉的抓手的内侧，本发明的交叉的抓手可以交叉，可以实现不同管径的井管的抓取，一套钻井设备只需一套抓手；弹性浮动摩擦机构可以自动微调角度，实现多点等力加持方式，而且夹持点是较均匀的分布在井管四周，因此无需太大的加持力，更不会使井管变形；弹性浮动摩擦机构的弹性摩擦片呈浮动状态，可以增大摩擦面积，可以进一步将低加持力，使加紧更可靠，更安全。

Description

万米钻井机多点机械抓手
技术领域
本发明涉及钻机设计技术领域，具体涉及一种万米钻井机多点机械抓手。
背景技术
目前大深度的钻井机都是由外国制造，其存在如下缺点：1、抓手与井杆多数为线接触，接触点少，接触点也不是均匀分布在井杆周围，因此要求抓手有较大的抓力，一旦抓紧力不足容易出现抓紧不可靠，过大的抓紧力又会导致被抓井管发生变形。2、一个抓手只能抓一定粗细的井管，因此当使用井管粗细发生变化时，就要换相应的抓手，这就要求一套设备需要配备多个抓手。
发明内容
本发明的目的是为了解决上述大深度钻井机存在的问题，而提供一种万米钻井机多点机械抓手。
本发明是由手臂和交叉的抓手、抓手驱动机构和弹性浮动摩擦机构组成，交叉的抓手是由左手指和右手指构成，左手指和右手指的后端中间通过第一轴铰接在一起，左手指和右手指的后外侧分别延伸有力臂；抓手驱动机构是由液压缸、立轴、左连杆和右连杆构成，左连杆和右连杆的前端分别铰接在二力臂的后端，左连杆和右连杆的后端共同通过第二轴与液压缸的前端铰接在一起，液压缸的后端固定有立轴；手臂是由上臂板、下臂板和固定在二侧的固定板组成，抓手驱动机构位于上臂板和下臂板之间，上臂板和下臂板的前端分别固定在第一轴的上下端，上臂板和下臂板的后端分别固定在立轴的上下端，上臂板和下臂板的内侧面中间分别开设有纵向限位滑槽，第二轴的上下端分别位于上臂板和下臂板的纵向限位滑槽中能前后滑动，弹性浮动摩擦机构是由弹性摩擦片和活塞体组成，弹性摩擦片呈燕尾形，弹性摩擦片的后端延伸有锥形体，活塞体的外端开设有与锥形体形状相对应的锥形槽，弹性摩擦片的锥形体以轴铰接在锥形槽中，锥形槽的左右壁与锥形体之间具有间隙，弹性摩擦片能左右摆动，以适应被夹持的不同外径的管柱，活塞体的上端面开设有限位槽，活塞体的侧面延伸有第二活塞体，交叉的抓手的左手指和右手指的内侧开设有数个活塞缸，每个活塞缸内设置有活塞体，活塞体上方的手指穿设有限位柱，限位柱下端位于活塞体的限位槽中，限制活塞体不会从活塞缸中脱出，左手指和右手指的内部具有液压通道与活塞体后端的活塞缸连通，液压油通过液压通道加压，推顶活塞体向内移动，进而带动弹性摩擦片将管柱夹紧，活塞缸的侧面开设有第二活塞缸，第二活塞体位于第二活塞缸中，第二活塞缸中的液压油能推动第二活塞体向手指的外侧移动，进而推动活塞体带动弹性摩擦片向外周移动，解除弹性摩擦片对管柱的夹紧。
本发明的工作过程是：抓手驱动机构驱动交叉的抓手张开或抓紧，弹性浮动摩擦机构可以自动微调角度，实现多点等力加持方式，而且夹持点是较均匀的分布在井管四周，因此无需太大的加持力，更不会使井管变形。
本发明的有益效果：
1、抓手可以交叉，可以实现不同管径的井管的抓取，一套钻井设备只需一套抓手。
2、弹性浮动摩擦机构实现了多点等力加持方式，而且夹持点是较均匀的分布在井管四周，因此无需太大的加持力，更不会使井管变形。
3、弹性浮动摩擦机构的弹性摩擦片呈浮动状态，可以增大摩擦面积，可以进一步将低加持力，使加紧更可靠，更安全。
附图说明
图1为本发明实施例的整体示意图。
图2为本发明实施例的又一整体示意图。
图3为本发明实施例的立体分解示意图。
图4为本发明实施例的交叉的抓手在交叉时的示意图。
图5为本发明实施例的交叉的抓手在部分张开时的示意图。
图6本发明实施例的弹性浮动摩擦机构的局部示意图。
图7本发明实施例的弹性浮动摩擦机构立体示意图。
图8本发明实施例的弹性浮动摩擦机构立体分解示意图。
具体实施方式
请参阅图1、图2和图3所示，本发明是由手臂1和交叉的抓手2、抓手驱动机构3和弹性浮动摩擦机构4组成，其中交叉的抓手2如图4和图5所示，是由左手指21和右手指22构成，左手指21和右手指22的后端中间通过第一轴5铰接在一起，左手指21和右手指22的后外侧分别延伸有力臂211和力臂222；抓手驱动机构3是由液压缸31、立轴32、左连杆33和右连杆34构成，左连杆33和右连杆34的前端分别铰接在力臂211和力臂222的后端，左连杆33和右连杆34的后端共同通过第二轴35与液压缸31的前端铰接在一起，液压缸31的后端固定有立轴32；手臂1是由上臂板11、下臂板12和固定在二侧的固定板14组成，抓手驱动机构3位于上臂板11和下臂板12之间，上臂板11和下臂板12的前端分别固定在第一轴5的上下端，上臂板11和下臂板12的后端分别固定在立轴32的上下端，上臂板11和下臂板12的内侧面中间分别开设有纵向限位滑槽13，第二轴35的上下端分别位于上臂板11和下臂板12的纵向限位滑槽13中能前后滑动。
弹性浮动摩擦机构4如图6、图7和图8所示，是由弹性摩擦片41和活塞体42组成，弹性摩擦片41呈燕尾形或者菱形或椭圆形，弹性摩擦片41的后端延伸有锥形体411，活塞体42的外端开设有与锥形体411形状相对应的锥形槽421，弹性摩擦片41的锥形体411以轴43铰接在锥形槽421中，锥形槽421的左右壁与锥形体411之间具有间隙，弹性摩擦片41能左右摆动，以适应被夹持的不同外径的管柱，活塞体42的上端面开设有限位槽422，活塞体42的侧面延伸有第二活塞体423，交叉的抓手2的左手指21和右手指22的内侧开设有数个活塞缸23，每个活塞缸23内设置有活塞体42，活塞体42上方的手指穿设有限位柱24，限位柱24下端位于活塞体42的限位槽422中，限制活塞体42不会从活塞缸23中脱出，左手指21和右手指22的内部具有液压通道25与活塞体42后端的活塞缸23连通，液压油通过液压通道25加压，推顶活塞体42向内移动，进而带动弹性摩擦片41将管柱夹紧，活塞缸23的侧面开设有第二活塞缸26，第二活塞体423位于第二活塞缸26中，第二活塞缸26中的液压油能推动第二活塞体423向手指的外侧移动，进而推动活塞体42带动弹性摩擦片41向外周移动，解除弹性摩擦片41对管柱的夹紧。

Claims (2)

1.一种万米钻井机多点机械抓手，包括有手臂(1)、交叉的抓手(2)和抓手驱动机构(3)，其特征在于：
所述的交叉的抓手(2)是由左手指(21)和右手指(22)构成，左手指(21)和右手指(22)的后端中间通过第一轴(5)铰接在一起，左手指(21)和右手指(22)的后外侧分别延伸有力臂(211)和力臂(222)；
所述的抓手驱动机构(3)是由液压缸(31)、立轴(32)、左连杆(33)和右连杆(34)构成，左连杆(33)和右连杆(34)的前端分别铰接在力臂(211)和力臂(222)的后端，左连杆(33)和右连杆(34)的后端共同通过第二轴(35)与液压缸(31)的前端铰接在一起，液压缸(31)的后端固定有立轴(32)；
所述的手臂(1)是由上臂板(11)、下臂板(12)和固定在二侧的固定板(14)组成；
所述的抓手驱动机构(3)位于上臂板(11)和下臂板(12)之间，上臂板(11)和下臂板(12)的前端分别固定在第一轴(5)的上下端，上臂板(11)和下臂板(12)的后端分别固定在立轴(32)的上下端，上臂板(11)和下臂板(12)的内侧面中间分别开设有纵向限位滑槽(13)，第二轴(35)的上下端分别位于上臂板(11)和下臂板(12)的纵向限位滑槽(13)中能前后滑动；
还包括有弹性浮动摩擦机构(4)，所述的弹性浮动摩擦机构(4)是由弹性摩擦片(41)和活塞体(42)组成，弹性摩擦片(41)的后端延伸有锥形体(411)，活塞体(42)的外端开设有与锥形体(411)形状相对应的锥形槽(421)，弹性摩擦片(41)的锥形体(411)以轴(43)铰接在锥形槽(421)中，锥形槽(421)的左右壁与锥形体(411)之间具有间隙，弹性摩擦片(41)能左右摆动，以适应被夹持的不同外径的管柱，活塞体(42)的上端面开设有限位槽(422)，活塞体(42)的侧面延伸有第二活塞体(423)，交叉的抓手(2)的左手指(21)和右手指(22)的内侧开设有活塞缸(23)，每个活塞缸(23)内设置有活塞体(42)，活塞体(42)上方的手指穿设有限位柱(24)，限位柱(24)下端位于活塞体(42)的限位槽(422)中，限制活塞体(42)不会从活塞缸(23)中脱出，左手指(21)和右手指(22)的内部具有液压通道(25)与活塞体(42)后端的活塞缸(23)连通，液压油通过液压通道(25)加压，推顶活塞体(42)向内移动，进而带动弹性摩擦片(41)将管柱夹紧，活塞缸(23)的侧面开设有第二活塞缸(26)，第二活塞体(423)位于第二活塞缸(26)中，第二活塞缸(26)中的液压油能推动第二活塞体(423)向手指的外侧移动，进而推动活塞体(42)带动弹性摩擦片(41)向外周移动，解除弹性摩擦片(41)对管柱的夹紧。
2.根据权利要求1所述的一种万米钻井机多点机械抓手，其特征在于：所述的弹性摩擦片(41)呈燕尾形或者菱形或椭圆形。
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