CN103061694B - 一种用于矿场钻井的自动送杆机械手 - Google Patents

Abstract

一种用于矿场钻井的自动送杆机械手，包括机架(0)、机械手、可调移动杆(5)以及夹紧送杆装置(6)，机械手包括主臂(1)、摆杆(2)、摇杆(3)、校正臂(4)，主臂(1)的下端与机架(0)以转动副一(R₃)连接，摆杆(2)的二端分别用转动副四(R₅)、转动副五(R₁₂)连接于主臂(1)的中间部位、校正臂(4)的下端；摇杆(3)的二端分别用转动副六(R₇)，转动副七(R₈)连接于主臂(1)的上端、校正臂(4)的上端；第一直线缸(P₁)的二端分别用转动副二(R₄)、转动副三(R₂)连接于主臂(1)的下端部位、机架(0)；第二直线缸(P₁₄)的二端分别用转动副八(R₆)、转动副九(R₁₃)连接于主臂(1)、摆杆(2)或摇杆(3)或校正臂(4)；可调移动杆(5)与校正臂(4)构成移动副，且第三直线缸(P₁₀)的二端分别用转动副十(R₁₁)、转动副十一(R₉)连接校正臂(4)、可调移动杆(5)；夹紧送杆装置(6)固定于可调移动杆(5)的上、下二端。

Description

一种用于矿场钻井的自动送杆机械手

技术领域

本发明涉及矿场钻井中用来自动抓放管柱的一种装置，也就是说为矿场钻井用的管柱抓放和使用，提供一种自动机械手。

背景技术

在矿场钻井中，把单根管柱送上钻井平台，目前最常用的办法是用单根吊卡套在管柱上，然后，沿着钻机门前坡道一步步地把管柱提引到钻台上去，再送入井口，该方法不仅作业效率低，而且存在着较大的安全隐患。

为解决上述问题，国外知名的GEFC公司、国内公司设计应用了自动送杆机械手，但目前已有的送杆机械手主要存在着二个不足，其一是不能有效地将管柱送至井口中心规定的位置，其二是机械手不能承受一定的扭矩。因此，需要设计新型的管柱自动送杆机械手

发明内容

本发明目的是克服现有技术的缺点，提供一种能上下起落、夹紧可控、上下与左右可调且可承受一定扭矩的自动送杆机械手。本发明的技术方案是：一种用于矿场钻井的自动送杆机械手，包括机架(0)、机械手、可调移动杆(5)以及夹紧送杆装置(6)，机械手包括主臂(1)、摆杆(2)、摇杆(3)、校正臂(4)，主臂(1)的下端与机架(0)以转动副一(R₃)连接，摆杆(2)的二端分别用转动副四(R₅)、转动副五(R₁₂)连接于主臂(1)的中间部位、校正臂(4)的下端；摇杆(3)的二端分别用转动副六(R₇)，转动副七(R₈)连接于主臂(1)的上端、校正臂(4)的上端；第一直线缸(P₁)的二端分别用转动副二(R₄)、转动副三(R₂)连接于主臂(1)的下端部位、机架(0)；第二直线缸(P₁₄)的二端分别用转动副八(R₆)、转动副九(R₁₃)连接于主臂(1)、摆杆(2)或摇杆(3)或校正臂(4)。

进一步，可调移动杆(5)与校正臂(4)构成移动副，且第三直线缸(P₁₀)的二端分别用转动副十(R₁₁)、转动副十一(R₉)连接校正臂(4)、可调移动杆(5)。

同时，夹紧送杆装置(6)包括直线缸安装座(8)、推杆直线缸(P₁₇)、夹紧直线缸一(P₁₅)、夹紧直线缸二(P₁₆)、止转直线缸一(P₁₈)、止转直线缸二(P₁₉)，夹紧直线缸一(P₁₅)、夹紧直线缸二(P₁₆)的活塞杆呈相对布置且位于同一平面内，推杆直线缸(P₁₇)布置在夹紧直线缸一、夹紧直线缸二所在的平面内或与该平面相平行的平面内；而止转直线缸一(P₁₈)、止转直线缸二(P₁₉)的止转杆(11)呈相对布置，且在垂直于夹紧直线缸一(P₁₅)、夹紧直线缸二(P₁₆)、推杆直线缸(P₁₇)三者所在的平面内，且夹紧送杆装置(6)的止转杆(11)的一端，安装固定有二块相对布置的带止转牙齿的止转块(12)，这种夹紧送杆装置(6)固定于可调移动杆(5)的上、下二端。

这种自动送杆机械手，结构简单，制造容易；操作方便，且工作效率高，安全可靠。

附图说明

附图1为本发明第一个实施例工作状态的原理示意图。

附图2为本发明第一个实施例的止转杆的结构示意图。

附图3为本发明第一个实施例非工作状态的原理示意图。

具体实施方式

下面通过附图和实例对本发明的技术给予进一步地说明。

图1为本发明第一个实施例工作状态的原理示意图，其技术方案是：一种用于矿场钻井的自动送杆机械手，包括机架0、机械手、可调移动杆5以及夹紧送杆装置6，机械手包括主臂1、摆杆2、摇杆3、校正臂4，主臂1的下端与机架0以转动副一R₃连接，摆杆2的二端分别用转动副四R₅、转动副五R₁₂连接于主臂1的中间部位、校正臂4的下端；摇杆3的二端分别用转动副六R₇，转动副七R₈连接于主臂1的上端、校正臂4的上端；第一直线缸P₁的二端分别用转动副二R₄、转动副三R₂连接于主臂1的下端部位、机架0；第二直线缸P₁₄的二端分别用转动副八R₆、转动副九R₁₃连接于主臂1、摆杆2。

其中，可调移动杆5与校正臂4构成移动副，且第三直线缸P₁₀的二端分别用转动副十R₁₁、转动副十一R₉连接校正臂4、可调移动杆5。

而夹紧送杆装置6包括直线缸安装座8、推杆直线缸P₁₇、夹紧直线缸一P₁₅、夹紧直线缸二P₁₆、止转直线缸一P₁₈、止转直线缸二P₁₉，进一步，夹紧直线缸一P₁₅、夹紧直线缸二P₁₆的活塞杆呈相对布置且位于同一平面内，推杆直线缸P₁₇布置在夹紧直线缸一、夹紧直线缸二所在的平面内；而止转直线缸一P₁₈、止转直线缸二P₁₉的止转杆11呈相对布置，且在垂直于夹紧直线缸一P₁₅、夹紧直线缸二P₁₆、推杆直线缸P₁₇三者所在的平面内；夹紧送杆装置6的止转杆11的一端，还安装固定有二块相对布置的带止转牙齿的止转块12，如图2所示，进一步夹紧送杆装置6固定于可调移动杆5的上、下二端。

本实施例中，第一直线缸P₁、第二直线缸P₁₄、第三直线缸P₁₀为驱动源，使机械手从非工作状态(图3)到工作状态(图1)，并对准井口9；夹紧直线缸一P₁₅、夹紧直线缸二P₁₆用于夹紧管柱；推杆直线缸P₁₇用于推出卸下管柱7；而止转直线缸一P₁₈、止转直线缸二P₁₉用于承受扭矩，防止管柱7转动。这种自动送杆机械手，结构简单，制造容易；操作方便，且工作效率高，安全可靠。

Claims (2)

1. 一种用于矿场钻井的自动送杆机械手，包括机架（0）、机械手、可调移动杆（5）以及夹紧送杆装置（6），机械手包括主臂（1）、摆杆（2）、摇杆（3）、校正臂（4）,主臂（1）的下端与机架（0）以转动副一（R₃）连接，摆杆（2）的二端分别用转动副四（R₅）、转动副五（R₁₂）连接于主臂（1）的中间部位、校正臂（4）的下端; 摇杆（3）的二端分别用转动副六（R₇），转动副七（R₈）连接于主臂（1）的上端、校正臂（4）的上端; 第一直线缸（P₁）的二端分别用转动副二（R₄）、转动副三（R₂）连接于主臂（1）的下端部位、机架（0）; 第二直线缸（P₁₄）的二端分别用转动副八（R₆）、转动副九（R₁₃）连接于主臂（1）、摆杆（2）或摇杆（3）或校正臂（4）；其特征是夹紧送杆装置（6）包括直线缸安装座（8）、推杆直线缸（P₁₇）、夹紧直线缸一（P₁₅）、夹紧直线缸二（P₁₆）、止转直线缸一(P₁₈) 、止转直线缸二(P₁₉)，夹紧直线缸一（P₁₅）、夹紧直线缸二（P₁₆）的活塞杆呈相对布置且位于同一水平方向上的平面内，推杆直线缸（P₁₇）布置在夹紧直线缸一、夹紧直线缸二所在的平面内或与该平面相平行的平面内; 而止转直线缸一(P₁₈) 、止转直线缸二(P₁₉)的止转杆(11)呈相对布置，且在垂直于夹紧直线缸一（P₁₅）、夹紧直线缸二（P₁₆）、推杆直线缸（P₁₇）三者所在平面的平面内; 夹紧送杆装置（6）的止转杆(11)的一端，还安装固定有二块相对布置的带止转牙齿的止转块(12) ，且夹紧送杆装置(6)固定于可调移动杆（5）的上、下二端。

2.按权利要求1所述的用于矿场钻井的自动送杆机械手，其特征是可调移动杆（5）与校正臂（4）构成移动副，且第三直线缸（P₁₀）的二端分别用转动副十（R₁₁）、转动副十一（R₉）连接校正臂（4）、可调移动杆（5）。