CN104314483B - 自动修井辅机 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种自动修井辅机,包括设置在一撬装底盘上的料库主体、导轮式吊卡、随机折放式游车硬导正装置、随车折放式机械手,卡瓦,平车上下调整装置,检测传送装置和转送装置。配合现有修井机完成小修作业中油管油杆的起上和起下油管抽油杆。卡瓦位于井口防喷器的上方,用来对井口油管的夹紧和松开,油管料库主体用来储存和输出油管,随车折放式油管机械手爪取油管后上下油管同时该机械手上配备高度调节装置可对管螺纹上卸实现柔性对接,吊卡沿随机折放式游车硬性导正装置起吊油管,提高了油管轨迹的准确性,管钳上卸油管。本发明实现了对采油现有设备的自动数控化、低污染、效率高、降低了员工劳动强度、提高了安全性。

Description

自动修井辅机
技术领域
[0001] 本发明公开了一种涉及油田修井作业辅助设备,具体地说是一种适用于现有石油油井的配套自动化的一种自动修井辅机。背景技术
[0002] 在油井生产过程中,常会发生一些油井或设备故障,造成减产甚至停产。为了使油井恢复正常生产,必须采取相应的措施,排除故障,修井作业是油田生产过程的重要环节, 多年来一直是劳动密集型产业,其工作环境恶劣,操作人员劳动强度大,作业过程还往往存在人身安全隐患。尤其是井口的小修作业,通常是在野外进行,而且内容繁多,例如包括:搬上准备工作,洗井作业,起下油杆油管,下冲沙管,冲砂,起冲沙管,下油管油杆,挂油,交井, 搬下等作业,另外,油井的条件发生变化,需要根据新情况采取适当的生产措施,例如,自喷井转抽油井,改变抽油栗下入深度、型号等,此时都需要经行修井作业常规修井作业。目前, 国内修井仍停留在由作业人员手工作业,特别是油管杆的起上起下过程。它是修井过程劳动强度最大,工作重复率最高,危险性最强的环节,随着石油工业的快速发展,对采油机械化自动数控化、低污染、降低员工劳动强度、提高安全性、人性化舒适性及“采油工厂化”提出了更高的要求,就是井口自动化,节能环保,实现井口自动化数控化已是油田发展趋势。发明内容
[0003] 本发明在立足于现有技术的基础上,发明了一种数控修井机辅机,配合现有修井机实现了修井机由作业人员手工化转变为数控化、减少了污染、降低了员工劳动强度、提高了生产效率和安全性。
[0004] 为了达成上述目的,本发明采用了如下技术方案,一种自动修井辅机,包括底盘总成、料库、折放式游车硬性导正装置、导轮式吊卡、随车折放式上下油管机械手、检测传送装置、转送装置;所述折放式游车硬性导正装置铰接在底盘总成的后端,所述导轮式吊卡安装在折放式游车硬性导正装置上,所述随车折放式上下油管机械手的根部同样铰接在底盘总成的后端且运行于检测传送装置与导轮式吊卡之间,所述料库主要为料库主体设置在底盘之上,位于料库左侧且所述底盘总成上设置有与料库配合使用的负责油管导入与导出的转送装置,位于料库的右侧且所述底盘总成上还设置有与料库配合使用的具有检测、定位、传送功能的检测传送装置。
[0005] 所述底盘总成包括底盘、滑枕、液压支腿,所述液压支腿设置四个位于底盘的两侧四角附近用于支撑底盘,所述液压支腿与滑枕连接,而滑枕通过各自连接的液压缸连接在底盘上。
[0006] 所述折放式游车硬性导正装置包括收放式导正装置、导轨驱动装置,所述收放式导正装置包括导正导轨、液压管钳旋摆装置和底座,所述导正导轨底部铰接在底座上,底座连接在底盘总成上,所述导轮式吊卡和液压管钳旋摆装置均安装在导正导轨上;所述导轨驱动装置包括液压马达、拉杆、滑动小车、减速机、传动轴、链轮,所述料库主体顶部两端分别设置链轮用链条连接,在链条上设置滑动小车,所述拉杆一端与滑动小车铰接,另一端与导正导轨铰接,所述液压马达通过减速机及传动轴连接带动始端链轮,再由链轮带动链条, 从而拉动滑动小车,滑动小车再通过拉杆将收放式导正装置拉起和折放。
[0007] 还包括平车上下调整装置,所述平车上下调整装置包括左右调整装置、前后调整装置,所述左右调整装置呈左右方向安装在底盘总成靠后段处,且包括推杆、油缸,所述推杆一端与底盘总成铰接,另一端与油缸的缸头耳环铰接,其中推杆和底盘总成的铰接处通过轴插入拖车的长方形凹槽,而油缸的缸底耳环与底盘总成铰接,油缸推动时,推杆和底盘总成的铰接处的轴在拖车凹槽内运动,由于拖车停在地面上不动,由相对运动原理,油缸通过推杆和油缸的缸体推动底盘运动;所述前后调整装置呈前后方向安装在底盘总成的前段处,结构与左右调整装置相同。
[0008] 所述料库主体可以暂时储存部分油管抽油杆且内部包含能将油管从料库主体内部与外部连接的二维码垛机械手;所述码垛机械手安装在水平导轨上,而水平导轨的两端则安装在垂直导轨上,码垛机械手随水平导轨和垂直导轨左右和上下移动抓取油管,垂直导轨固定在料库主体上,料库主体顶部设置连接上盖,所述料库主体两侧设置有与垂直导轨连接的平衡装置,用于平衡水平垂直导轨自重。
[0009] 所述检测传送装置包括摆架、测长油缸、传送摆臂、横梁、底座、摆动油缸,所述摆架安装在传送摆臂上,用于接放油管;所述测长油缸安在摆架下面,通过测长油缸的伸缩将油管定位,再通过直线式编码器对油管测长;所述传送摆臂设置前后两个,两个摆臂由横梁连接保证同步,传送摆臂内部设置摆动油缸,摆动油缸分别与底座和传送摆臂相铰接,由摆动油管带动绕底座摆动,将油管导入和导出料库,底座再连接在底盘总成上且料库右侧即和随车折放式上下油管机械手位于同一侧;运输状态时,摆动油缸完全伸出,从而使传送摆臂一端面与底座接触,传送摆臂带动摆架在常规运输宽度以内。
[0010] 所述转送装置包括转送摆臂、摆动油缸、顶出滑块、推板、举升油缸、底座,所述底座固定在料库上且远离井口的那一侧,所述摆动油缸的前端铰接在转送摆臂的前端底部, 后端则铰接在底座上,在底座上端且转送摆臂的正后方设置有顶出滑块,滑块下方设置举升油缸,所述顶出滑块的右侧设置调节推板,调节推板包括推板以及推板背面的调节螺栓; 将油管抽油杆放至转送摆臂上,由摆动油缸推动转送摆臂翻转,调节推板的前后距离,使顶出滑块由举升油缸举升时,只允许一根油管抽油杆被顶出滑块举起和在运输状态时转送摆臂被摆动油缸推至竖直状态。
[0011] 所述导轮式吊卡包括导轮、导向板、导正导轨、吊卡油缸、推杆、吊卡主体、卡套、销轴、吊环和摆块,导轮固定在导向板上;所述导向板固定在吊卡主体上,吊卡主体中心开设纵向的卡套,在吊卡内部且卡套的两侧铰接有摆块,通过摆块的转动卡紧或者松开从套管经过的油管,所述导向板上设置吊卡油缸,吊卡油缸连接推杆,推杆下端铰接摆块,通过吊卡油缸的驱动摆块从而带动卡套将油管管箍卡紧和松开,从而保证了卡套卡紧和松开管箍的同步性,卡套可根据不同油管型号进行更换;吊卡主体设置用来和吊环连接的吊耳,吊耳上设置销轴,吊环与吊钩直接连接,导轮的一侧有快速拆卸结构,运输时可拆下单独放置。
[0012] 所述随车折放式上下油管机械手包括摆体、摆动机械手、柔性机械手,所述摆体分为摆块、摆座、摆动油缸和锁紧油缸,所述摆座固定在底盘总成上,摆块铰接在摆座上,摆块由摆动油缸带动通过轴绕摆座旋转,实现整体的折放,方便运输;摆体的一侧装有一只锁紧油缸,锁紧油缸对摆动机械手进行锁紧;摆动机械手通过摆轴与摆体连接,摆轴上有主链轮,在摆动机械手内部安装一只拉动油缸、一级链轮,通过拉动油缸驱动主链轮以及一级链轮上的链条来使摆动机械手绕摆体旋转;摆动机械手的手臂上安装有链条张紧装置,可对链条张紧;所述柔性机械手铰接在摆动机械手顶端所在的轴上并且该轴的轴端设置二级链轮,一级链轮、二级链轮通过二级链条连接,由二级链轮上的二级链条带动柔性机械手绕轴随摆动机械手一起转动,由链轮齿数实现两个机械手的转角差90° ;所述柔性机械手上连接有固定杆,固定杆上铰接有四个手爪,柔性机械手上还设置相连接的一个手爪油缸和一个齿条,所述齿条同时与四个手爪连接,所述四个手爪由手爪油缸通过齿条带动,可保证四个手爪的同步性;所述柔性机械手装有一只升降油缸,升降油缸通过升降轴套组合与所述固定杆连接,当手爪抓住油管时,升降油缸顶着升降轴套组合可对手爪和油管升降。
[0013] 相较于现有技术,本发明具有以下有益效果:底盘,底盘上装有平车上下调整装置以及常规工程车辆常采用的自锁式液压支腿,料库主体在料库主体内部可抓取油管杆的二维空间排管机械手,随机折放式游车硬性导正装置,导轮式吊卡,随车折放式上下油管机械手,检测传送装置,转送装置,液压系统,电器系统,外部有卡瓦。底盘采用撬装式,由四个液压支腿支撑,可由拖车托运,工作时增加对地作用面积,增强设备对各种地质的适应性。
[0014] 随车折放式上下油管机械手位于撬装底盘上,收起时可折放在撬装底盘内部,工作时,机械手爪紧油管,实现油管在水平状态和垂直井口状态之间的转换,机械手沿轴向微调实现对丼管丝扣的柔性衔接有效保护丼管抽油杆的螺纹。
[0015] 随机折放式游车硬性导正装置位于撬装底盘上,收起时可折放在撬装底盘内部, 导轮式吊卡,液压管钳均安装在硬性导轨上;工作时垂直于井口,为导轮式吊卡提供硬性轨道,有效避免吊卡因自然因素对起上下油管油杆和油管油杆上下扣的影响,导轮式吊卡含住油管后,由修井机上的吊钩,实现导轮式吊卡的升降,从而实现油管的升降。卡瓦与井口相连,卡瓦通过油缸的锁紧和打开,实现油管的夹紧和松开。
[0016] 本发明配合现有修井机将修井的上卸油管过程实现了现有修井机修井作业的自动化,减少了污染、降低了员工劳动强度、提高了生产效率和安全性。附图说明
[0017] 图1为本发明工作状态主视图;
[0018] 图2为图1俯视图;
[0019] 图3为图1左视图;
[0020] 图4为本发明折起运输状态主视图;
[0021] 图5为图4俯视图;[〇〇22]图6为底盘主视图;[〇〇23]图7为底盘俯视图;[〇〇24]图8为底盘左右微调装置;[0〇25]图9为底盘前后微调装置;[〇〇26]图10为料库主体主视图;
[0027] 图11为图10去掉连接上盖后的俯视图;
[0028] 图12为图11的右视图;
[0029]图13为随机折放式游车硬性导正装置的主视图;[〇〇3〇] 图14为图13左视图;
[0031] 图15为图14上B-B剖视图;
[0032] 图16为随机折放式游车硬性导正装置驱动视图;
[0033] 图17为随车折放式上下油管机械手主视图;
[0034] 图18为图17俯视图;
[0035] 图18-1为摆体主视图;
[0036] 图18-2为图18-1俯视图;[0〇37]图18-3为大臂主视图;
[0038] 图18-4为18-3的左视图;[〇〇39]图18-5为柔性机械手主视图;
[0040] 图18-6为18-5的俯视图;[0041 ]图19为检测传送装置主视图;
[0042] 图20为图19左视图;[〇〇43]图21为转送装置主视图;
[0044] 图22为导轮式吊卡主视图;
[0045] 图23为图22左视图;
[0046] 图24为图22俯视图;
[0047] 图25为图23的C-C剖视图。[〇〇48]图中:1底盘总成;2料库主体;3随机折放式游车硬性导正装置;4随车折放式上下油管机械手;5检测传送装置;6转送装置;7导轮式吊卡;8卡瓦;1.1底盘;1.2滑枕;1.3液压支腿;1.4左右调整装置;1.4-1推杆;1.4-2轴套;1.4-3油缸;1.4-4轴I; 1.4-5轴II; 1.4-6轴 III; 1.5前后调整装置;1.5-1 推杆;1.5-2轴套;1.5-3油缸;1.5-4轴I; 1.5-5轴II; 1.5-6轴 III;2.1垂直导轨;2.2连接上盖;2.3水平导轨;2.4码垛机械手;2.5平衡装置;3.1底座;3.2 摆体;3.3轴;3.4导轨;3.5管钳上升小车;3.6管钳摆体;3.7管钳托板;3.8拉杆;3.9驱动装置;3.9-1液压马达;3.9-2减速机;3.9-3联轴器;3.9-4轴;3.9-5链轮;3.9-6轴承;3.9-7链条;3.9-8小车;3.9-10链轮座;4.1摆体;4.2摆动机械手;4.3柔性机械手,4.1-1摆块;4.1-2 摆座;4.1-3摆动油缸;4.2-1拉动油缸;4.2-2链接头;4.2-3—级内侧链轮;4.2-41—级外侧链轮;4.2_42二级链轮;4.2_5链条张紧装置;4.3_1外手爪;4.3_2齿条;4.3_3齿条油缸; 4.3-4第一连杆;4.3-5第二连杆;4.3-6第四连杆;4.3-7内手爪;5.1摆架;5.2测长油缸;5.3 摆臂;5.4横梁;5.5底座;5.6摆动油缸;摆臂6.1、摆动油缸6.2、顶出滑块6.3、调节推板6.4、 举升油缸6.5、底座6.6 ;7.1导轮;7.2导向板;7.3油缸;7.4推杆;7.5吊卡主体;7.6卡块;7.7 销轴;7.8吊环。具体实施方式
[0049] 有关本发明的详细说明及技术内容,配合附图说明如下,然而附图仅提供参考与说明之用,并非用来对本发明加以限制。
[0050] 根据所有附图,一种自动修井辅机,包括底盘总成1、料库、随机折放式游车硬性导正装置3、导轮式吊卡7、随车折放式上下油管机械手4、检测传送装置5、转送装置6;所述折放式游车硬性导正装置铰接在底盘总成的后端,所述导轮式吊卡安装在折放式游车硬性导正装置上,所述随车折放式上下油管机械手的根部同样铰接在底盘总成的后端且运行于检测传送装置与导轮式吊卡之间,所述料库主要为料库主体2设置在底盘之上,位于料库左侧且所述底盘总成上设置有与料库配合使用的负责油管导入与导出的转送装置,位于料库的右侧且所述底盘总成上还设置有与料库配合使用的具有检测、定位、传送功能的检测传送装置。所述底盘总成包括底盘1.1、滑枕1.2、液压支腿1.3,所述液压支腿设置四个位于底盘的两侧四角附近用于支撑底盘,所述液压支腿与滑枕连接,而滑枕通过各自连接的液压缸连接在底盘上。[〇〇51]所述随机折放式游车硬性导正装置包括收放式导正装置、导轨驱动装置3.9,所述收放式导正装置包括导正导轨3.4、液压管钳旋摆装置和底座,所述导正导轨底部铰接在底座上,底座连接在底盘总成上,所述导轮式吊卡和液压管钳旋摆装置均安装在导正导轨上; 所述导轨驱动装置包括液压马达3.9-1、拉杆3.8、滑动小车3.9-8、减速机3.9-2、传动轴 3.9-4、链轮3.9-5,所述料库主体顶部两端分别设置链轮用链条连接,在链条上设置滑动小车,所述拉杆一端与滑动小车铰接,另一端与导正导轨铰接,所述液压马达通过减速机及传动轴连接带动始端链轮。液压管钳旋摆装置包括液压管钳、管钳摆体3.6、管钳上升小车 3.5,所述液压管钳通过管钳托板3.7连接在管钳摆体上,管钳摆体通过管钳上升小车滑动式连接在导正导轨上。
[0052] 还包括平车上下调整装置,所述平车上下调整装置包括左右调整装置1.4、前后调整装置1.5,所述左右调整装置呈左右方向安装在底盘靠后段处,且包括推杆1.4-1、油缸 1.4-3,所述推杆一端与底盘铰接,另一端与油缸的缸头耳环铰接,其中推杆和底盘的铰接处通过轴1.4-5插入拖车的长方形凹槽,而油缸的缸底耳环与底盘铰接,油缸推动时,推杆和底盘的铰接处的轴在拖车凹槽内运动,由于拖车停在地面上不动,由相对运动原理,油缸通过推杆和油缸的缸体推动底盘运动;所述前后调整装置呈前后方向安装在底盘的前段处,结构与左右调整装置相同。
[0053] 所述料库主体可以暂时储存部分油管抽油杆且内部包含能将油管从料库主体内部与外部连接的二维码垛机械手2.4;所述码垛机械手安装在水平导轨2.3上,而水平导轨的两端则安装在垂直导轨2.1上,码垛机械手随水平导轨和垂直导轨左右和上下移动抓取油管,垂直导轨固定在料库主体上,料库主体顶部设置连接上盖2.2,所述料库主体两侧设置有与垂直导轨连接的平衡装置2.5。
[0054] 所述检测传送装置包括摆架5.1、测长油缸5.2、传送摆臂5.3、横梁5.4、底座5.5、 摆动油缸5.6,所述摆架安装在传送摆臂上,用于接放油管;所述测长油缸安在摆架下面,通过测长油缸的伸缩将油管定位,再通过直线式编码器对油管测长;所述传送摆臂设置前后两个,两个摆臂由横梁连接保证同步,传送摆臂内部设置摆动油缸,摆动油缸分别与底座和传送摆臂相铰接,由摆动油管带动绕底座摆动,将油管导入和导出料库,底座再连接在底盘总成上且料库右侧即和随车折放式上下油管机械手位于同一侧。所述摆动油缸中轴线相对于水平线呈倾斜状态,倾斜角大于0度小于90度。
[0055] 所述转送装置包括转送摆臂6.1、摆动油缸6.2、顶出滑块6.3、调节推板6.4、举升油缸6.5、底座6.6,所述底座固定在料库上且远离井口的那一侧,所述摆动油缸的前端铰接在转送摆臂的前端底部,后端则铰接在底座上,在底座上端且转送摆臂的正后方设置有顶出滑块,滑块下方设置举升油缸,所述顶出滑块的右侧设置调节推板,调节推板包括推板以及推板背面的调节螺栓。
[0056] 所述导轮式吊卡包括导轮7.1、导向板7.2、吊卡油缸7.3、推杆7.4、吊卡主体7.5、 卡套7.6、销轴7.7、吊环7.8和摆块7.9,导轮固定在导向板上,导轮沿导正导轨上下运动,实现了导轮式吊卡的硬性导正;所述导向板固定在吊卡主体上,吊卡主体中心开设纵向的卡套,在吊卡内部且卡套的两侧铰接有摆块,通过摆块的转动卡紧或者松开从套管经过的油管,所述导向板上设置吊卡油缸,吊卡油缸连接推杆,推杆下端铰接摆块,通过吊卡油缸的驱动摆块从而带动卡套将油管管箍卡紧和松开。[〇〇57]所述随车折放式上下油管机械手包括摆体4.1、摆动机械手4.2、柔性机械手4.3, 所述摆体分为摆块4.1-1、摆座4.1-2、摆动油缸4.1-3和锁紧油缸,所述摆座固定在底盘总成上,摆块铰接在摆座上,摆块由摆动油缸带动通过轴绕摆座旋转,实现整体的折放,方便运输;摆体的一侧装有一只锁紧油缸,锁紧油缸对摆动机械手进行锁紧;摆动机械手通过摆轴与摆体连接,摆轴上有主链轮,在摆动机械手内部安装一只拉动油缸4.2-1、一级内侧链轮4.2-3,通过拉动油缸驱动主链轮以及一级内侧链轮上的链条来使摆动机械手绕摆体旋转;摆动机械手的手臂上安装有链条张紧装置4.2-5,可对链条张紧;所述柔性机械手4.3铰接在摆动机械手4.2顶端所在的轴上并且该轴的轴端设置一级外侧链轮4.2-41,在柔性机械手顶端有二级链轮4.2-42,一级外侧链轮、二级链轮通过二级链条连接,由二级链轮上的二级链条带动柔性机械手绕轴随摆动机械手一起转动,由链轮齿数实现两个机械手的转角差90°;所述柔性机械手上连接有固定杆,固定杆上铰接有四个手爪,柔性机械手上还设置相连接的一个手爪油缸和一个齿条,所述齿条同时与四个手爪连接。手爪分为外手爪4.3-1 (第三连杆)和内手爪4.3-7(第五连杆),由第一至第五连杆构成连杆机构,齿条4.3-2为斜齿条,在外手爪和齿条之间设置有2个依次铰接的连杆分别是第一连杆4.3-4和第二连杆 4.3-5,外手爪内侧设置内手爪4.3-7并且两者之间铰接第四连杆4.3-6。齿条与外手爪后侧第一连杆齿面啮合,第一连杆通过销轴和第二连杆连接,第二连杆通过销轴与外手爪即第三连杆连接,第三连杆固定在固定杆上,第三连杆后端通过销轴与第四连杆连接,第四连杆通过销轴与固定在齿条另一侧固定杆上的内手爪即第五连杆连接,油缸推动齿条(齿条为斜齿面)沿轴向运动过程中由于齿条具有角度,所以在齿条轴向运动的过程中在水平方向会产生位移,从而使第一连杆通过第二连杆推动第三连杆,第三连杆的后侧通过第四连杆连接的第五连杆与第三连杆方向相反的运动方向。从而使内手爪、外手爪向手爪内侧中心夹紧和松开,实现一组两侧内外手爪的四个点对油管抓紧。[〇〇58]该实施例配合现有人工修井作业机使用,底盘1.1由四个液压支腿1.3支撑,液压支腿1.3与滑枕1.2连接,滑枕1.2由四只水平缸推出,整体可由拖车托运可通过左右前后调整装置1.4、1.5调节对正井口;料库内有码垛机械手2.4,码垛机械手2.4随水平梁2.3和垂直梁2.1左右和上下移动抓取油管,两侧分别配备平衡装置2.5平衡水平垂直导轨自重,码垛机械手2.4主要对料库内的油管进行码垛和将油管放到检测传送装置5或转送装置6上; 料库两侧分别是检测传送装置5和转送装置6,检测传送装置5在靠近井口一侧,负责油管的测长,定位和油管的导入与导出,转送装置6在料库另一侧,负责油管的导入与导出。[〇〇59]随机折放式游车硬性导正装置3安装在底盘1.1上,位于随车折放式上下油管机械手4与井口侧,导轮式吊卡7和液压管钳均安装在此装置上,整体为刚性装置,确保管钳与吊卡式吊卡7中心位置,有效避免因外界环境因素对油管起上起下的干扰。运输状态时随机折放式游车硬性导正装置3可由驱动装置3.9内液压马达3.9-1通过减速机3.9-2、联轴器3.9-3、轴3.9-4、链轮3.9-5、链条3.9-7带动小车3.9-8,小车3.9-8通过连杆推动导轨3.4绕轴 3.2中心旋转,折放在底盘1内,便于运输。
[0060]随车折放式上下油管机械手4包括摆体4.1、摆动机械手4.2、柔性机械手4.3,摆体 4.1分两部分,一部分固定在安装在底盘1靠近井口一侧,另一部分由油缸带动通过轴绕固定部分旋转,实现整体的折放,方便运输;摆体4.1的一侧装有一只锁紧缸,对摆动机械手 4.2进行锁紧;摆动机械手4.2通过轴与摆体4.1连接,在摆动机械手4.2内部安装一只油缸, 通过油缸拉动链条来使摆动机械手4.2绕摆体4.1旋转;摆动机械手4.2的手臂上安装有链条张紧装置,可对链条张紧;柔性机械手4.3安装在摆动机械手4.2顶端,通过轴连接,由链条带动绕轴随摆动机械手4.2—起转动;柔性机械手4.3的四个手爪由一只油缸通过齿条带动,可保证四个手爪的同步性;柔性机械手3装有一只升降油缸,当手爪抓住油管时,可对手爪和油管升降;随车折放式上下油管机械手4与检测转转送装置5导轮式吊卡7配合;负责起上起下油管;可将水平状态油管转换为垂直状态。运输状态时,随车折放式上下油管机械手 4可由翻转油缸推动摆体进行翻转,翻转后可折叠在底盘1内,方便运输。[0061 ]检测传送装置5的摆架5.1安装在摆臂5.3上,用于接放油管;测长油缸5.2安在摆架5.1下面,通过测长油缸5.2的伸缩将油管定位,再通过直线式编码器对油管测长;两个摆臂5.3由横梁5.4连接保证同步,摆臂5.3再通过轴与底座5.5连接,由摆动油管5.6带动绕底座5.5摆动,将油管导入和导出料库。运输状态时,推动油缸完全伸出,从而使摆臂5.3—端面与底座5.5接触,摆臂5.3带动摆架5.1在常规运输宽度以内。
[0062]转送装置6的底座6.6固定在料库主体2远离井口的那一侧,将油管抽油杆放至摆臂6.1上,由摆动油缸6.2推动摆臂6.1翻转,调节推板6.4的前后距离,使滑块6.3由举升油缸6.5举升时,只允许一根油管抽油杆被滑块6.3举起在运输状态时摆臂6.1被摆动油缸6.2 推至竖直状态。[〇〇63] 导轮式吊卡7的导轮7.1固定在导向板7.2上,导轮7.1沿导正导轨上下运动,实现了导轮式吊卡的硬性导正;一只油缸7.3连接推杆7.4推动摆块7.9从而带动卡套7.6将油管管箍卡紧和松开,从而保证了卡套7.6卡紧和松开管箍的同步性,卡套7.6可根据不同油管型号进行更换;吊卡主体7.5、销轴7.7通过吊环7.8与吊钩直接连接,使安装更加简便,导轮 7.1的一侧有快速拆卸结构,运输时可拆下单独放置。卡瓦8与井口相连,卡瓦通过油缸的锁紧和打开,实现油管的夹紧和松开。
[0064]整机的收起状态为运输状态,展开为工作状态;随车折放式上下油管机械手摆体 4.1在油杆的作用下摆体绕摆座上轴旋转实现摆体和大臂连接端面实现垂直和水平状态转换,与地面垂直状态时为工作状态,水平状态时为运输状态此时大臂4.2和柔性机械手4.3 位于底盘总成1上方料库主体内部,由支撑杆支撑大臂前段;随机折放式游车硬性导正装置 3在液压马达3.9-1驱动下使摆体3.2以轴3.3为中心在底座3.1上旋转,实现工作和运输间状态转换,运输状态时随机折放式游车硬性导正装置3整体位于底盘总成1上料库主体以内;检测传送装置5在内部油缸完全伸出时将该装置竖起收至运输宽度2.5m以内同时两端测长V型角铁后端定位销打,锁紧前端定位销油缸将两端V型角铁收至两条液压支腿宽度范围内,液压支腿地脚板可以收至底盘总成1最底面以上,至此整台辅机满足常规运输状态的外形尺寸要求。
[0065]以上所述仅为本发明的较佳实施例,非用以限定本发明的专利范围,其他运用本发明的专利精神的等效变化,均应倶属本发明的专利范围。

Claims (7)

1.一种自动修井辅机,其特征在于,包括底盘总成、料库、折放式游车硬性导正装置、导 轮式吊卡、随车折放式上下油管机械手、检测传送装置、转送装置;所述折放式游车硬性导 正装置铰接在底盘总成的后端,所述导轮式吊卡安装在折放式游车硬性导正装置上,所述 随车折放式上下油管机械手的根部同样铰接在底盘总成的后端且运行于检测传送装置与 导轮式吊卡之间,所述料库主要为料库主体设置在底盘之上,位于料库左侧且所述底盘总 成上设置有与料库配合使用的负责油管导入与导出的转送装置,位于料库的右侧且所述底 盘总成上还设置有与料库配合使用的具有检测、定位、传送功能的检测传送装置;所述折放 式游车硬性导正装置包括收放式导正装置、导轨驱动装置,所述收放式导正装置包括导正 导轨、液压管钳旋摆装置和底座,所述导正导轨底部铰接在底座上,底座连接在底盘总成 上,所述导轮式吊卡和液压管钳旋摆装置均安装在导正导轨上;所述导轨驱动装置包括液 压马达、拉杆、滑动小车、减速机、传动轴、链轮,所述料库主体顶部两端分别设置链轮用链 条连接,在链条上设置滑动小车,所述拉杆一端与滑动小车铰接,另一端与导正导轨铰接, 所述液压马达通过减速机及传动轴连接带动始端链轮,再由链轮带动链条,从而拉动滑动 小车,滑动小车再通过拉杆将收放式导正装置拉起和折放。
2.根据权利要求1所述的一种自动修井辅机,其特征在于,所述底盘总成包括底盘、滑 枕、液压支腿,所述液压支腿设置四个并且位于底盘的两侧四角附近,用于支撑底盘,所述 液压支腿与滑枕连接,而滑枕通过各自连接的液压缸连接在底盘上。
3.根据权利要求1所述的一种自动修井辅机,其特征在于,所述料库主体可以暂时储存 部分油管且内部包含能将油管从料库主体内部与外部连接的二维码垛机械手;所述码垛机 械手安装在水平导轨上,而水平导轨的两端则安装在垂直导轨上,码垛机械手随水平导轨 和垂直导轨左右和上下移动抓取油管,垂直导轨固定在料库主体上,料库主体顶部设置连 接上盖,所述料库主体两侧设置有与垂直导轨连接的平衡装置,用于平衡水平、垂直导轨自 重。
4.根据权利要求3所述的一种自动修井辅机,其特征在于,所述检测传送装置包括摆 架、测长油缸、传送摆臂、横梁、底座、摆动油缸,所述摆架安装在传送摆臂上,用于接放油 管;所述测长油缸安在摆架下面,通过测长油缸的伸缩将油管定位,再通过直线式编码器对 油管测长;所述传送摆臂设置前后两个,两个摆臂由横梁连接保证同步,传送摆臂内部设置 摆动油缸,摆动油缸分别与底座和传送摆臂相铰接,由摆动油缸带动绕底座摆动,将油管导 入和导出料库,底座再连接在底盘总成上且料库右侧即和随车折放式上下油管机械手位于 同一侧;运输状态时,摆动油缸完全伸出,从而使传送摆臂一端面与底座接触,传送摆臂带 动摆架。
5.根据权利要求3所述的一种自动修井辅机,其特征在于,所述转送装置包括转送摆 臂、摆动油缸、顶出滑块、推板、举升油缸、底座,所述底座固定在料库上且远离井口的那一 侧,所述摆动油缸的前端铰接在转送摆臂的前端底部,后端则铰接在底座上,在底座上端且 转送摆臂的正后方设置有顶出滑块,滑块下方设置举升油缸,所述顶出滑块的右侧设置调 节推板,调节推板包括推板以及推板背面的调节螺栓;将油管放至转送摆臂上,由摆动油缸 推动转送摆臂翻转,调节推板的前后距离,使顶出滑块由举升油缸举升时,只允许一根油管 被顶出滑块举起和在运输状态时转送摆臂被摆动油缸推至竖直状态。
6.根据权利要求1所述的一种自动修井辅机,其特征在于,所述导轮式吊卡包括导轮、导向板、吊卡油缸、推杆、吊卡主体、卡套、销轴、吊环和摆块,导轮固定在导向板上,导轮沿 折放式游车硬性导正装置中的导正导轨上下运动,实现了导轮式吊卡的硬性导正;所述导 向板固定在吊卡主体上,吊卡主体中心开设纵向的卡套,在吊卡主体内部且卡套的两侧铰 接有摆块,通过摆块的转动卡紧或者松开从卡套经过的油管,所述导向板上设置吊卡油缸, 吊卡油缸连接推杆,推杆下端铰接摆块,通过吊卡油缸驱动摆块从而带动卡套将油管管箍 卡紧和松开,从而保证了卡套卡紧和松开管箍的同步性,卡套可根据不同油管型号进行更 换;吊卡主体设置用来和吊环连接的吊耳,吊耳上设置销轴,吊环与吊钩直接连接,导轮的 一侧有快速拆卸结构,运输时可拆下单独放置。
7.根据权利要求1所述的一种自动修井辅机,其特征在于,所述随车折放式上下油管机 械手包括摆体、摆动机械手、柔性机械手,所述摆体包括摆块、摆座、摆动油缸和锁紧油缸, 所述摆座固定在底盘总成上,摆块铰接在摆座上,摆块由摆动油缸带动通过轴绕摆座旋转, 实现整体的折放,方便运输;摆体的一侧装有一只锁紧油缸,锁紧油缸对摆动机械手进行锁 紧;摆动机械手通过摆轴与摆体连接,摆轴上有主链轮,在摆动机械手内部安装一只拉动油 缸、一级链轮,通过拉动油缸驱动主链轮以及一级链轮上的链条来使摆动机械手绕摆体旋 转;摆动机械手的手臂上安装有链条张紧装置,可对链条张紧;所述柔性机械手铰接在摆动 机械手顶端所在的轴上并且该轴的轴端设置二级链轮,一级链轮、二级链轮通过二级链条 连接,由二级链轮上的二级链条带动柔性机械手绕轴随摆动机械手一起转动,由链轮齿数 实现两个机械手的转角差90°;所述柔性机械手上连接有固定杆,固定杆上铰接有四个手 爪,柔性机械手上还设置相连接的一个手爪油缸和一个齿条,所述齿条同时与四个手爪连 接,所述四个手爪由手爪油缸通过齿条带动,可保证四个手爪的同步性;所述柔性机械手装 有一只升降油缸,升降油缸通过升降轴套组合与所述固定杆连接,当手爪抓住油管时,升降 油缸顶着升降轴套组合可对手爪和油管升降。
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Patentee after: Ji'nan robot industrial robot technology Co., Ltd.

Address before: 250013 Qianfo Hill South Road, Ji'nan District, Shandong, No. 2

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