CN109505540A - 一种海上平台自动化修井机上管机械手 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种海上平台自动化修井机上管机械手，包括主臂、机械手装置和液压控制系统，所述主臂顶部设有顶端座，顶端座内设有旋转油缸，主臂背面设有滑轨和升降油缸；机械手装置设有2个，其中一个机械手装置通过铰轴铰接在主臂的顶端座上构成旋转机械手，旋转机械手通过旋转油缸控制可绕顶端座以180°旋转；另一个机械手装置通过连接臂安装在主臂背部的滑轨上构成竖直机械手，竖直机械手在升降油缸的控制下可沿该滑轨上下移动；液压控制装置控制旋转油缸、升降油缸和机械手装置实现旋转、升降和夹紧动作。本发明通过机械手的交替开关和上下，实现油管的上提，提高工作效率、减轻劳动强度、安全性好。
Description
技术领域
本发明涉及一种上管机械手，尤其涉及海上平台用修井机上管机械手，属于石油修井技术领域。
背景技术
修井作业是油田生产的重要环节，也是保障油田生产稳定的关键工艺。海上修井作业存在着现场场地小、天气复杂多变、效率要求高等特点。目前海上修井作业多采用人工为主的作业方式，包括:卡瓦的搬放、动力钳的送进和退回、油管到钻台面的吊运、吊卡的开闭、二层台的排管等。人站在二层台上，海上风大浪急，存在很大的危险、效率低。由于海上油井的特殊性，原陆地油田修井机的机械手不能满足需要。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术存在的缺陷，提供一种海上平台自动化修井机上管机械手。
为解决这一技术问题，本发明提供了一种海上平台自动化修井机上管机械手，包括主臂、机械手装置和液压控制系统，所述主臂顶部设有顶端座，顶端座内设有旋转油缸，主臂背面设有滑轨和升降油缸；所述机械手装置设有2个，其中一个机械手装置通过铰轴铰接在主臂的顶端座上构成旋转机械手，旋转机械手通过旋转油缸控制可绕顶端座以180°旋转；另一个机械手装置通过连接臂安装在主臂背部的滑轨上构成竖直机械手，竖直机械手在升降油缸的控制下可沿该滑轨上下移动；；所述液压控制装置控制旋转油缸、升降油缸和机械手装置实现旋转、升降和夹紧动作。
所述机械手装置包括支架和机械手，支架两端各安装一个机械手；所述机械手包括联动块、联动轴、压板、机械手爪和夹紧油缸，所述夹紧油缸的缸体固定在支架上，另一端与两个联动块铰接，联动块通过压板安装在支架端部；两个联动块分别与联动轴一端固定连接，机械手爪固定在联动轴的另一端；所述夹紧油缸驱动联动块并带动联动轴摆动，并带动机械手爪实现0-90°翻转、实现机械手对油管的夹紧和松开。
所述机械手爪为弧形结构，其弧度与所抓油管外径适配，其内表面刻有防滑纹。
所述主臂为伸缩结构，主臂内设有升降臂和起升油缸，顶端座设置在该升降臂的顶部，在起升油缸的控制下，顶端座连同旋转机械手可随升降臂升降。
所述上管机械手通过滑座安装在钻台底座上，通过竖直机械手将下方送来的油管转移给旋转机械手，旋转机械手将油管推送进入井架内。
有益效果：本发明结构简单可靠，仅通过油缸的伸缩即可以完成油管的抓放，可靠性高；本发明通过机械手的交替开关和上下，实现油管的上提代替了人工通过井架上吊钩拖拽油管，提高工作效率、减轻劳动强度、安全性好。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明机械手装置的结构示意图一；
图3为本发明机械手装置的结构示意图二；
图4为本发明机械手装置打开状态示意图；
图5为本发明的工作状态示意图。
图中：1主臂、2机械手装置、3顶端座、4旋转油缸、5滑轨、6升降油缸、7油管、11升降臂、12起升油缸、21支架、22联动块、23联动轴、24压板、25机械手爪、26夹紧油缸。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明做具体描述。
图1所示为本发明的结构示意图。
本发明提供了一种海上平台自动化修井机上管机械手，所述包括主臂1和机械手装置2，所述主臂1顶部设有顶端座3，顶端座3内设有旋转油缸4，主臂1背面设有滑轨5和升降油缸6；所述机械手装置2设有2个，其中一个机械手装置2通过铰轴铰接在主臂1的顶端座2上构成旋转机械手，旋转机械手通过旋转油缸3控制可绕顶端座3以180°旋转、将油管7推送进入井架内；另一个机械手装置2通过连接臂安装在主臂1背部的滑轨5上构成竖直机械手，竖直机械手在升降油缸6的控制下可沿该滑轨5上下移动、将下方送来的油管7转移给旋转机械手。
所述主臂1为伸缩结构，主臂1内设有升降臂11和起升油缸12，顶端座3设置在该升降臂11的顶部，在起升油缸12的控制下，顶端座3连同旋转机械手可随升降臂11升降，油管底部高于钻台面便于油管送进到井口位置。
图2所示为本发明机械手装置的结构示意图一。
图3所示为本发明机械手装置的结构示意图二。
所述机械手装置2包括支架21和机械手，支架21两端各安装一个机械手；所述机械手包括联动块22、联动轴23、压板24、机械手爪25和夹紧油缸26，所述夹紧油缸26的缸体固定在支架21上，另一端与两个联动块22铰接，联动块22通过压板24安装在支架21端部；两个联动块22分别与联动轴23一端固定连接，机械手爪25固定在联动轴23的另一端；所述夹紧油缸26驱动联动块22并带动联动轴23摆动，并带动机械手爪25实现0-90°翻转、实现机械手对油管7的夹紧和松开(如图4所示)。
所述机械手爪25为弧形结构，其弧度与所抓油管外径适配，其内表面刻有防滑纹。
机械手装置2安装在钻台底座上，可纵向移动，将油管7送进或者取出井口位置。
所述液压控制装置控制旋转油缸4、升降油缸6和机械手装置2实现旋转、升降和夹紧动作。
所述上管机械手通过滑座安装在钻台底座上，通过竖直机械手将下方送来的油管7转移给旋转机械手，旋转机械手将油管7推送进入井架内。
图5所示为本发明的工作状态示意图。
本发明的工作过程：
主臂1上的竖直机械手接过从底盘举管机械手送来的油管7，举管机械手松开，竖直机械手抓着油管7在油缸的驱动下上行，送至旋转机械手处，旋转机械手抓着油管7上行，竖直机械手松开，实现油管7的提升；然后在旋转油缸3的驱动下，旋转机械手旋转180°，为下一步的送管做准备。
本发明结构简单可靠，仅通过油缸的伸缩即可以完成油管的抓放，可靠性高；本发明通过机械手的交替开关和上下，实现油管的上提代替了人工通过井架上吊钩拖拽油管，提高工作效率、减轻劳动强度、安全性好。
本发明上述实施方案，只是举例说明，不是仅有的，所有在本发明范围内或等同本发明的范围内的改变均被本发明包围。
Claims (5)
1.一种海上平台自动化修井机上管机械手，其特征在于：所述包括主臂(1)、机械手装置(2)和液压控制装置，所述主臂(1)顶部设有顶端座(3)，顶端座(3)内设有旋转油缸(4)，主臂(1)背面设有滑轨(5)和升降油缸(6)；所述机械手装置(2)设有2个，其中一个机械手装置(2)通过铰轴铰接在主臂(1)的顶端座(2)上构成旋转机械手，旋转机械手通过旋转油缸(3)控制可绕顶端座(3)以180°旋转；另一个机械手装置(2)通过连接臂安装在主臂(1)背部的滑轨(5)上构成竖直机械手，竖直机械手在升降油缸(6)的控制下可沿滑轨(5)上下移动；所述液压控制装置控制旋转油缸(4)、升降油缸(6)和机械手装置(2)实现旋转、升降和夹紧动作。
2.根据权利要求1所述的海上平台自动化修井机上管机械手，其特征在于：所述机械手装置(2)包括支架(21)和机械手，支架(21)两端各安装一个机械手；所述机械手包括联动块(22、)联动轴(23)、压板(24)、机械手爪(25)和夹紧油缸(26)，所述夹紧油缸(26)的缸体固定在支架(21)上，另一端与两个联动块(22)铰接，联动块(22)通过压板(24)安装在支架(21)端部；两个联动块(22)分别与联动轴(23)一端固定连接，机械手爪(25)固定在联动轴(23)的另一端；所述夹紧油缸(26)驱动联动块(22)并带动联动轴(23)摆动，并带动机械手爪(25)实现0-90°翻转、实现机械手对油管(7)的夹紧和松开。
3.根据权利要求2所述的海上平台自动化修井机上管机械手，其特征在于：所述机械手爪(25)为弧形结构，其弧度与所抓油管(7)外径适配，其内表面刻有防滑纹。
4.根据权利要求1所述的海上平台自动化修井机上管机械手，其特征在于：所述主臂(1)为伸缩结构，主臂(1)内设有升降臂(11)和起升油缸(12)，顶端座(3)设置在该升降臂(11)的顶部，在起升油缸(12)的控制下，顶端座(3)连同旋转机械手可随升降臂(11)升降。
5.根据权利要求1-4任一项所述的海上平台自动化修井机上管机械手，其特征在于：所述上管机械手通过滑座安装在钻台底座上，通过竖直机械手将下方送来的油管(7)转移给旋转机械手，旋转机械手将油管(7)推送进入井架内。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110485948A (zh) * | 2019-09-06 | 2019-11-22 | 北京鼎文融和科技有限公司 | 一种大臂装置 |
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| CN112228039A (zh) * | 2020-10-09 | 2021-01-15 | 贵州航天凯山石油仪器有限公司 | 一种测试电缆控制装置 |
| CN112814592A (zh) * | 2021-03-17 | 2021-05-18 | 弘朗瑞智能装备制造有限公司 | 一种用于修井平台的智能机械手及智能修井车 |
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