CN109723396A - 一种管具处理机械臂 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种管具处理机械臂，该机械臂安装在石油钻井平台钻井模块猫道机上，由倾倒液缸（1）、支柱（2）、内臂（3）、外臂（4）、伸缩液缸（5）、托辊（6）、托辊液缸（7）、摆动液缸（8）、摇臂（9）、摇臂压辊（10）等部件组成，各个部件主要通过耳板、销子、滑块等进行联接，各个部件能够进行独立动作，主要以液压缸、马达和弹簧为动力。各个部件依照先后顺序、紧密配合，共同完成任务。
Description
技术领域
本发明涉及了一种机械臂，特别涉及了一种管具处理机械臂。管具处理机械臂安装在石油钻井平台钻井模块猫道机上，当猫道机输送钻杆时，机械臂进行扶正与稳定钻杆，配合排管机器人将钻杆放入鼠洞。
背景技术
钻井施工过程中，需要不断进行接续钻杆，而钻杆需要接成立根（三个单根钻杆组成一个立根），立根的完成需要在鼠洞中进行。在钻台机器人接单根钻杆时，由于排管机器人的液压吊卡只能控制钻杆的一端，另一端处于自由状态，在空中很容易摇晃，不易控制，过去只能靠预先做好的坡道与人工扶正，劳动强度大、效率低、存在安全隐患，影响钻井速度。
本管具处理机械臂可实现钻杆在悬空时下部活动端的定位，随着排管机器人机械手和液压吊卡位置的改变而改变位置，直至将钻杆扶正并能准确送到鼠洞的中心位置，该机械臂定位准确、安全可靠，提高了接单根的效率。
发明内容
本发明的主要目的在于发明一种高效、节能、安全的先进工具，不用手工操作即可达到扶正稳定钻杆的作用，直至准确送到鼠洞中心位置，实现机械化和自动化，减轻体力劳动又避免发生意外事故。
管具处理机械臂主要由倾倒液缸（1）、支柱（2）、内臂（3）、外臂（4）、伸缩液缸（5）、托辊（6）、托辊液缸（7）、摆动液缸（8）、摇臂（9）、摇臂压辊（10）等部件组成，各个部件主要通过耳板、销子、滑块等进行联接，各个部件能够进行独立动作，主要以液压缸、马达和弹簧为动力。各个部件依照先后顺序、紧密配合，共同完成任务，结构见附图1。
管具处理机械臂在钻井模块中占用空间小，含有多个动作部件并全部采用液压驱动，可实现自动控制，不需要过多的操作人员，节约了劳动力。
由于管具处理机械臂能够使钻杆在悬空时获得所需的定位，快速准确地配合排管机器人处理单根钻杆并能约束钻杆，限制了运动中钻杆的自由摆动，从而提高了接单根的效率，消除了由于人工操作可能带来的安全隐患。
附图说明
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明，其中：
图1是管具处理机械臂的结构图；
图2是管具处理机械臂工作的效果图。
具体实施方式
管具处理机械臂是一个稳固的集成的机械臂，它可以引导钻杆接头进入鼠洞。管具处理机械臂通过螺栓安装在猫道机滑车前端，同时不用更换任何零部件就可以处理尺寸从2 7/8”到36”的管具。
管具处理机械臂工作时倾倒液缸（1）推动内臂（3），带动外臂（4）及与之连接部件组成的整体绕支柱（2）顶部的连接销轴转动到最大角度后再回转，转动的同时托辊液缸（7）推动托辊（6）向内侧垂直于外臂的方向翻转90°，当钻杆压到托辊（6）后，摆动液缸（8）带动摇臂（9）向上侧旋转180°，同时摇臂压辊（10）压紧钻杆，然后整体随着钻杆的起升而运动直到钻杆竖直后，摇臂（9）、摇臂托辊（10）、托辊液缸（7）依次复位。当需要调整高度时可通过伸缩液缸（5）带动外臂（4）起升或缩回，以适应不同尺寸管具的扶正要求，工作效果图见附图2。
该机械臂所有动作都是液压驱动，可通过独立的控制面板进行操作。此外，还可以选择遥控操作或者在司钻房进行远程操作，所有机械臂的液压管线都配置快速接头，可以快速拆装机械臂。
本管具处理机械臂的设计、制造、场地调试均已完成，并成功安装在TZ400自升式海洋钻井平台之上，现场运行效果良好，得到了公司专家组和客户的一致认可。
经过公司专家组讨论和现场应用情况表明，该管具处理机械臂安全可靠、结构紧凑、工作效率高，适合钻井过程中的管具处理，未来必然会在钻井装备领域得到很好的推广和应用。
Claims (4)
1.一种管具处理机械臂用于当猫道机输送钻杆时，机械臂进行扶正与稳定钻杆，配合排管机器人将钻杆放入鼠洞；包括倾倒液缸（1）、支柱（2）、内臂（3）、外臂（4）、伸缩液缸（5）、托辊（6）、托辊液缸（7）、摆动液缸（8）、摇臂（9）、摇臂压辊（10）等部分。
2.根据权利要求1所述的管具处理机械臂工作时倾倒液缸（1）推动内臂（3），带动外臂（4）及与之连接部件组成的整体绕支柱（2）顶部的连接销轴转动到最大角度后再回转，转动的同时托辊液缸（7）推动托辊（6）向内侧垂直于外臂的方向翻转90°。
3.根据权利要求2所述的当钻杆压到托辊（6）后，摆动液缸（8）带动摇臂（9）向上侧旋转180°，同时摇臂压辊（10）压紧钻杆，然后整体随着钻杆的起升而运动直到钻杆竖直后，摇臂（9）、摇臂托辊（10）、托辊液缸（7）依次复位。
4.根据权利要求3所述的当需要调整高度时可通过伸缩液缸（5）带动外臂（4）起升或缩回，以适应不同尺寸管具的扶正要求。
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