CN110424908A - 油井维修机器人 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及油井维修设备领域,尤其涉及一种油井维修机器人,专为油井维修工作设计,实现高自动化的油井维修或者相关作业。油井维修机器人,包括底座,以及设置在底座上的运输装置,所述运输装置包括托架与测量装置,所述托架与测量装置设置在底座的同一侧;所述测量装置包括检测头与末端限位部;所述托架设置在检测头与末端限位部之间。测量装置用于对拆卸下的抽油杆或抽油管进行长度测量,收集抽油杆或抽油管的长度,并通过运输装置将抽油杆或抽油管运至其他装置。
Description
技术领域
本发明涉及油井维修设备领域,尤其涉及一种油井维修机器人。
背景技术
抽油杆是抽油机井的细长杆件,它上接光杆,下接抽油泵起传递动力的作用。在对油井进行维修时,需要将油井内的抽油杆向上吊起,将抽油杆一节一节地拆下,完成维修后需要将抽油杆再一节一节地安装回油井内。但是抽油杆长度不同,在拆下后重新安装时不便于进行管理控制,抽油管同样面临上述问题。
发明内容
针对现有技术的上述不足,本发明提供油井维修机器人,专为油井维修工作设计,实现高自动化的油井维修或者相关作业。
本发明提供方案如下:
油井维修机器人,包括底座,以及设置在底座上的运输装置,所述运输装置包括托架与测量装置,所述托架与测量装置设置在底座的同一侧;
所述测量装置包括检测头与末端限位部;
所述托架设置在检测头与末端限位部之间。
测量装置用于对拆卸下的抽油杆或抽油管进行长度测量,收集抽油杆或抽油管的长度,并通过运输装置将抽油杆或抽油管运至其他装置。
优选的,所述检测头沿直线方向可滑动地设置在底座上,所述末端限位部位于检测头运动方向上,所述检测头包括接近开关。由于抽油杆或抽油管长度较长,因此需要一种测量范围较大的装置来进行测量,检测头可以通过运动方式来检测抽油杆或抽油管的长度。
优选的,所述检测装置包括导向座,所述检测头通过同步带机构与导向座连接。导向座为检测头的运动提供导向基础,使检测头可以沿轨道进行直线运动,同步带结构能使检测头快速移动,确保测量过程的效率。
优选的,所述检测装置包括导向座,所述检测头通过丝杠机构与导向座连接导向座为检测头的运动提供导向基础,使检测头可以沿轨道进行直线运动,丝杠结构能够更精确地进行传动。
优选的,所述检测头与末端限位部之间设有微调装置。微调装置用于调整抽油杆或抽油管的位置,使其一端抵在末端限位部。
优选的,所述微调装置包括导轮,所述导轮连接有微调驱动装置。导轮用于支撑抽油杆或抽油管,并通过转动的方式移动抽油杆或抽油管。
优选的,所述微调驱动装置包括齿条与齿轮,所述齿条连接伸缩装置,所述齿轮通过单向离合器与导轮连接。伸缩装置可以使用气缸,通过伸缩装置的与单向离合器的配合,可以驱动导轮转动,并且结构就凑,可以节约微调装置占用的空间,使其不妨碍其他部件的工作。
优选的,所述托架中部可转动地设置在底座上,所述托架的一端向底座外侧延伸,另一端在最低位置时位于检测头与末端限位部的连线下方。托架的一端用于放置抽油杆或抽油管,托架可以通过转动的方式使抽油杆或抽油管滚向底座的外侧。托架与底座通过液压油缸或气缸连接并进行驱动。
优选的,所述旋转支腿位于底座上设置运输装置所在的一侧。旋转支腿可以通过旋转的方式避免抽油杆或抽油管滚动过程中造成的干涉。
优选的,所述旋转支腿设置在底座侧面,所述旋转支腿包括旋转座、主支腿与副支腿,所述主支腿与副支腿均通过液压油缸与旋转座连接,旋转座还连接驱动装置,所述旋转座通过驱动装置与连接装置相连接,所述旋转座通过连接装置可转动地连接在底座上。当底座需要在周转车辆上进行转移时,使用主支撑部进行支撑,使底座升起高度较大,当正常工作状态下,底座不需要过高地升起,通过副支撑部进行支撑即可,主支腿不参与工作,旋转至其他方向可以避让上方空间,使抽油杆或抽油管能够顺利向外滚动。主支撑部与副支撑部可以通过旋转座切换。
优选的,所述支腿包括主油缸以及设置在主油缸端部的主支撑部,所述副支腿包括副油缸以及设置在副油缸端部的副支撑部,所述主油缸伸缩长度大于副油缸。主油缸用于起到控制底座升降的作用,需要的行程较长,副油缸仅需要在修井作业时起到支撑作用,因此小行程的副油缸即可满足需要。
优选的,所述副支撑部与副油缸均位于旋转座的同一侧。由于副油缸行程较小,可以完全设置在旋转座的一侧,当副油缸与副支撑部在旋转座下方工作时,旋转座上方不会对抽油杆或抽油管的滚动造成干涉。
优选的,所述主油缸与副油缸垂直。当副油缸与副支撑部工作时,主油缸呈水平状态,退让出了旋转座上方空间,不会对抽油杆或抽油管的滚动造成干涉。
优选的,所述连接装置与旋转座的旋转轴线、主油缸轴线与副油缸轴线两两相互垂直。此设计可以使主油缸与副油缸处于同一旋转平面,且此平面为竖直平面,节约侧面空间。
优选的,所述连接装置包括水平油缸,所述水平油缸一端与旋转座连接,水平油缸的轴线与旋转座的旋转轴线重合。水平油缸可驱动旋转座水平移动,当油井维修装置需要装车或卸车时,旋转座需要向外伸出,以方便主支腿支撑地面;当车辆运输过程中,水平油缸缩回,以确保本装置不会超宽,符合运输要求,提高运输安全性。
所述驱动装置包括液压马达与齿轮组;
所述液压马达与连接装置固定连接,并通过齿轮组连接到旋转座;
或者,所述液压马达与旋转座固定连接,并通过齿轮组连接到连接装置。
优选的,所述底座还设有固定支腿,所述固定支腿设有竖直的固定油缸,以及设置在固定油缸下端的固定支撑部,固定支腿与旋转支腿均设置在底座侧面。维修设备工作时,由于底座上各处的设备不同,因此可能不会所有支腿都会造成影响。在不会影响其他设备运行的位置使用固定支腿可以降低成本。固定支腿同样设有可水平伸缩的水平油缸。
优选的,所述底座设有行走装置。行走装置可用于油井维修装置在作业处进行位置上的调整,由于作业处地面形状复杂,周转车辆的行驶范围受到影响,因此需要配备行走装置。
优选的,所述行走装置为履带结构。履带结构对地面形状的适应性强,适合在复杂环境下使用。
优选的,所述底座设有夹持转运装置,所述夹持转运装置位于运输装置一侧。
优选的,所述夹持转运装置包括机械臂与机械手;
所述机械臂一端可转动地安装在底座上,另一端设置有可转动的机械手安装架,所述机械手安装架设置有机械手;
所述机械手包括手爪与驱动油缸;
所述手爪成对设置,且每对手爪镜像设置,所述手爪与驱动油缸连接;
所述驱动油缸包括第一缸体与活塞杆,所述第一缸体与机械手本体固定连接,所述活塞杆与手爪连接,所述驱动油缸设有限位装置。
油缸驱动手爪实现夹持动作,限位装置可以控制活塞杆的行程,当活塞杆运动使手爪张开时,提前使活塞杆停止运动,此时手爪只能张开一个微小的开口,此时手爪不在完全夹紧抽油杆或抽油管,同时还可以继续对抽油杆或抽油管起到扶持作用。
优选的,所述手爪包括夹臂与连杆,所述夹臂与机械手本体可转动地连接,所述连杆两端分别可转动地连接到夹臂与活塞杆。夹臂与连杆均采用对称设计的方式,可以实现同步开合。
优选的,所述夹臂中部与机械手本体可转动地连接,夹臂一端与连杆可转动地连接,另一端的内侧设有具有圆弧面的抓取部。圆弧面的抓取部可以实现对抽油杆或抽油管的完全夹紧,另外,配合限位装置工作时,抓取部只打开微小的开口,此时不再处于完全夹紧状态,而且抽油杆或抽油管又不易从两个抓取部之间的缝隙中漏出。
优选的,所述限位装置包括限位油缸,所述限位油缸设置在驱动油缸尾端。限位油缸位于驱动油缸尾部,用于限制驱动油缸活塞杆的行程。
优选的,所述限位油缸包括第二缸体与限位活塞,所述限位活塞设置在第二缸体内,所述第二缸体与第一缸体之间设有隔板,所述隔板有连通第一缸体与第二缸体的通孔,所述活塞杆可在通孔内滑动,且与通孔密封连接。当限位活塞缩回至底部时,驱动油缸的活塞杆可以正常伸缩运动;当需要对手爪的开度进行限位时,首先使活塞杆完全伸出,手爪为完全夹紧状态,然后使限位活塞向活塞杆方向运动,此时当活塞杆回缩时,已经不能回缩到位,到达限位活塞位置时即停止,此时的手爪只打开一个微小的开口。当抽油杆或抽油管拆装时为竖直状态,抽油杆或抽油管不被完全夹紧,可以在开口内自由转动,并且带有圆弧面的抓取部仍然可以实现对竖直方向的抽油杆或抽油管起到扶持作用,防止抽油杆或抽油管倾倒。
优选的,所述限位活塞面向活塞杆的一侧设有可以容纳活塞杆端部的凹槽。在限位活塞一侧设置凹槽,当限位活塞工作时,可以将限位活塞直接推至最顶端,此时凹槽为活塞杆的运动提供了空间,使活塞杆依然可以回缩,由于限位活塞的位置不需要精确控制,只需推至顶端即可实现限位作用,使控制过程更加简单。
优选的,所述活塞杆设有活塞环,所述活塞环与第一缸体内侧密封连接,且与第一缸体的尾端之间设置弹簧。利用弹簧的弹力作为活塞杆的驱动力之一,一方面可以减少对液压油的油压要求,另一方面,本机械手操作高度较高,距离液压站距离较远,即使当液压系统出现问题不能维持压力时,弹簧任然能活塞杆提供驱动力。所述弹簧为多个同轴设置的碟簧。
优选的,所述机械手本体的侧面设有导向装置,所述导向装置包括左右对称的两个导向板,以及设置在两导向板之间的触发装置。导向装置方便在抓取抽油杆或抽油管时,使抽油杆或抽油管准确的进入到两手爪之间。
优选的,所述触发装置包括滑块与触发开关,所述滑块的滑动方向与所述驱动油缸的伸缩方向平行,所述触发开关位于滑块运动范围中靠近驱动油缸的一端。当抓取抽油杆时,抽油杆或抽油管向手爪方向运动,并推动滑块,当滑块使触发开关被触发时,则说明抽油杆或抽油管的位置已经到位。
优选的,所述机械臂包括套筒臂与伸缩臂;
所述套筒臂一端可转动地连接在底座上,并通过摆动装置与底座连接;
所述伸缩臂位于套筒臂内部,与套筒臂同轴设置,可作轴向的相对移动,所述伸缩臂与套筒臂通过伸缩装置连接。
摆动装置可以驱动套筒臂摆动,伸缩装置可以驱动伸缩臂伸缩,而且伸缩臂位于套筒臂内,整体结构更加紧凑,外部无多余设备,运动过程不与周围环境的其他物体产生干涉。
优选的,所述摆动装置包括摆动电机与摆动齿轮组,所述摆动齿轮组包括设置在摆动电机的主动齿轮,以及固定设置在套筒臂的被动齿轮,所述主动齿轮与被动齿轮啮合并且传动比小于1。通过齿轮啮合方式进行驱动,可以通过齿轮传动比的设置来减小对动力输入的要求,而且摆动机构仅设置在套筒臂的最下端,节约了套筒臂周向上的空间。
优选的,所述被动齿轮为扇形齿轮结构。套筒臂只需要做摆动,而不需要进行完整的圆周运动,因此使用扇形齿轮可以结余空间与制造成本。
优选的,所述被动齿轮啮合处的两端设置限位挡块。限位挡块可以防止套筒臂摆动角度过大而出现脱齿的情况出现。
优选的,所述摆动装置包括液压马达。液压马达可以节约摆动装置的体积,使结构更加紧凑。
优选的,所述伸缩装置包括伸缩电机、丝母与丝杠,所述伸缩电机设置在套筒臂上,并且与丝杠连接,所述丝母设置在伸缩臂上,与丝杠螺纹连接。使用丝杠结构可以更好的配合套筒臂与伸缩臂内外套设的结构,使该装置整体更加紧凑,并且丝杠结构方便实现自锁,防止伸缩臂由于受到重力而失控。
优选的,所述伸缩臂与套筒臂通过导向槽与导向滑块连接,所述导向滑块可在导向槽内滑动,导向槽设置在伸缩臂外侧或套筒臂内侧,所述导向槽的延伸方向与伸缩臂轴向平行。导向槽与滑块可以确保伸缩臂沿轴向运动,而且不会出现围绕周向的转动。
优选的,所述伸缩臂顶部设置旋转电机,所述旋转电机与安装架连接。旋转电机用于驱动安装架进行转动,从而实现抽油杆或抽油管的水平状态与竖直状态间的转换,以及抽油杆或抽油管的角度定位。
优选的,所述机械手设置在所述安装架的两端,且两个所述机械手的手爪所在的运动平面相互平行。
优选的,所述底座一端设有维修切换装置。维修切换装置针对抽油杆与抽油管的不同尺寸进行拆卸装置的切换。
优选的,所述维修切换装置包括立柱、连接座、第一工作台与第二工作台,所述立柱可转动地安装于连接座上方,所述第一工作台与第二工作台分别设置在立柱的不同侧,所述连接座与底座连接。第一工作台与第二工作台分别用于安装拆卸抽油杆与油管的不同动力钳,立柱可以通过转动的方式切换不同的动力钳进行拆装作业,不必对整体设备进行更换,提高了油井维修的效率。
优选的,所述第一工作台与第二工作台均与立柱竖直滑动连接,且第一工作台和/或第二工作台通过竖直驱动装置与立柱连接。第一平台与第二平台可以沿立柱升降,方便在工作中调整高度位置。
优选的,所述第一工作台或第二工作台通过竖直驱动装置与立柱连接,且第一工作台与第二工作台之间设置联动装置。通常第一工作台与第二工作台之间仅有一个会处于工作状态,因此只需要一个竖直驱动装置进行高度调节,使两工作台之一处于合适的工作高度即可。
优选的,所述联动装置包括链条与链轮,所述链条两端分别与第一工作台及第二工作台固定连接,所述立柱设有链轮,所述链轮与链条啮合连接,所述链条两端均向下延伸,分别与第一工作台及第二工作台连接,所述第一工作台与第二工作台分别设置在立柱的两侧。通过链轮与链条结构来进行驱动,结构简单,而且相对于拉绳与滑轮的结构更加精确。
优选的,所述竖直驱动装置包括电机以及连接在电机上的丝杠机构;
或者,所述竖直驱动装置为液压油缸。丝杠结构精度较高,而液压结构设计与操作都较为简单。
优选的,所述第一工作台或第二工作台设有配重块。用于拆装抽油杆及油管的动力钳规格不同,重量也不相同,采用配重块可使第一工作台与第二工作台重量差缩小,降低对竖直驱动装置动力的需求,也便于提供工作状态时的平衡稳定性。
优选的,所述第一工作台与第二工作台一侧均设有U形缺口,两个所述U形缺口的开口方向相反,两个所述U形缺口中心到立柱中心的距离相同。U形缺口用于配合动力钳使用,抽油杆或油管可在缺口内穿过第一平台或第二平台,整体结构更加紧凑。
优选的,所述立柱与连接座通过止动装置连接。在动力钳工作过程中,通过止动装置可以限制立柱的转动,保持工作时的稳定性,防止由于立柱转动而影响操作精度。
优选的,所述止动装置包括挂钩与连接部,所述挂钩与连接部分别设置在连接座与立柱上,所述挂钩一端可转动,另一端可与连接部勾连。挂钩结构简单易操作。
优选的,所述立柱与连接座之间通过旋转驱动装置连接。驱动装置可以是伺服电机,通过自动化的驱动装置可以不需人工对立柱进行转动,也便于角度的控制。
优选的,所述连接座水平滑动连接到第一基座,所述连接座与第一基座之间设有第一平移驱动装置。连接座可在第一基座上水平滑动,便于维修过程中动力钳在水平方向上的找正。
优选的,所述第一平移驱动装置包括电机以及连接在电机上的丝杠机构。
优选的,所述第一基座水平滑动连接到第二基座,所述第一基座与第二基座之间设有第二平移驱动装置。第一基座可在第二基座上水平滑动,使得第一基座与第二基座相互配合配合,实现更大范围的水平方向找正。连接座、第一基座或第二基座与底座固定连接。
优选的,所述第二平移驱动装置包括电机以及连接在电机上的丝杠机构。
优选的,所述连接座的滑动方向与所述第一基座的滑动方向垂直。第一基座与第二基座带来的不同方向的水平滑动,使得本装置可以在平面坐标系内沿XY轴作出任意位置的平移,便于控制找正过程。
优选的,所述第一工作台与第二工作台均设有动力钳。动力钳用于拆装抽油杆或抽油管。
优选的,该机器人还包括吊卡。吊卡用于将抽油杆或抽油管提起,使维修更换过程得以在地面以上进行。
优选的,所述吊卡包括壳体与固定组件,所述固定组件包括驱动装置与多个夹紧块,所述驱动装置与夹紧块设置在壳体上,所述驱动装置与夹紧块连接;
所述夹紧块包括第一状态与第二状态,所述夹紧块处于第一状态时多个夹紧块共同形成柱状通道;
所述固定组件至少为两组,不同的所述固定组件形成的柱状通道大小不同。
柱状通道较大的固定组件用于起吊抽油管,柱状通道较小的固定组件用于起吊抽油杆,不更换设备即可实现不同部件的夹持起吊,提高了维修过程的效率。夹紧块在第一状态下为夹持状态,第二状态为释放状态。
优选的,所述夹紧块一端设有凹槽,所述凹槽构成柱状通道的部分侧壁。夹紧块通过凹槽拼合形成柱状通道,提高了夹持起吊过程的稳定性。
优选的,不同组的所述固定组件在壳体上沿竖直方向分布。抽油管与抽油杆均为细长部件,将不同组的固定组件沿竖直方向设置,可以节约设备空间。
优选的,所述夹紧块均设有调节块,所述调节块与夹紧块可拆卸地连接,每组固定组件内的多个调节块在第一状态时共同形成调节通道,所述调节通道小于柱状通道。通过更换调整垫块可以使本发明适应多种不同规格的抽油管及抽油杆。
优选的,所述夹紧块通过转轴与壳体连接,所述转轴一端连接驱动臂。夹紧块以转动的方式实现第一状态与第二状态的切换,使得设备更加紧凑,驱动臂用于为夹紧块的转动提供动力。
优选的,每组所述固定组件包括两个夹紧块,两个所述夹紧块左右对称设置。两个夹紧块通过转动即可实现对抽油管或抽油杆的夹持与释放,而且控制更加简便。
优选的,所述驱动装置包括设置在壳体上的液压油缸,所述液压油缸通过连杆与驱动臂连接。液压油缸依次驱动连杆与驱动臂,从而带动夹紧块旋转。
优选的,所述夹紧块一端与壳体连接,另一端设有凹槽,夹紧块中部下方设有垫块,夹紧块在第一状态时与垫块接触。夹紧块处于第一状态时,垫块对夹紧块起到支撑作用,确保起吊过程中夹紧块不会将抽油管或抽油杆释放,只有夹紧块向上转动时才能够释放。
优选的,所述垫块设置在壳体上,与壳体一体成型或者可拆卸地设置在壳体上。不同的连接方式适用于不同的需要。
本发明具有以下有益效果:
1.检测装置可以检测拆下的抽油杆或抽油管的长度,将数据集中记录存储,方便进行监控;
2.托架可以使拆下的抽油杆或抽油管滚至底座外侧,以便收集,同时还可以使抽油杆或抽油管滚至待安装位置,方便机械手对其抓取并安装;
3.旋转支腿可切换主支腿与副支腿,在不同情况下起到支撑作用,主支腿用于底座与周转车辆的分离与装载;副支腿用于维修作业过程中对底座的支撑,通过将主油缸放平的方式使其不对抽油杆或抽油管的滚动;
4.固定支腿与旋转支腿配合使用,在维修设备可能会与支腿产生干涉的位置采用旋转支腿,而其他位置采用固定支腿,可以节约设备成本。
5.水平油缸可以使旋转支腿水平伸缩,当需要装卸车时向外伸出以便转场,在运输过程中则可以缩回,方便运输。
6.行走装置可以在地面环境复杂的情况下实现位置的移动,针对于油井所在位置进行精确定位;
7.机械手通过油缸驱动可以实现对抽油管的快速夹紧与释放;
8.限位装置可以控制活塞杆的行程,当抽油杆或抽油管需要绕自身轴线进行旋转时,通过第二缸体限定驱动油缸活塞杆的行程,使手爪张开微小开口时即达到活塞杆的最大收缩行程,防止因活塞杆收缩过度而导致手爪不能抓住抽油杆或抽油管;
9.导向装置既可以增加手爪抓取抽油杆或抽油管的准确度,同时还能在抽油杆或抽油管到达夹持位置时发送信号;
10.套筒臂的摆动与伸缩臂的伸缩动作可以方便的实现将抽油杆或抽油管拆下放置到一旁,以及将抽油杆或抽油管重新装回的操作;
11.通过齿轮啮合方式驱动套筒臂摆动,只需要较小扭矩即可实现,减小了液压马达的输出扭矩、重量及成本;
12.丝杠进给机构除了能驱动伸缩臂的伸缩外,还具有自锁能力,自锁效果好,结构紧凑的优点;
13立柱上设置两个不同的工作台,可以分别设置用来拆装抽油管的动力钳以及拆装油管的动力钳,只需要转动立柱即可实现切换,大大提高了维修效率;
14.工作台可以实现竖直方向的Z向移动,第一基座与第二基座分别实现水平方向上的XY向移动,使得动力钳可以在一定空间内对任一一点进行定位找正,提高了工作精度;
15.两个工作台通过链条与链轮装置连接,仅需要一个竖直驱动装置即可对两个工作平台进行控制,结构简单易操作;
16不同的固定组件可以分别用来夹持起吊抽油管或抽油杆,实现了吊卡的多功能,减少了在拆装抽油管与抽油杆之间切换时更换吊卡装置的时间,提高了工作效率;
17.调节块可以更换,不同的调节块用于起吊不同规格的抽油管或抽油杆;
18.垫块确保了夹紧块在第一状态下工作时不会松动,确保了起吊过程中的安全;
19.翻转式设计的夹紧块不但能够起到夹持起吊与释放两种状态的切换,还能够节约设备空间,并且便于控制。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,对于本领域普通技术人员而言,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明整体结构示意图;
图2是A处放大示意图;
图3是检测头结构示意图;
图4是B处放大示意图;
图5是微调装置结构示意图;
图6是旋转支腿与底座连接示意图;
图7是旋转支腿结构示意图;
图8是旋转支腿传动结构示意图;
图9是夹持转运装置结构示意图;
图10是机械臂内部结构示意图;
图11是C处放大示意图;
图12是机械臂外部结构示意图;
图13是手爪闭合状态下内部结构示意图;
图14是机械手外部结构示意图;
图15是机械手与安装架结构示意图;
图16是手爪打开状态下内部结构示意图;
图17是手爪半打开状态下内部结构示意图;
图18是维修切换装置结构示意图;
图19是第一工作台、第二工作台与立柱的连接关系示意图;
图20是D处放大示意图;
图21是吊卡外部结构示意图;
图22是吊卡内部结构示意图;
图中,100-底座,200-运输装置,300-旋转支腿,400-夹持转运装置,500-维修切换装置,600-吊卡,
110-固定支腿,111-固定油缸,112-固定支撑部,120-行走装置,
210-测量装置,211-测量头,212-末端限位部,213-接近开关,214-导向座,220-托架,230-微调装置,231-导轮,232-微调气缸,233-微调齿条,234-微调齿轮,
310-旋转座,320-主支腿,321-主油缸,322-主支撑部,330-副支腿,331-副油缸,332-副支撑部,340-连接装置,350-驱动装置,351-液压马达,352-齿轮组,
410-摆动座,420-套筒臂,421-导向滑块,430-伸缩臂,431-导向槽,432-旋转电机,440-摆动装置,441-摆动电机,442-主动齿轮,443-被动齿轮,444-限位挡块,450-伸缩装置,451-伸缩电机,452-丝杠,453-丝母,460-安装架,470-手爪,471-连杆,472-夹臂,473-抓取部,480-驱动油缸,481-第一缸体,482-活塞杆,483-第二缸体,484-限位活塞,485-隔板,486-凹槽,487-活塞环,488-弹簧,490-驱动装置,491-导向板,492-滑块,493-触发开关,
510-立柱,511-竖直滑轨,512-链轮,513-链条,514-竖直驱动装置,520-连接座,530-第一工作台,531-缺口,540-第二工作台,541-配重块,550-止动装置,551-挂钩,552-连接部,560-第一基座,561-第一平移滑轨,562-第一平移驱动装置,570-第二基座,571-第二平移滑轨,572-第二平移驱动装置,
610-壳体,611-固定垫块,612-可拆卸垫块,620-第一夹紧块,621-抽油杆夹持通道,622-第一驱动臂,623-调节块,630-第一驱动装置,631-第一油缸,632-第一滑块,633-第一连杆,640-第二夹紧块,641-抽油管夹持通道,642-第二驱动臂,650-第二驱动装置,651-第二油缸,652-第二滑块,653-第二连杆,660-转轴,
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都应当属于本发明保护的范围。
实施例一
如图1~图5所示,本实施例中提供一种油井维修机器人,包括底座100、运输装置200、旋转支腿300、夹持转运装置400、维修切换装置500与吊卡600。底座100侧面设有旋转支腿300与固定支腿110,运输装置200设置在底座100一侧,夹持转运装置400设置在运输装置200一侧,维修切换装置500设置在靠近夹持转运装置400的一端,吊卡600设置在维修切换装置500上方。
运输装置200包括测量装置210、托架220与微调装置230,测量装置210包括测量头211与末端限位部212,末端限位部212位于底座100的一端,通常位于远离维修切换装置500的一端。托架220位于测量头211与末端限位部212之间,托架220与底座100可转动地连接,转动轴线与底座100的长度方向平行,托架200靠近底座100内侧一端最低可位于测量头211与末端限位部220连线的下方,托架220另一端向底座100外侧延伸,托架220两端设有限位部,托架与底座100通过油缸或气缸等伸缩装置连接。
测量头211包括接近开关213,测量头211设置在导向座214上,通过同步带结构与导向座214可滑动地连接,导向座214与底座100连接。
测量头211与末端限位部212之间设有微调装置230,微调装置230包括导轮231与微调气缸232,微调气缸232连接微调齿条233,微调齿条233与微调齿轮234啮合连接,微调齿轮234与导轮231之间设有单向离合器。
如图6~图8所示,旋转支腿300包括旋转座310、主支腿320与副支腿330,主支腿320通过主油缸321与旋转座310连接,副支腿330通过副油缸331与旋转座310连接。主油缸321端部设置主支撑部322,副油缸331端部设置副支撑部332。
旋转座310可转动地连接连接装置340,并且旋转座310与连接装置340之间设有驱动装置350。驱动装置350包括液压马达351与齿轮组352,液压马达351固定设置在连接装置340上,通过齿轮组352与旋转座310连接。
主油缸321尺寸长于副油缸331,主油缸321整体贯穿旋转座310设置,而副油缸331与副支撑部332均位于旋转座310的同一端。连接装置340包括水平油缸,水平油缸一端与旋转座310连接,水平油缸的轴线与旋转座310的旋转轴线重合。水平油缸与主油缸321、副油缸331之间两两相互垂直。
固定支腿110与旋转支腿300配合使用,固定支腿110包括竖直设置的固定油缸111,以及设置在固定油缸111下端的固定支撑部112。
底座100还设有行走装置120,行走装置120为履带结构。
如图9~图12所示,夹持转运装置400包括摆动座410、机械臂、安装架460与机械手,摆动座400与底座100连接。
机械臂包括套筒臂420与伸缩臂430,套筒臂420可转动地安装在摆动座410上,摆动座410与底座100连接,套筒臂420中空,伸缩臂430设置在套筒臂420内,并通过伸缩装置450与套筒臂420连接,伸缩臂430与套筒臂420同轴设置。伸缩臂430顶端设置旋转电机432,旋转电机443与安装架460连接,安装架460两端设置机械手。
摆动装置440包括摆动电机441、主动齿轮442与被动齿轮443。主动齿轮442与摆动电机441连接,并且与被动齿轮443啮合连接。被动齿轮443为扇形齿轮,固定设置在套筒臂420上,扇形齿轮的两端设有限位挡块444。主动齿轮442与被动齿轮443的传动比小于1。
伸缩装置450包括伸缩电机451、丝杆452与丝母453,伸缩电机451固定设置在套筒臂420底端,与丝杠453连接,丝母453与伸缩臂420底端固定连接,丝杠452与丝母453螺纹连接。伸缩臂430外侧设有与轴向平行的导向槽431,套筒臂420内侧设有固定的导向滑块421,导向滑块421可沿导向槽431滑动。
如图13~图15所示,机械手包括手爪470与驱动油缸480,手爪470包括连杆471与夹臂472,驱动油缸480包括第一缸体481与活塞杆482。连杆471两端分别与夹臂472以及活塞杆482可转动地连接,夹臂472中部可转动地安装在机械手本体上,其一端与连杆471连接,另一端设有带有圆弧面的抓取部473。第一缸体481与机械手本体固定连接,活塞杆482一端位于第一缸体481内,另一端与连杆471连接。手爪470成对设置,且在机械手本体上左右对称设置。
第一缸体481尾端设有第二缸体483,第二缸体483内设有限位活塞484。第一缸体481与第二缸体483之间设有隔板485,隔板485上设有通孔,活塞杆482贯穿通孔,且与通孔密封连接。限位活塞484与活塞杆482同轴设置,并且限位活塞484在面对活塞杆482的一侧设有能容纳活塞杆482插入的凹槽486。活塞杆482圆周面上设有活塞环487,活塞环487与第一缸体481内壁密封连接,并且通过弹簧488与第一缸体481尾端连接,弹簧488可使用多组碟簧。
机械手本体一侧设有导向装置490。导向装置440包括对称设置的两个导向板491,导向板491外端设有扩口。导向装置490还包括滑块492与触发开关493,滑块492位于两导向板491之间,触发开关493位于滑块492滑动范围内靠近驱动油缸480的一端。导向板491的对称面与手爪470的对称面位于同一平面。
如图18~图20所示,维修切换装置500包括立柱510、连接座520、第一工作平台530、第二工作平台540、第一基座560与第二基座570。立柱510可转动的设置在连接座520上方,第一工作平台540与第二工作平台560分别设置在立柱510两侧。连接座520设置在第一基座560上方,第一基座560设置在第二基座570上方。第二基座560与底座100连接。
立柱510两侧设置有竖直滑轨511,第一工作台530与第二工作台540均与竖直滑轨511滑动连接。第一工作台530与第二工作台540通过联动装置连接,联动装置包括链轮512与链条513。立柱510上方设有链轮512,链轮512与链条513啮合连接,链条513的两端分别与第一工作台530及第二工作台540固定连接,链条513在链轮512处换向,形成倒V形或倒U形。第一工作台530或第二工作台540通过竖直驱动装置514与立柱510连接,竖直驱动装置514为电机驱动的丝杠机构。
第一工作台530与第二工作台540均设置水平的U形缺口531,缺口531中心到立柱510旋转中心的距离相同。第一工作台530或第二工作台540还设有配重块541,使得两工作台重量大致相同。
立柱510可以在连接座520上沿竖直轴线转动,连接处设置交叉滚子轴承。立柱510与连接座520之间还设有止动装置550,止动装置550包括挂钩551与连接部552。挂钩551与连接部552分别设置在立柱510与连接座520上,挂钩551一端可以转动,另一端可以与连接部552勾连。
连接座520与第一基座560通过第一平移滑轨561连接,可以水平滑动,第一基座560设有第一平移驱动装置562,第一平移驱动装置562包括电机带动的丝杠机构。第一基座560与第二基座570通过第二平移滑轨571连接,可以水平滑动,第二基座570设有第二平移驱动装置572,第二平移驱动装置572包括电机带动的丝杠机构。第一平移滑轨571与第二平移滑轨572的方向相互垂直。
竖直驱动装置514、第一平移滑轨571与第二平移滑轨572中所使用的电机均为伺服电机。
如图21~图22所示,吊卡600包括壳体610、第一固定组件与第二固定组件,固定组件与第二固定组件由上到下依次与壳体610连接。
第一固定组件包括第一夹紧块620与第一驱动装置630。第一夹紧块为两个,左右对称设置,通过转轴660与壳体610可转动的连接,所述转轴606位于两个第一夹紧块620的远端。第一夹紧块620包括第一状态与第二状态,第一状态时夹紧块相近的一端可以构成柱状通道,第一夹紧块620的近端有凹槽,凹槽通过拼合形成上述柱状通道,此处柱状通道为抽油杆夹持通道621。第一夹紧块620上方设有可拆卸的调节块623,两个调节块623之间可形成小于抽油杆夹持通道621的调节通道。
第一驱动装置630包括一端与壳体610铰接,另一端通过第一滑块632与壳体610可滑动连接的第一油缸631。第一滑块632连接两个第一连杆633,两个第一连杆633的另一端分别连接第一驱动臂622,第一驱动臂622与第一夹紧块620刚性连接。第一油缸631与壳体610铰接,为第一滑块632的运动提供了一定余量,防止第一滑块632运动过程中由于横向受力而造成第一油缸631被卡住。
第一夹紧块620下方设有固定垫块611,固定垫块611与壳体610一体化成型。第一状态下固定垫块611上表面与第一夹紧块620接触。
第二固定组件包括第二夹紧块640与第二驱动装置650。第二夹紧块640为两个,左右对称设置,通过转轴660与壳体610可转动的连接,所述转轴660位于两个第二夹紧块640的远端。第二夹紧块640包括第一状态与第二状态,第一状态时夹紧块相近的一端可以构成柱状通道,第二夹紧块640的近端有凹槽,凹槽通过拼合形成上述柱状通道,此处柱状通道为抽油管夹持通道641。抽油管夹持通道641大于抽油杆夹持通道621。
第二驱动装置650包括一端与壳体610铰接,另一端通过第二滑块652与壳体610可滑动连接的第二油缸651。第二滑块650连接两个第二连杆653,两个第二连杆653的另一端分别连接第二驱动臂642,第二驱动臂642与第二夹紧块640刚性连接。
第二夹紧块640下方设有可拆卸垫块612,固定垫块612与壳体610开拆卸式连接。第一状态下可拆卸垫块612上表面与第二夹紧块640接触。
本发明工作原理如下:
底座100上通常为四个支腿,至少一个支腿使用本发明中的旋转支腿300。旋转支腿300的位置根据底座100上所设置的其他设备来确定。当油井维修装置经周转车辆运送至作业现场后,主油缸111位于竖直工作状态,与固定油缸111共同向下伸出,主支撑部322与固定支撑部112撑住地面,使底座100与车辆脱离,车辆离开后再将底座100放下,底座100可以借助履带进行行走,以实现作业位置的调整。当需要进行修井作业前底座100安装调整时,主油缸121缩回,底座100的履带触地支撑,当主支撑部322离开地面一定高度时,旋转座310转动,使主油缸321处于水平状态,而副油缸331竖直并向下伸出副支撑部332。副支撑部332可与其他固定支腿110的固定支撑部112共同实现作业过程中的支撑及底座110水平调节作用,同时由于主油缸321水平设置,不会对抽油杆或抽油管的滚动造成干涉。在装卸车过程中连接装置340的水平油缸均为伸出状态,使运输车辆的挂车能轻易进入到底座100下方,便于本装置的装卸车。当本装置运输过程中,水平油缸缩回,使设备的整体宽度减小。
以第一固定组件为例,第一固定组件用于夹持起吊抽油杆。第一油缸631带动第一滑块632、第一连杆633与第一驱动臂622,从而使第一夹紧块620转动.两个第一夹紧块620打开,处于第二状态,此时使抽油杆穿过两个第一夹紧块620之间。反向驱动第一油缸631,使两个第一夹紧块620关闭,处于第二状态,此时两个第二夹紧块620形成了抽油杆夹持通道621,抽油杆位于抽油杆夹持通道621内,而抽油杆顶端的凸缘可以被第一夹紧块620或者调节块623卡住,此时通过起吊设备将吊卡升起,吊卡即可带动抽油杆一同升起。整个过程中第二夹紧块640全程处于第二状态,不影响抽油杆的起吊。
当需要夹持抽油管时,将第一夹紧块620打开,处于第二状态,然后第二夹紧块640重复上述第一夹紧块620的动作即可。
当油井维修装置进入到工作位置后,连接座520在第一基座560及第二基座570的运动下可在平面内沿XY轴进行移动,找到精确的工作位置。竖直驱动装置514驱动第一工作台530到达工作高度,第一工作台530与第二工作台540均设置有动力钳。第一工作台530的动力钳进行抽油杆拆卸工作,完成后转动立柱510,即可将第二工作台540切换至工作位置,进行油管的拆卸工作。当需要安装抽油杆及油管时,按照相反顺序操作即可。
另外,竖直驱动装置514、第一平移驱动装置562与第二平移驱动装置572可以通过数控系统进行自动化控制。在油井维修工作中,由于设备自身的振动,会使定位出现一定的偏差,借由数控系统可以监测维修过程中位置的变化,通过实时控制,使动力钳在XYZ三向上相对于油井的位置保持不变。连接座、第一基座或第二基座与底座固定连接。
以夹持抽油杆为例,摆动装置440可以驱动套筒臂410进行摆动,伸缩装置450可以驱动伸缩臂430进行伸缩。在伸缩臂430顶部的旋转电机432可以驱动安装架在竖直平面内的极坐标系内进行运动。安装架460上设置的机械手则可以用来夹持抽油杆。
如图13所示,图13状态为手爪470完全闭合的状态,此时活塞杆482向外部完全伸出,活塞杆482推动连杆471,连杆471推动夹臂472转动,使抓取部473向内侧闭合,实现对抽油杆的夹紧。
如图16所示,图16中状态为手爪470完全打开的状态,此时第二缸体484位于最尾端,不影响活塞杆482的运动,活塞杆82完全缩回时即可使手爪470实现与夹紧完全相反的动作,实现对抽油杆的释放。
如图17所示,图17中状态为手爪470半打开状态。当抽油杆在拆装过程中需要转动时,手爪470起初为图16中的闭合状态,此时限位活塞484向前运动,然后活塞杆482回缩。活塞杆482的回缩本来应当实现对抽油杆的释放,但是由于限位活塞484的位置变化,导致活塞杆482不能完全缩回,到达限位活塞484处即停止,此时活塞杆482只能缩回很小的距离。这种状态下手爪470只是轻微张开,不再对抽油杆完全夹紧,但是由于张开幅度较小,还未达到对抽油杆完全释放的状态。在抽油杆转动过程中,手爪470依然可以起到扶持作用,防止抽油杆倾倒。
在本发明中,为实现夹持工件稳定、牢靠,两机械手在安装架460上设定距离较远。机械手夹持、抓取工件时依靠加预紧力的碟形弹簧来实现,此时活塞杆482和限位活塞484都不工作,打开机械手手爪470由活塞杆482加压完成,限位活塞484不工作。对工件定中心和扶正时,向限位活塞484加压使其移至纤维位置,机械手手爪470仅张开微小的距离,工件可在上卸扣时自由转动。所述手爪470与驱动油缸8连接。碟形弹簧预紧力使手爪470实现夹持动作,限位活塞484可以控制活塞杆482的行程,当活塞杆482运动使手爪张开时,提前使活塞杆482停止运动,此时手爪470只能张开一个微小的开口,此时手爪470不再完全夹紧杆件或管件,同时还可以继续对杆件或管件起到扶持作用。
夹持抽油管的工作过程与夹持抽油杆的工作过程近似。
被机械手卸下的抽油杆或抽油管被放置在托架220上,微调装置230运输抽油杆或抽油管,使其一端抵在末端限位部212,然后检测头211运动,通过接近开关213将抽油杆或抽油管的长度进行测量。通过托架220的翻转可以将抽油杆或抽油管运输到底座100外侧,当需要安装抽油杆或抽油管时,反向操作上述过程即可。当抽油杆或抽油管在托架220上滚动时,旋转支腿300的副支撑部332
实施例二
本实施例中,旋转支腿的液压马达351与旋转座310固定连接,并通过齿轮组352连接到连接装置340。
维修切换装置的第一工作台330与第二工作台340均通过竖直驱动装置314与立柱310连接,本实施例中可以不设置联动装置,使第一工作台330与第二工作台340实现独立控制。
夹持转运装置的摆动装置340包括液压马达,通过液压马达与套筒臂320的转轴连接来驱动套筒臂320进行摆动。
实施例三
在本实施例中,维修切换装置的立柱510与连接座520之间设置旋转驱动装置,旋转驱动装置为伺服电机,本实施例中可以不设置止动装置550,通过伺服电机对立柱510的转动角度进行控制。本实施例其他部分与实施例一基本相同。
尽管通过参考附图并结合优选实施例的方式对本发明进行了详细描述,但本发明并不限于此。在不脱离本发明的精神和实质的前提下,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.油井维修机器人,其特征在于:包括底座(100),以及设置在底座(100)上的运输装置(200),所述运输装置(200)包括托架(220)与测量装置(210),所述托架(220)与测量装置(210)设置在底座(100)的同一侧;
所述测量装置(210)包括检测头(211)与末端限位部(212);
所述托架(220)设置在检测头(211)与末端限位部(212)之间。
优选的,所述检测头(211)沿直线方向可滑动地设置在底座(100)上,所述末端限位部(212)位于检测头(211)运动方向上,所述检测头(211)包括接近开关(213)。
优选的,所述检测头(211)与末端限位部(212)之间设有微调装置(230)。
优选的,所述微调装置(230)包括导轮(231),所述导轮(231)连接有微调驱动装置。
优选的,所述微调驱动装置包括齿条与齿轮,所述齿条连接伸缩装置,所述齿轮通过单向离合器与导轮连接。
优选的,所述托架(220)中部可转动地设置在底座(100)上,所述托架(220)的一端向底座(100)外侧延伸,另一端在最低位置时位于检测头(211)与末端限位部(212)的连线下方。
2.根据权利要求1所述的油井维修机器人,其特征在于:所述底座(100)设有旋转支腿(300),所述旋转支腿(300)位于底座上设置运输装置(220)所在的一侧。
优选的,所述旋转支腿包括旋转座(310)、主支腿(320)与副支腿(330),所述主支腿(320)与副支腿(330)均通过液压油缸与旋转座(310)连接,旋转座(310)还连接驱动装置(350),所述旋转座(310)通过驱动装置(350)与连接装置(340)相连接,所述旋转座(310)通过连接装置(340)可转动地连接在底座上。
优选的,所述支腿包括主油缸(321)以及设置在主油缸(321)端部的主支撑部(22),所述副支腿包括副油缸(331)以及设置在副油缸(331)端部的副支撑部(332),所述主油缸(321)伸缩长度大于副油缸(331)。
优选的,所述副支撑部(332)与副油缸(331)均位于旋转座(310)的同一侧。
优选的,所述主油缸(321)与副油缸(331)垂直。
优选的,所述连接装置(340)与旋转座(310)的旋转轴线、主油缸(321)轴线与副油缸(331)轴线两两相互垂直。
优选的,所述连接装置(340)包括水平油缸,所述水平油缸一端与旋转座(310)连接,水平油缸的轴线与旋转座(310)的旋转轴线重合。
优选的,所述驱动装置(350)包括液压马达(351)与齿轮组(352);
所述液压马达(351)与连接装置(340)固定连接,并通过齿轮组(352)连接到旋转座(310)。
3.根据权利要求1所述的油井维修机器人,其特征在于:所述底座(100)设有夹持转运装置(400),所述夹持转运装置位于运输装置一侧。
优选的,所述夹持转运装置(400)包括机械臂与机械手;
所述机械臂一端可转动地安装在底座(100)上,另一端设置有可转动的安装架(460),所述安装架(460)设置有机械手;
所述机械手包括手爪(470)与驱动油缸(480);
所述手爪(470)成对设置,且每对手爪(470)镜像设置,所述手爪(470)与驱动油缸(480)连接;
所述驱动油缸(480)包括第一缸体(481)与活塞杆(482),所述第一缸体(481)与机械手本体固定连接,所述活塞杆(482)与手爪(470)连接,所述驱动油缸(480)设有限位装置,。
优选的,所述手爪(470)包括夹臂(472)与连杆(471),所述夹臂(472)与机械手本体可转动地连接,所述连杆(471)两端分别可转动地连接到夹臂(472)与活塞杆(482)。
优选的,所述夹臂(472)中部与机械手本体可转动地连接,夹臂(472)一端与连杆(471)可转动地连接,另一端的内侧设有具有圆弧面的抓取部(473)。
优选的,所述限位装置包括限位油缸,所述限位油缸设置在驱动油缸(480)尾端。
优选的,所述限位油缸包括第二缸体(483)与限位活塞(484),所述限位活塞(484)设置在第二缸体(483)内,所述第二缸体(483)与第一缸体(481)之间设有隔板(485),所述隔板(485)有连通第一缸体(481)与第二缸体(483)的通孔,所述活塞杆(481)可在通孔内滑动,且与通孔密封连接。
优选的,所述限位活塞(484)面向活塞杆(481)的一侧设有可以容纳活塞杆(481)端部的凹槽(486)。
优选的,所述活塞杆(481)设有活塞环(487),所述活塞环(487)与第一缸体(481)内侧密封连接,且与第一缸体(481)的尾端之间设置弹簧(488)。
优选的,所述机械手本体的侧面设有导向装置(490),所述导向装置(490)包括左右对称的两个导向板(491),以及设置在两导向板(491)之间的触发装置。
优选的,所述触发装置包括滑块(492)与触发开关(493),所述滑块(492)的滑动方向与所述驱动油缸(480)的伸缩方向平行,所述触发开关(493)位于滑块(492)运动范围中靠近驱动油缸(480)的一端。
优选的,所述机械臂包括套筒臂(420)与伸缩臂(430);
所述套筒臂(420)一端可转动地连接在底座(100)上,并通过摆动装置(440)与底座(100)连接;
所述伸缩臂(430)位于套筒臂(420)内部,与套筒臂(420)同轴设置,可作轴向的相对移动,所述伸缩臂(430)与套筒臂(420)通过伸缩装置(450)连接。
优选的,所述摆动装置(440)包括摆动电机(441)与摆动齿轮组,所述摆动齿轮组包括与摆动电机(441)连接的主动齿轮(442),以及固定设置在套筒臂(420)的被动齿轮(443),所述主动齿轮(442)与被动齿轮(443)啮合并且传动比小于1。
优选的,所述被动齿轮(443)为扇形齿轮结构。
优选的,所述被动齿轮(443)啮合处的两端设置限位挡块(444)。
优选的,所述摆动装置(440)包括液压马达。
优选的,所述伸缩装置(450)包括伸缩电机(451)、丝母(452)与丝杠(453),所述伸缩电机(451)设置在套筒臂(420)上,并且与丝杠(452)连接,所述丝母(453)设置在伸缩臂(430)上,与丝杠(452)螺纹连接。
优选的,所述伸缩臂(430)与套筒臂(420)通过导向槽(431)与导向滑块(421)连接,所述导向滑块(421)可在导向槽(431)内滑动,导向槽(431)设置在伸缩臂(430)外侧或套筒臂(420)内侧,所述导向槽(431)的延伸方向与伸缩臂(430)轴向平行。
优选的,所述伸缩臂(430)顶部设置旋转电机(432),所述旋转电机(432)与安装架(460)连接。
优选的,所述机械手设置在所述安装架(450)的两端,且两个所述机械手的手爪(420)所在的运动平面相互平行。
4.根据权利要求1所述的油井维修机器人,其特征在于:所述底座(100)一端设有维修切换装置(500)。
优选的,所述维修切换装置(500)包括立柱(510)、连接座(520)、第一工作台(530)与第二工作台(540),所述立柱(510)可转动地安装于连接座(520)上方,所述第一工作台(530)与第二工作台(540)分别设置在立柱(510)的不同侧,所述连接座(520)与底座(100)连接。
优选的,所述第一工作台(530)与第二工作台(540)均与立柱(510)竖直滑动连接,且第一工作台(530)和/或第二工作台(540)通过竖直驱动装置(514)与立柱(510)连接。
优选的,所述第一工作台(530)或第二工作台(540)通过竖直驱动装置(514)与立柱(510)连接,且第一工作台(530)与第二工作台(540)之间设置联动装置。
优选的,所述联动装置包括链条(513)与链轮(512),所述链条(513)两端分别与第一工作台(530)及第二工作台(540)固定连接,所述立柱(510)设有链轮(512),所述链轮(512)与链条(513)啮合连接,所述链条(513)两端均向下延伸,分别与第一工作台(530)及第二工作台(540)连接,所述第一工作台(530)与第二工作台(540)分别设置在立柱(510)的两侧。
优选的,所述竖直驱动装置(514)包括电机以及连接在电机上的丝杠机构;
或者,所述竖直驱动装置(514)为液压油缸。
优选的,所述第一工作台(530)或第二工作台(540)设有配重块(541)。
优选的,所述第一工作台(530)与第二工作台(540)一侧均设有U形缺口(531),两个所述U形缺口(531)的开口方向相反,两个所述U形缺口(531)中心到立柱(510)中心的距离相同。
优选的,所述立柱(510)与连接座(520)通过止动装置(550)连接。
优选的,所述止动装置(550)包括挂钩(551)与连接部(552),所述挂钩(551)与连接部(552)分别设置在连接座(520)与立柱(510)上,所述挂钩(551)一端可转动,另一端可与连接部(552)勾连。
优选的,所述立柱(510)与连接座(520)之间通过旋转驱动装置连接。
优选的,所述连接座(520)水平滑动连接到第一基座(560),所述连接座(520)与第一基座(560)之间设有第一平移驱动装置(562)。
优选的,所述第一平移驱动装置(562)包括电机以及连接在电机上的丝杠机构。
优选的,所述第一基座(560)水平滑动连接到第二基座(570),所述第一基座(560)与第二基座(570)之间设有第二平移驱动装置(572)。
优选的,所述第二平移驱动装置(572)包括电机以及连接在电机上的丝杠机构。
优选的,所述连接座(520)的滑动方向与所述第一基座(570)的滑动方向垂直。
优选的,所述第一工作台(530)与第二工作台(540)均设置有动力钳。
5.根据权利要求1所述的油井维修机器人,其特征在于:该机器人还包括吊卡(600)。
优选的,所述吊卡(600)包括壳体(610)与固定组件,所述固定组件包括驱动装置与多个夹紧块,所述驱动装置与夹紧块设置在壳体(610)上,所述驱动装置与夹紧块连接,其特征在于:
所述夹紧块包括第一状态与第二状态,所述夹紧块处于第一状态时多个夹紧块共同形成柱状通道;
所述固定组件至少为两组,不同的所述固定组件形成的柱状通道大小不同。
优选的,所述夹紧块一端设有凹槽,所述凹槽构成柱状通道的部分侧壁。
优选的,不同组的所述固定组件在壳体(610)上沿竖直方向分布。
优选的,所述夹紧块均设有调节块(623),所述调节块(623)与夹紧块可拆卸地连接,每组固定组件内的多个调节块在第一状态时共同形成调节通道,所述调节通道小于柱状通道。
6.根据权利要求5所述的油井维修机器人,其特征在于:所述夹紧块通过转轴(660)与壳体(610)连接,所述转轴一端连接驱动臂。
7.根据权利要求6所述的油井维修机器人,其特征在于:每组所述固定组件包括两个夹紧块,两个所述夹紧块左右对称设置。
8.根据权利要求7所述的油井维修机器人,其特征在于:所述驱动装置包括设置在壳体(610)上的液压油缸,所述液压油缸通过连杆与驱动臂连接。
9.根据权利要求6所述的油井维修机器人,其特征在于:所述夹紧块一端与壳体(610)连接,另一端设有凹槽,夹紧块中部下方设有垫块,夹紧块在第一状态时与垫块接触。
10.根据权利要求9所述的油井维修机器人,其特征在于:所述垫块设置在壳体(610)上,与壳体(610)一体成型或者可拆卸地设置在壳体(610)上。
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