CN115637974A - 一种测井杆夹持装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于夹持装备技术领域，具体公开了一种测井杆夹持装置，其包括：安装座、设置在安装座上的夹钳组件、设置在安装座上的转动机构；夹钳组件具有用于夹取测井杆的夹爪以及驱动夹爪打开或收拢的驱动机构；夹爪设置有用于与测井杆抵接的多个第一滚轮；转动机构具有传动轮，传动轮用于带动夹爪夹取的测井杆转动，则可调整测井杆上的放射源源仓至摆正位置，达到快速调整测井杆的摆放位置的目的。在测井杆转动过程中，采用夹爪夹持测井杆，无需人力手动抓握测井杆来调节放射源源体的位置，避免测井杆在调整位置时出现晃动的情况，提高摆正测井杆的效率，减少测井杆的装卸时间，减少工人接触放射源的时间，减少对人体的危害。

Description

一种测井杆夹持装置

技术领域

本发明涉及夹持装备技术领域，特别是涉及一种测井杆夹持装置。

背景技术

装源，是油田钻井行业对放射性测井源取件、安装、拆卸应用的简称。放射源的装卸场景一般伴随放射性测量短节的下井使用展开，非使用时段，放射源放置在源储存屏蔽罐中，存放于安全的库房。当测井短节下井前和下井后，穿着辐射防护服的工人从库房中取出/放回放射源罐，并在测井现场进行装卸操作。装源过程中将有源测井仪用吊车吊装下放到测试井中通过核物理的方法来测量测井仪所穿过地层的油气聚集程度，是海洋油气探测过程中的常规作业。测井前，需要利用测井杆将探测放射源从源罐中取出安装到测井仪上；测井后，则需要测井杆将放射源从测井仪上卸下并放回到源罐中。目前，放射源的装卸过程都靠人工来完成，测井杆在升降到合适操作工人装卸源的位置，进行人工安装或拆卸放射源源体。工人需要肉眼分辨放射源源仓的位置，以固定测井杆至某一特定位置，即摆正测井杆和放射源源体的位置，方便放射源源体的装卸。但工人在调节测井杆和放射源源体的位置时，需要肉眼查看、多次调节位置，才可以将测井杆摆正，其调节过程中容易出现晃动，影响工人判断，导致花费大量的时间在调正测井杆的步骤上，装卸时间过长，效率低下，而且增加工人接触放射源的时间，容易对人体造成严重危害。

发明内容

本发明的目的是：提供一种测井杆夹持装置，以解决现有技术中测井杆的装卸花费时间过长，效率低下，而且增加工人接触放射源的时间，容易对人体造成严重危害的技术问题。

为了实现上述目的，本发明提供了一种测井杆夹持装置，其包括：安装座、设置在所述安装座上的夹钳组件和转动机构；所述夹钳组件具有用于夹取测井杆的夹爪以及驱动所述夹爪打开或收拢的驱动机构；所述夹爪设置有用于与测井杆抵接的多个第一滚轮；所述转动机构具有传动轮，所述传动轮用于带动所述夹爪夹取的测井杆转动。

优选地，所述安装座设置有容纳凹槽，所述夹爪具有第一夹持臂和第二夹持臂；所述第一夹持臂和所述第二夹持臂均具有所述第一滚轮，所述第一夹持臂和所述第二夹持臂分别位于所述容纳凹槽的两侧，所述第一夹持臂和所述第二夹持臂配合所述容纳凹槽形成用于夹持测井杆的夹持槽，所述传动轮伸至所述容纳凹槽内。

优选地，所述容纳凹槽的两侧均设置有用于与测井杆抵接的第二滚轮。

优选地，所述第一夹持臂具有第一铰接件和第一夹持件；所述第一铰接件的一端与所述安装座铰接，所述第一铰接件的另一端与所述第一夹持件铰接；所述第二夹持臂具有第二铰接件和第二夹持件；所述第二铰接件的一端与所述安装座铰接，所述第二铰接件的另一端与所述第二夹持件铰接；所述第一夹持件和所述第二夹持件均设置有所述第一滚轮，所述驱动机构通过驱动所述第一铰接件、所述第二铰接件，以带动所述第一夹持臂和所述第二夹持臂张开或收拢。

优选地，所述驱动机构具有丝杆座、传动丝杆、推杆、第一连杆和第二连杆；所述传动丝杆与所述丝杆座转动连接，所述推杆具有与所述传动丝杆螺纹连接的螺母座；所述第一连杆的一端与所述推杆铰接，所述第一连杆的另一端与所述第一铰接件的中段铰接；所述第二连杆的一端与所述推杆铰接，所述第二连杆的另一端与所述第二铰接件的中段铰接。

优选地，所述安装座设置有滑槽，所述转动机构具有转轴，所述传动轮设置在所述转轴上，所述转轴具有伸入所述滑槽的滑块；所述安装座设置有用于将所述传动轮沿所述滑槽推向所述容纳凹槽的复位装置。

优选地，所述复位装置具有复位弹簧，所述复位弹簧具有第一端和第二端；所述复位弹簧的第一端固定在所述安装座上，所述转轴设置有固定块，所述复位弹簧的第二端固定在所述固定块上。

优选地，所述转动机构具有主动轮、传动皮带，所述传动皮带套设在所述主动轮、所述传动轮的外侧，所述传动皮带的外侧设置有用于与测井杆抵接的抵接面。

优选地，所述滑槽为圆弧槽，所述圆弧槽的圆心位于所述主动轮的转动轴上。

优选地，还包括机械臂；所述安装座设置在所述机械臂上，所述机械臂具有用于传递动力给所述转动机构的第一动力装置，所述机械臂设置有用于检测测井杆的机械视觉检测装置。

本发明提供的测井杆夹持装置，其有益效果为：当传动轮转动时，传动轮对测井杆的外侧施力，带动测井杆绕自身中轴转动，从而调整测井杆上的放射源源仓的摆放位置，则通过传动轮转动，便可将测井杆的放射源源仓转动至摆正位置，达到快速调整测井杆的摆放位置的目的。在测井杆转动过程中，采用夹爪夹持测井杆，无需人力手动抓握测井杆来调节放射源源体的位置，避免测井杆在调整位置时出现晃动的情况，提高摆正测井杆的效率，减少测井杆的装卸时间，减少工人接触放射源的时间，减少对人体的危害。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

图1是本发明实施例的测井杆夹持装置的结构示意图；

图2是本发明实施例的测井杆夹持装置的另一个视角的结构示意图；

图3是本发明实施例的夹钳组件的结构示意图；

图4是本发明实施例的转动机构的结构示意图；

图5是本发明实施例的复位装置、转动机构的装配结构示意图；

图6是本发明实施例的测井杆夹持装置夹持的测井杆摆正后的状态示意图。

图中，100、安装座；110、容纳凹槽；120、第二滚轮；130、滑槽；140、复位装置；200、夹钳组件；210、夹爪；211、第一滚轮；220、第一夹持臂；221、第一铰接件；222、第一夹持件；230、第二夹持臂；231、第二铰接件；232、第二夹持件；240、驱动机构；241、丝杆座；242、传动丝杆；243、推杆；244、第一连杆；245、第二连杆；246、螺母座；300、转动机构；310、传动轮；320、转轴；321、滑块；330、主动轮；340、传动皮带；400、机械臂；410、第一动力装置；420、机械视觉检测装置；500、放射源源仓。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。

请一并参阅图1至图6，现对本发明实施例提供的测井杆夹持装置进行说明。

参照图1至图5，本发明实施例的测井杆夹持装置，其包括：安装座100、设置在安装座100上的夹钳组件200、设置在安装座100上的转动机构300；夹钳组件200具有用于夹取测井杆的夹爪210以及驱动夹爪210打开或收拢的驱动机构240；夹爪210设置有用于与测井杆抵接的多个第一滚轮211；转动机构300具有传动轮310，传动轮310用于带动夹爪210夹取的测井杆转动。

夹钳组件200的夹爪210在驱动机构240的驱动下可张开或收拢，以夹紧测井杆。测井杆形似圆柱，夹爪210在夹紧测井杆后，夹爪210的第一滚轮211与测井杆的外侧面相抵，第一滚轮211均转动连接在夹爪210上，因此，测井杆可相对夹爪210转动，测井杆可在外部施力的情况下绕自身中轴转动。夹持完毕的测井杆与传动轮310抵接；当传动轮310转动时，传动轮310对测井杆的外侧施力，带动测井杆绕自身中轴转动，则可调整测井杆上的放射源源仓500的摆放位置，则通过传动轮310转动，便可将测井杆的放射源源仓500转动至摆正位置，达到快速调整测井杆的摆放位置的目的，如图6所示。在测井杆转动过程中，采用夹爪210夹持测井杆，无需人力手动抓握测井杆来调节放射源源体的位置，避免测井杆在调整位置时出现晃动的情况，提高摆正测井杆的效率，减少测井杆的装卸时间，减少工人接触放射源的时间，从而减少对人体的危害。

需要说明的是，此处判断是否摆正可采用人工判断或机械视觉判断。在本发明的优选实施例中，参照图1、图2、图6，测井杆夹持装置还可包括机械臂400；其中安装座100设置在机械臂400上，机械臂400设置有用于传递动力给转动机构300的第一动力装置410，第一动力装置410可为驱动电机或市面上常用的电动拧紧枪，用于驱动转动机构300的传动轮310转动，以通过传动轮310驱动夹爪210夹取的测井杆转动。机械臂400设置有用于检测测井杆的机械视觉检测装置420。机械视觉检测装置420包括用于获取图像的摄像头、MCU((Microcontroller Unit,微控制单元)芯片，MCU芯片内储存有识别测井杆摆正的图像信息，通过对比摄像头收集的图像信息与摆正的图像信息对比，以判断夹爪210上的测井杆是否摆正，若测井杆摆正，则停止第一动力装置410，避免传动轮310继续转动，测井杆此时便达到摆正的位置。因此，通过设置机械臂400和机械视觉检测装置420，便可达到无需人力判断测井杆是否摆正的目的，减少工人暴露在放射环境的时间，减少对人体的危害；而且，机械臂400可为三轴、四轴或具有更高自由度的机器人，可以带动安装座100移动，以将安装座100夹取的测井杆运输到对应的位置，方便测井杆的移动。

在本发明的优选实施例中，参照图1至图5，安装座100设置有容纳凹槽110，夹爪210具有第一夹持臂220和第二夹持臂230；第一夹持臂220和第二夹持臂230均具有第一滚轮211，第一夹持臂220和第二夹持臂230分别位于容纳凹槽110的两侧，以形成包容状，从而将测井杆夹紧在容纳凹槽110处，使得第一夹持臂220和第二夹持臂230配合容纳凹槽110形成用于夹持测井杆的夹持槽。为了方便传动轮310驱动测井杆，传动轮310伸至容纳凹槽110内，确保传动轮310与被夹爪210夹紧的测井杆相抵，保证传动轮310可传递动力给测井杆，以便摆正测井杆。

在本发明的优选实施例中，参照图1至图5，容纳凹槽110的两侧均设置有用于与测井杆抵接的第二滚轮120。第二滚轮120与第一滚轮211配合形成包围测井杆的包围圈，使第一夹持臂220和第二夹持臂230可将测井杆夹持并将所述测井杆压向容纳凹槽110两侧的第二滚轮120，使测井杆被夹持的更加稳固，而且通过设置第二滚轮120，使测井杆可以相对安装座100转动，达到测井杆转动的目的。

在本发明的优选实施例中，参照图1至图5，第一夹持臂220具有第一铰接件221和第一夹持件222；第一铰接件221的一端与安装座100铰接，第一铰接件221的另一端与第一夹持件222铰接；第二夹持臂230具有第二铰接件231和第二夹持件232；第二铰接件231的一端与安装座100铰接，第二铰接件231的另一端与第二夹持件232铰接；第一夹持件222和第二夹持件232均设置有第一滚轮211。第一夹持件222为第一夹持臂220靠近测井杆的弧形杆件，第一夹持件222的中部与第一铰接件221的端部铰接，且第一夹持件222在铰接的位置两侧设置有限位块，以限定第一夹持件222的摆动角度，避免第一夹持件222随意晃动，确保第一夹持件222可夹持测井杆。第一铰接件221为U型杆件，其一端与安装座100铰接，另一端与第一夹持件222铰接，使得其可避让第一夹持件222的限位块，更好地形成夹持臂。同理，第二夹持臂230的结构与第一夹持臂220的结构类似，且第一夹持臂220与第二夹持臂230对称设置，即第二夹持件232为第二夹持臂230靠近测井杆的弧形杆件，第二夹持件232的中部与第二铰接件231的端部铰接，且第二夹持件232在铰接的位置两侧设置有限位块，以限定第二夹持件232的摆动角度，避免第二夹持件232随意晃动，确保第二夹持件232可夹持测井杆。第二铰接件231为U型杆件，其一端与安装座100铰接，另一端与第二夹持件232铰接，使得第二铰接件231可避让第二夹持件232的限位块，更好地形成夹持臂。由于第一铰接件221、第二铰接件231与安装座100铰接，驱动机构240通过驱动第一铰接件221、第二铰接件231摆动，以带动第一夹持臂220和第二夹持臂230张开或收拢。

具体地，参照图1至图5，驱动机构240具有丝杆座241、传动丝杆242、推杆243、第一连杆244和第二连杆245；传动丝杆242与丝杆座241转动连接，推杆243具有与传动丝杆242螺纹连接的螺母座246；第一连杆244的一端与推杆243铰接，第一连杆244的另一端与第一铰接件221的中段铰接；第二连杆245的一端与推杆243铰接，第二连杆245的另一端与第二铰接件231的中段铰接。传动丝杆242与夹爪210的中轴线平行，当传动丝杆242正转或反转时，推杆243可沿着传动丝杆242的方向靠近或远离容纳凹槽110；第一连杆244和第二连杆245的长度相同，第一连杆244与第一铰接杆的中段铰接，第二连杆245与第二铰接杆的中段铰接，当推杆243沿着传动丝杆242的方向靠近容纳凹槽110时，第一夹持臂220和第二夹持臂230均往内收拢，使夹爪210夹紧测井杆；当推远离容纳凹槽110时，第一夹持臂220和第二夹持臂230均往外打开，此时夹爪210打开，可让容纳凹槽110内放入测井杆或将测井杆从容纳凹槽110内取出。

需要说明的是，传动丝杆242设置有动力接头，可连接驱动电机或电动拧紧枪，传动丝杆242可在驱动电机或电动拧紧枪的作用下转动，以驱动推杆243沿传动丝杆242移动。

在本发明的优选实施例中，参照图1至图5，安装座100设置有滑槽130，转动机构300具有转轴320，传动轮310设置在转轴320上，转轴320具有伸入滑槽130的滑块321；安装座100设置有用于将传动轮310沿滑槽130推向容纳凹槽110的复位装置140。即传动轮310可在滑槽130内移动，以匹配不同大小的测井杆，使传动轮310在复位装置140的作用力下与测井杆的外侧面抵接，确保传动轮310可传递动力给测井杆。

其中，参照图1至图5，复位装置140具有复位弹簧，复位弹簧具有第一端和第二端；复位弹簧的第一端固定在安装座100上，转轴320设置有固定块，复位弹簧的第二端固定在固定块上。复位弹簧为拉簧，其与安装座100固定的一端比与固定块固定的一端更靠近容纳凹槽110，使得传动轮310有伸入容纳凹槽110的趋势，确保传动轮310可伸入容纳凹槽110内。

在本发明的优选实施例中，参照图1至图5，转动机构300具有主动轮330、传动皮带340，传动皮带340套设在主动轮330、传动轮310的外侧，传动皮带340的外侧设置有用于与测井杆抵接的抵接面。主动轮330通过传动皮带340带动传动轮310转动，传动轮310通过传动皮带340与测井杆抵接，传动皮带340的抵接面与测井杆的摩擦力更大，可使传动轮310更好地将动力传递给测井杆，方便驱动测井杆转动。其中主动轮330可采用驱动电机或电动拧紧枪驱动，如图5所示，电动拧紧枪通过锥齿轮传动机构传递动力给主动轮330，使主动轮330转动，主动轮330通过传动皮带340带动传动轮310转动，传动轮310在复位弹簧的驱动下压向测井杆，对测井杆施加正压力，该正压力使传动轮310通过传动皮带340贴紧测井杆，增大测井杆与传动皮带340的摩擦力，确保传动皮带340更好的带动测井杆转动。具体地，传动皮带340可以为聚氨酯皮带，其摩擦系数大，更好地将动力传递给测井杆。

在本发明的优选实施例中，为了时刻张紧传动皮带340，滑槽130为圆弧槽，圆弧槽的圆心位于主动轮330的转动轴上。则当传动轮310通过滑块321沿滑槽130滑动时，传动轮310与主动轮330之间的距离不变，因此传动皮带340也不会松动，保证传动皮带340张紧，确保传动皮带340可传递动力给传动轮310，保证测井杆可转动。

综上，测井杆夹持装置的使用流程为：利用驱动电机或电动拧紧枪驱动传动丝杆242转动，使推杆243朝向远离夹爪210的方向移动，即带动第一连杆244和第二连杆245移动，以打开夹爪210。此时测井杆可放入打开的夹爪210中；随后利用驱动电机或电动拧紧枪驱动传动丝杆242反向转动，推杆243逐渐靠近夹爪210，使夹爪210夹紧测井杆，此时测井杆与第一滚轮211、第二滚轮120抵接，传动皮带340在复位装置140的驱动下与测井杆外侧面抵接，以便后续转动；接着，转动机构300在驱动电机或电动拧紧枪的驱动下使传动轮310转动，则传动轮310外侧的传动皮带340带动测井杆旋转，此时机械臂400的机械视觉检测装置420持续检测测井杆内的源仓的位置，当机械视觉检测装置420检测测井杆内的源仓的位置到达摆正位置时，转动机构300停止转动，测井杆停止转动，则可达到测井杆摆正的目的。待测井杆摆正后，驱动电机或电动拧紧枪驱动传动丝杆242转动，使推杆243朝向远离夹爪210的方向移动，以松开测井杆，将测井杆夹持装置退出测井杆的位置，以备再次使用。因此，通过使用该测井杆夹持装置夹持和转动测井杆，在实际操作过程中所述测井杆被夹持的稳定牢固，且无需人力手动抓握测井杆来调节放射源源体的位置，避免测井杆在调整位置时出现晃动的情况，提高摆正测井杆的效率，减少测井杆的装卸时间，减少工人接触放射源的时间，减少对人体的危害。

以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种测井杆夹持装置，其特征在于，包括：安装座、设置在所述安装座上的夹钳组件和转动机构；所述夹钳组件具有用于夹取测井杆的夹爪以及驱动所述夹爪打开或收拢的驱动机构；所述夹爪设置有用于与测井杆抵接的多个第一滚轮；所述转动机构具有传动轮，所述传动轮用于带动所述夹爪夹取的测井杆转动。

2.根据权利要求1所述的测井杆夹持装置，其特征在于，所述安装座设置有容纳凹槽，所述夹爪具有第一夹持臂和第二夹持臂；所述第一夹持臂和所述第二夹持臂均具有所述第一滚轮，所述第一夹持臂和所述第二夹持臂分别位于所述容纳凹槽的两侧，所述第一夹持臂和所述第二夹持臂配合所述容纳凹槽形成用于夹持测井杆的夹持槽，所述传动轮伸至所述容纳凹槽内。

3.根据权利要求2所述的测井杆夹持装置，其特征在于，所述容纳凹槽的两侧均设置有用于与测井杆抵接的第二滚轮。

4.根据权利要求3所述的测井杆夹持装置，其特征在于，所述第一夹持臂具有第一铰接件和第一夹持件；所述第一铰接件的一端与所述安装座铰接，所述第一铰接件的另一端与所述第一夹持件铰接；所述第二夹持臂具有第二铰接件和第二夹持件；所述第二铰接件的一端与所述安装座铰接，所述第二铰接件的另一端与所述第二夹持件铰接；所述第一夹持件和所述第二夹持件均设置有所述第一滚轮，所述驱动机构通过驱动所述第一铰接件、所述第二铰接件，以带动所述第一夹持臂和所述第二夹持臂张开或收拢。

5.根据权利要求4所述的测井杆夹持装置，其特征在于，所述驱动机构具有丝杆座、传动丝杆、推杆、第一连杆和第二连杆；所述传动丝杆与所述丝杆座转动连接，所述推杆具有与所述传动丝杆螺纹连接的螺母座；所述第一连杆的一端与所述推杆铰接，所述第一连杆的另一端与所述第一铰接件的中段铰接；所述第二连杆的一端与所述推杆铰接，所述第二连杆的另一端与所述第二铰接件的中段铰接。

6.根据权利要求2所述的测井杆夹持装置，其特征在于，所述安装座设置有滑槽，所述转动机构具有转轴，所述传动轮设置在所述转轴上，所述转轴具有伸入所述滑槽的滑块；所述安装座设置有用于将所述传动轮沿所述滑槽推向所述容纳凹槽的复位装置。

7.根据权利要求6所述的测井杆夹持装置，其特征在于，所述复位装置具有复位弹簧，所述复位弹簧具有第一端和第二端；所述复位弹簧的第一端固定在所述安装座上，所述转轴设置有固定块，所述复位弹簧的第二端固定在所述固定块上。

8.根据权利要求6所述的测井杆夹持装置，其特征在于，所述转动机构具有主动轮、传动皮带，所述传动皮带套设在所述主动轮、所述传动轮的外侧，所述传动皮带的外侧设置有用于与测井杆抵接的抵接面。

9.根据权利要求8所述的测井杆夹持装置，其特征在于，所述滑槽为圆弧槽，所述圆弧槽的圆心位于所述主动轮的转动轴上。

10.根据权利要求1-9任一项所述的测井杆夹持装置，其特征在于，还包括机械臂；所述安装座设置在所述机械臂上，所述机械臂具有用于传递动力给所述转动机构的第一动力装置，所述机械臂设置有用于检测测井杆的机械视觉检测装置。

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