CN205117244U - 二层台立根处理装置及其控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及石油及天然气钻探技术领域，尤其涉及了一种二层台立根处理装置，包括吊装梁、二层台和全自动排管机，所述二层台与所述吊装梁固定连接，所述全自动排管机与所述二层台活动连接，本实用新型还公开了一种二层台立根处理装置的控制系统，所述控制系统依靠精密的机械传动机构、可靠的传感系统和执行系统，缜密的逻辑程序，首次实现石油装备领域排管机全自动操作。

Description

二层台立根处理装置及其控制系统

技术领域

本实用新型涉及石油及天然气钻探技术领域，特别涉及一种全自动的二层台立根处理装置及其控制系统。

背景技术

鉴于对油气资源的需求，现在各国已开始寻找更深地层的油气资源。随着钻井深度的增加，钻井所需的钻杆数量相应增加，钻井作业时间和作业费用也相应增加，传统的钻杆操作方法已经无法满足需求，只有推广使用自动化操作系统才能解决上述问题。

在钻井过程中，随着井深的增加，需要不断地将立根从立根盒移至井口连接到钻柱上，更换钻头时又要将立根从钻柱上取下移至立根盒中，即起下钻操作；目前传统的起下钻操作方式需要工作人员与钻杆直接接触,在起、下钻过程中需要司钻、钻工、井架工等人的密切配合,稍有不慎便可能造成事故，移动钻杆立根时,需要二层台上的井架工伸手到井口中心位置将立根接到游车上(或拆下来),并且还需要不断在指梁与井口中心之间移动立根,这是钻机上最危险的工作之一,且工作强度大,生产效率低。

随着自动化的广泛使用，立根处理系统也在国内外得到了广泛的研发和使用，立根处理系统将与钻杆接触的工作全部集成在司钻房内，司钻即可控制全部起下钻过程，钻井效率明显提高，减轻了工人的工作强度，提高了钻井作业的安全性。

实用新型内容

本实用新型的目的在于：提供一种二层台立根处理装置及二层台立根处理装置的控制系统，它采用行走小车、旋转基座及全自动排管机，利用电气控制，实现自动输送立根，平移小车、旋转基座和全自动排管机配合工作，实现自动化操作更加精准、安全、可靠，并满足自动化机具的发展需要。

为了达到上述目的，本实用新型提供了如下技术方案。

一种二层台立根处理装置，包括吊装梁，其特征在于，还包括：

二层台，所述二层台与所述吊装梁固定连接，所述二层台包括猴台、指梁总成、钻铤卡板总成和围栏，所述猴台固定连接于所述围栏上，所述指梁总成和所述钻铤卡板总成分别与所述围栏固定连接，且所述指梁总成和钻铤卡板总成对称分布在所述猴台两侧；

全自动排管机，所述全自动排管机包括主臂总成、副臂总成、后臂总成、连接块、旋转基座、摆动油缸和偏转油缸，所述副臂总成及所述后臂总成通过销轴连接在所述旋转基座上，所述主臂总成、所述副臂总成及所述后臂总成通过销轴共同连接在所述连接块上，所述副臂总成、旋转基座、后臂总成和连接块构成一个平行四边形机构，所述副臂总成与所述后臂总成之间连接有所述摆动油缸，所述摆动油缸的顶端与所述副臂总成的上部活动连接，所述摆动油缸的底端与所述后臂总成的中部活动连接，当所述摆动油缸伸缩时，所述主臂总成伸出或收回，所述主臂总成与所述连接块之间连接有所述偏转油缸，所述偏转油缸的顶部通过销轴与所述连接块连接，所述偏转油缸的底部通过销轴与所述主臂总成连接。

作为本实用新型的优选方案，所述主臂总成包括扶正钳组件、套筒臂组件、伸缩臂组件和主钳组件，所述扶正钳组件与所述套筒臂组件固定连接，所述伸缩臂组件套接在所述套筒臂组件内，所述伸缩臂组件与所述主钳组件固定连接。

作为本实用新型的优选方案，所述扶正钳组件包括钻铤扶正钳、钻杆扶正钳、扶正钳连接块、扶正钳切换油缸、钻铤扶正钳夹紧油缸和钻杆扶正钳夹紧油缸，所述钻铤扶正钳与所述扶正钳连接块活动连接，所述钻杆扶正钳与所述扶正钳连接块固定连接，所述扶正钳连接块与所述套筒臂组件固定连接，所述扶正钳切换油缸分别与所述钻铤扶正钳和所述套筒臂组件活动连接，所述扶正钳切换油缸用于切换所述钻铤扶正钳和钻杆扶正钳的工作状态，所述钻铤扶正钳和钻杆扶正钳不能同时工作，只能单独进行工作，所述钻铤扶正钳夹紧油缸内置于所述钻铤扶正钳并控制所述钻铤扶正钳的开合，所述钻杆扶正钳夹紧油缸内置于所述钻杆扶正钳并控制所述钻杆扶正钳的开合；

所述套筒臂组件包括套筒臂和伸缩油缸，所述伸缩油缸内置于所述套筒臂，所述伸缩油缸的一端与所述套筒臂固定连接，所述伸缩油缸的另一端与所述伸缩臂组件固定连接，所述伸缩油缸驱动所述伸缩臂组件伸出或者收回套筒臂；

所述伸缩臂组件包括伸缩臂和缓冲油缸，所述缓冲油缸内置于所述伸缩臂，所述缓冲油缸的一端与所述伸缩臂固定连接，所述缓冲油缸的另一端与所述主钳组件固定连接，所述缓冲油缸缓冲在工作工程中产生的冲击力；

所述主钳组件包括主钳和主钳夹紧油缸，所述主钳夹紧油缸与所述主钳固定连接并控制所述主钳的的开合，所述主钳与所述伸缩臂底端固定连接，所述主钳用来夹紧被夹持物。

作为本实用新型的优选方案，所述猴台包括猴台箱体、行走小车和回转支承组件，所述行走小车与所述猴台箱体活动连接，所述回转支承组件与所述行走小车固定连接，所述行走小车上设置有平移马达，所述平移马达驱动所述行走小车平移，所述回转支承组件与所述旋转基座固定连接，所述回转支承组件包含旋转马达，所述旋转马达驱动所述旋转基座进行旋转，从而带动所述全自动排管机进行旋转；

所述指梁总成包括指梁和钻杆保护卡，所述指梁与所述围栏固定连接，所述钻杆保护卡设置在所述指梁端部，所述钻杆保护卡保护钻杆不会倾斜和掉落；

所述钻铤卡板总成包括钻铤卡板和钻铤保护卡，所述钻铤卡板与所述围栏固定连接，且所述钻铤卡板与所述指梁平行，所述钻铤保护卡设置在所述钻铤卡板上部，所述钻铤保护卡保护钻铤不会倾斜和掉落。

作为本实用新型的优选方案，所述指梁数量大于等于2，且为偶数，所述指梁对称分布在所述猴台两侧，所述钻杆保护卡的数量与所述指梁的数量一致；

所述钻铤卡板数量为2个，每个所述钻铤卡板上的所述钻铤保护卡数量大于等于1，所述钻铤卡板对称分布在所述猴台两侧。

本实用新型还公开了一种包含所述二层台处理装置的控制系统，其包括：

二层台处理装置；

控制装置，所述控制装置包括PLC从站，与所述PLC从站单线直接连接的第一编码器、第二编码器、第三编码器、第四编码器、第五编码器、第一微脉冲位移传感器、第二微脉冲位移传感器、第三微脉冲位移传感器、第四微脉冲位移传感器、第一压力开关、第二压力开关、第三压力开关、第一接近开关、第二接近开关、第三接近开关、光电测距传感器、倾角传感器、旋转马达电磁换向阀、平移马达电磁换向阀、摆动油缸电磁换向阀、偏转油缸电磁换向阀、伸缩油缸电磁换向阀、扶正钳切换油缸电磁换向阀、钻铤扶正钳夹紧油缸电磁换向阀、钻杆扶正钳夹紧油缸电磁换向阀、主钳夹紧油缸电磁换向阀和阀岛，所述PLC从站是所述控制装置的中心，所述PLC控制所述控制装置的运行，所述阀岛控制所述钻铤保护卡和钻杆保护卡的开合。

作为本实用新型的优选方案，所述第一编码器位于所述主钳底部，所述第二编码器位于所述钻杆扶正钳上，所述第三编码器位于所述钻铤扶正钳上，所述第四编码器位于所述回转支承组件内，所述第五编码器位于所述猴台箱体内，所述第一微脉冲位移传感器位于所述缓冲油缸内，所述第二微脉冲位移传感器位于所述伸缩油缸内，所述第三微脉冲位移传感器位于所述摆动油缸内，所述第四微脉冲位移传感器位于所述偏转油缸内，所述第一压力开关位于主钳后部，所述第二压力开关和第三压力开关位于所述扶正钳连接块上，所述第一接近开关位于所述钻杆扶正钳上，所述第二接近开关位于所述指梁端部，所述第三接近开关位于所述钻铤卡板上，所述光电测距传感器位于所述扶正钳连接块上，所述倾角传感器位于所述摆动油缸外部，所述旋转马达电磁换向阀与所述旋转马达连接并驱动所述旋转马达进行运转，所述平移马达电磁换向阀与所述平移马达连接并驱动所述平移马达运转，所述摆动油缸电磁换向阀与所述摆动油缸连接并驱动所述摆动油缸工作，所述偏转油缸电磁换向阀与所述偏转油缸连接并驱动所述偏转油缸工作，所述伸缩油缸电磁换向阀与所述伸缩油缸连接并驱动所述伸缩油缸工作，所述扶正钳切换油缸电磁换向阀与所述扶正钳切换油缸连接并驱动所述扶正钳切换油缸工作，所述钻铤扶正钳夹紧油缸电磁换向阀与所述钻铤扶正钳夹紧油缸连接并驱动所述钻铤扶正钳夹紧油缸工作，所述钻杆扶正钳夹紧油缸电磁换向阀与所述钻杆扶正钳夹紧油缸连接并驱动所述钻杆扶正钳夹紧油缸工作，所述主钳夹紧油缸电磁换向阀与所述主钳夹紧油缸连接并驱动所述主钳夹紧油缸工作。

作为本实用新型的优选方案，所述第二接近开关的数量与所述钻杆保护卡的数量相同，所述第三接近开关的数量与所述钻铤保护卡的数量相同。

本实用新型的工作工程为：

钻杆在排管作业过程中采用上方扶正，下方夹持的方式，通过所述第一接近开关检测到所述钻杆扶正钳和所述主钳与钻杆的距离满足夹持要求时，所述主臂总成通过所述偏转油缸形成一定的倾斜角，所述钻杆扶正钳先一步夹持住钻杆，所述主钳随后夹持住钻杆下端，当钻杆位于对应所述指梁的前端时，所述第二接近开关检测到钻杆到位后，所述控制装置通过控制所述阀岛使得所述钻杆保护卡打开，此时可将钻杆送入或取出，通过所述摆动油缸将钻杆动刀井眼中心或排入所述指梁；

在钻铤排管作业时，由操作人员将钻铤的下端安放在要求位置后，所述钻铤扶正钳伸出到要求位置，通过所述第一接近开关检测到所述钻铤扶正钳和所述主钳与钻铤的距离满足夹持要求时，所述钻铤扶正钳夹紧钻铤，在和所述回转支承组件配合协调工作下，将钻铤的上端移到和钻铤下端相匹配的位置，待钻铤安放到位后，松开钻铤扶正钳。

本实用新型的工作流程为：

初始位置时，所述平移马达驱动所述行走小车至非工作状态位置，所述旋转马达旋转至储藏位置，所述摆动油缸伸出，所述偏转油缸伸出，所述扶正钳切换油缸收回，所述钻铤扶正钳夹紧油缸伸出，所述钻杆扶正钳夹紧油缸伸出，所述伸缩油缸收回，所述主钳夹紧油缸伸出。

取被夹持物流程（从吊卡到二层台）：

所述旋转马达旋转45度，所述第四编码器检测所述旋转马达是否到位；

所述旋转马达到位后所述摆动油缸收回，所述主钳伸出至吊卡处，所述第三微脉冲位移传感器限制所述摆动油缸活塞的位移，所述光电测距传感器检测所述主钳与所述被夹持物的距离，当所述主钳到位后停止；

所述主钳夹紧油缸和钻杆扶正钳夹紧油缸或者钻铤扶正钳夹紧油缸缩回，所述第一编码器检测被夹持物是否到位，所述第一压力开关检测所述钳头是否夹紧，所述第二压力开关或第三压力开关检测扶正钳是否夹持住被夹持物；

吊卡松开被夹持物，所述伸缩油缸缩回预定距离后停止，所述第四微脉冲传感器检测是否到位；

所述摆动油缸伸出，所述第三微脉冲传感器检测到位；

所述旋转马达旋转90度，所述第四编码器检测到位；

所述平移马达驱动所述行走小车至所述指梁指定位置，所述第五编码器检测到位；

所述指梁钻杆保护卡打开，所述第二接近开关检测打开；

所述摆动油缸收回，所述主钳伸至被夹持物放置位置，所述第三微脉冲位移传感器和所述光电测距传感器检测到位；

所述伸缩油缸伸出，被夹持物放至地面，所述第一微脉冲位移传感器检测到位；

所述主钳夹紧油缸伸出，所述第一压力开关检测主钳是否松开；

所述偏转油缸收回，所述倾角传感器检测偏转到位；

所述钻杆扶正钳夹紧油缸伸出，所述第二编码器检测所述钻杆扶正钳是否松开；

所述摆动油缸伸出，所述第三微脉冲位移传感器检测到位，所述偏转油缸伸出，所述倾角传感器检测复位，所述钻杆保护卡关闭，所述第二接近开关检测所述钻杆保护卡是否关闭；

所述平移马达回退至初始位置，所述第五编码器检测所述平移马达是否到位；

所述旋转马达旋转45度，所述第四编码器检测所述旋转马达是否到位，所述伸缩油缸收回，所述第二微脉冲位移传感器检测所述伸缩油缸是否复位。

送被夹持物流程（从二层台到吊卡）：

所述旋转马达旋转45度，所述第四编码器检测所述旋转马达是否到位，所述平移马达驱动所述行走小车平移至制定所述指梁位置，所述第五编码器检测所述行走小车是否到位；

所述摆动油缸收回，所述主钳伸至被夹持物位置，所述第三微脉冲位移传感器和所述光电测距传感器检测所述主钳是否到位，到位后所述偏转油缸收回，所述倾角传感器检测所述偏转油缸是否到位，到位后所述伸缩油缸伸出，所述第一编码器检测所述主钳是否到位，到位后所述主钳下方预定距离，所述第二微脉冲测距传感器检测所述主钳是否到位；

所述主钳到位后，所述钻杆扶正钳夹紧油缸或钻铤扶正钳夹紧油缸收回，所述第二压力开关或第三压力开关检测是否夹紧；

夹紧后，所述偏转油缸伸出，所述倾角传感器检测复位，所述第二编码器检测被夹持物是否到位；

被夹持物到位后，所述主钳夹紧油缸收回，所述第一压力开关检测是否夹紧，所述第一编码器检测被夹持物是否到位；

所述伸缩油缸收回，所述主钳上提预定距离，所述第二微脉冲测距传感器检测所述主钳是否到位，到位后所述钻杆保护卡或者钻铤保护卡打开，所述第二接近开关或者第三接近开关检测是否打开；

打开状态下，所述摆动油缸伸出，所述第三微脉冲位移传感器检测是否到位；

到位后，所述钻杆保护卡或钻铤保护卡关闭，所述第二接近开关或第三接近开关检测是否关闭，关闭后所述平移马达驱动所述行走小车回退至初始位置，所述第五编码器检测所述行走小车是否到位；

到位后，所述旋转马达旋转90度，所述第四棉麻起检测所述旋转马达是否到位；

所述旋转马达到位后，所述摆动油缸收回，所述主钳伸至吊卡处，所述第三微脉冲测距传感器检测所述主钳是否到位，到位后停止；

吊卡夹紧被夹持物后，所述钻杆扶正钳夹紧油缸或钻铤扶正钳夹紧油缸伸出，所述主钳夹紧油缸伸出，所述第一编码器检测所述主钳是否到位，所述第二编码器检测所述钻杆扶正钳是否到位或所述第三编码器检测所述钻铤扶正钳是否到位；

到位后，所述摆动油缸伸出，所述第三微脉冲测距传感器检测所述是否到位；

到位后，所述旋转马达旋转45度，所述第四编码器检测所述旋转马达是否到位。

复位流程：

所述第一微脉冲测距传感器检测所述缓冲油缸是否恢复原位，所述第一编码器、第二编码器和第三编码器检测所述全自动排管机上是否还有被夹持物；

有则手动操作，无则所述倾角传感器检测主臂是否竖直；

否则所述偏转油缸复位，是则所述第二微脉冲测距传感器检测所述主钳是否复位；

否则所述伸缩油缸复位，是则所述第三微脉冲测距传感器检测主臂是否复位；

否则所述摆动油缸复位，是则所述第五编码器检测所述平移马达是否复位；

否则所述平移马达复位，是则所述第四编码器检测所述旋转基座主轴是否复位；

否则所述旋转马达旋转相应角度复位，是则所述第一接近开关检测所述扶正钳切换油缸是否复位；

否则复位所述扶正钳切换油缸，是则所述第一压力开关、第二压力开关和第三压力开关分别检测所述主钳、钻杆扶正钳和钻铤扶正钳是否松开；

否则松开所述主钳、钻杆扶正钳和钻铤扶正钳。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果：

本实用新型采用编码器检测钻铤扶正钳、钻杆扶正钳、主钳内钻具到位情况，检测旋转马达和平移马达位置；采用微脉冲位移传感器检测伸缩油缸、缓冲油缸、摆动油缸、偏转油缸的伸缩距离；行业内首次采用光电测距传感器检测钻杆距离，实时检测钳头位置与钻杆距离，采用倾角传感器检测主臂偏转角度，从而保证全自动操作下的安全性；采用接近开关检测钻杆/钻铤保护卡开关、扶正钳切换油缸的切换；采用压力开关检测钻铤扶正钳、钻杆扶正钳、主钳的夹紧。从而使得全自动排管机所有驱动元件当前状态能够实时检测，依靠精密的机械传动机构、可靠的传感系统和执行系统，缜密的逻辑程序，首次实现石油装备领域排管机全自动操作。

附图说明

图1为本实用新型二层台处理系统正视图；

图2为本实用新型二层台处理系统立体图；

图3为全自动排管机立体图；

图4为全自动排管机正视图；

图5为主臂组件立体图；

图6为指梁总成钻杆保护卡闭合图；

图7为指梁总成钻杆保护卡打开图；

图8为二层台猴台立体图；

图9为本实用新型控制系统图。

图中标记：1-吊装梁，2-二层台，21-猴台，211-猴台箱体，212-行走小车，213-回转支承组件，22-指梁总成，221-指梁，222-钻杆保护卡，23-钻铤卡板总成，231-钻铤卡板，232-钻铤保护卡，24-围栏，3-全自动排管机，31-主臂总成，311-扶正钳组件，3111-钻铤扶正钳，3112-钻杆扶正钳，3113-扶正钳切换油缸，3114-扶正钳连接块，3115-钻铤扶正钳夹紧油缸，3116-钻杆扶正钳夹紧油缸，312-套筒臂组件，3121-套筒臂，3122-伸缩油缸，313-伸缩臂组件，3131-伸缩臂，3132-缓冲油缸，314-主钳组件，3141-主钳，3142-主钳夹紧油缸，32-副臂总成，33-后壁总成，34-连接块，35-旋转基座，36-摆动油缸，37-偏转油缸，LS1-第一微脉冲位移传感器，LS2-第二微脉冲位移传感器，LS3-第三微脉冲位移传感器，LS4-第四微脉冲位移传感器，LS5-光电测距传感器，CG1-倾角传感器，UC1-第一编码器，UC2-第二编码器，UC3-第三编码器，UC4-第四编码器，UC5-第五编码器，PS1-第一压力开关，PS2-第二压力开关，PS3-第三压力开关，SQ1-第一接近开关，SQ2-第二接近开关，SQ3-第三接近开关，U2-PLC从站，Value-阀岛。

具体实施方式

下面结合实施例及具体实施方式对本实用新型作进一步的详细描述，但不应将此理解为本实用新型上述主体的范围仅限于以下的实施例，凡基于本实用新型内容所实现的技术均属于本实用新型的范围。

如图1至图8所示的二层台立根处理装置，包括吊装梁1，二层台2和全自动排管机3，二层台2固定连接在吊装梁1上，全自动排管机3与二层台2进行活动连接，二层台2包括猴台21、指梁总成22、钻铤卡板总成23和围栏24，猴台21固定连接于围栏24上，指梁总成22和钻铤卡板总成23分别与围栏24固定连接，且指梁总成22和钻铤卡板总成23对称分布在猴台21两侧；全自动排管机3包括主臂总成31、副臂总成32、后臂总成33、连接块34、旋转基座35、摆动油缸36和偏转油缸37，副臂总成32及后臂总成33通过销轴连接在旋转基座35上，主臂总成31、副臂总成32及后臂总成33通过销轴共同连接在连接块34上，副臂总成32、旋转基座35、后臂总成33和连接块34构成一个平行四边形机构，副臂总成32与后臂总成33之间连接有摆动油缸36，摆动油缸36的顶端与副臂总成32的上部活动连接，摆动油缸36的底端与后臂总成33的中部活动连接，当摆动油缸36伸出或收回时，则主臂总成31也伸出或收回，主臂总成31与连接块34之间连接有偏转油缸37，偏转油缸37的顶部通过销轴与连接块34连接，偏转油缸36的底部通过销轴与主臂总成31连接。

如图3至图5所示，主臂总成31包括扶正钳组件311、套筒臂组件312、伸缩臂组件313和主钳组件314，扶正钳组件311与套筒臂组件312固定连接，伸缩臂组件313套接在套筒臂组件312内，伸缩臂组件313与主钳组件314固定连接；扶正钳组件311包括钻铤扶正钳3111、钻杆扶正钳3112、扶正钳连接块3114、扶正钳切换油缸3113、钻铤扶正钳夹紧油缸3115和钻杆扶正钳夹紧油缸3116，钻铤扶正钳3111与扶正钳连接块3114活动连接，钻杆扶正钳3112与扶正钳连接块3114固定连接，扶正钳连接块3114与套筒臂组件312固定连接，扶正钳切换油缸3113分别与钻铤扶正钳3111和套筒臂组件312活动连接，扶正钳切换油缸3113用于切换钻铤扶正钳3111和钻杆扶正钳3112的工作状态，钻铤扶正钳3111和钻杆扶正钳3112不能同时工作，只能单独进行工作，钻铤扶正钳夹紧油缸3115内置于钻铤扶正钳3111并控制钻铤扶正钳3111的开合，钻杆扶正钳夹紧油缸3116内置于钻杆扶正钳3112并控制钻杆扶正钳3112的开合；套筒臂组件312包括套筒臂3121和伸缩油缸3122，伸缩油缸3122内置于套筒臂3121，伸缩油缸3122的一端与套筒臂3121固定连接，伸缩油缸3122的另一端与伸缩臂组件313固定连接，伸缩油缸3122驱动伸缩臂组件313伸出或者收回套筒臂3121；伸缩臂组件313包括伸缩臂3131和缓冲油缸3132，缓冲油缸3132内置于伸缩臂3131，缓冲油缸3132的一端与伸缩臂3131固定连接，缓冲油缸3132的另一端与主钳组31固定连接，缓冲油缸3132缓冲在工作工程中产生的冲击力；主钳组件314包括主钳3141和主钳夹紧油缸3142，主钳夹紧油缸3142与主钳3141固定连接并控制主钳3141的开合，主钳3141与伸缩臂3131底端固定连接，主钳3141用来夹紧被夹持物。

如图6和图7所示，指梁总成22包括指梁221和钻杆保护卡222，指梁221与围栏24固定连接，钻杆保护卡222设置在指梁221端部，钻杆保护卡222保护钻杆不会倾斜和掉落，在本实施例中，指梁221的数量为18个，分别对称分布在猴台21的两侧，即一边9个，钻杆保护卡222的数量与指梁221的数量一样都是18个，一个指梁221对应一个钻杆保护卡222。

如图8所示，猴台21包括猴台箱体211、行走小车212和回转支承组件213，行走小车212与猴台箱体211活动连接，回转支承组件213与行走小车212固定连接，行走小车212上设置有平移马达，平移马达驱动行走小车212平移，回转支承组件213与旋转基座35固定连接，回转支承组件213包含旋转马达，旋转马达驱动旋转基座35进行旋转，从而带动全自动排管机3进行旋转。

如图2所示，钻铤卡板总成23包括钻铤卡板231和钻铤保护卡232，钻铤卡板231与围栏24固定连接，且钻铤卡板231与指梁221平行，钻铤保护卡232设置在钻铤卡板231上部，钻铤保护卡232保护钻铤不会倾斜和掉落，钻铤卡板231对称分布在猴台21两侧，在本实施例中钻铤卡板231为2个，每个钻铤卡板231上有3个钻铤保护卡232。

如图9所示的一种上述二层台处理装置的控制系统，包括：二层台处理装置和控制装置，控制装置包括PLC从站U2，PLC从站U2单线直接连接的第一编码器UC1、第二编码器UC2、第三编码器UC3、第四编码器UC4、第五编码器UC5、第一微脉冲位移传感器LS1、第二微脉冲位移传感器LS2、第三微脉冲位移传感器LS3、第四微脉冲位移传感器LS4、第一压力开关PS1、第二压力开关PS2、第三压力开关PS3、第一接近开关SQ1、第二接近开关SQ2、第三接近开关SQ3、光电测距传感器LS5、倾角传感器CG1、旋转马达电磁换向阀YV1、平移马达电磁换向阀YV2、摆动油缸电磁换向阀YV3、偏转油缸电磁换向阀YV4、伸缩油缸电磁换向阀YV5、扶正钳切换油缸电磁换向阀YV6、钻铤扶正钳夹紧油缸电磁换向阀YV7、钻杆扶正钳夹紧油缸电磁换向阀YV8、主钳夹紧油缸电磁换向阀YV9和阀岛Value，PLC从站U2是控制装置的中心，PLC从站U2控制控制装置的运行，阀岛Value统一控制钻铤保护卡232和钻杆保护卡222的开合。

如图2和图9所示，第一编码器UC1位于主钳3141底部，第二编码器UC2位于钻杆扶正钳3112上，第三编码器UC3位于钻铤扶正钳3111上，第四编码器UC4位于回转支承组件213内，第五编码器UC5位于猴台箱体211内，第一微脉冲位移传感器LS1位于缓冲油缸3132内，第二微脉冲位移传感器LS2位于伸缩油缸3122内，第三微脉冲位移传感器LS3位于摆动油缸36内，第四微脉冲位移传感器LS4位于偏转油缸37内，第一压力开关PS1位于主钳3141后部，第二压力开关PS2和第三压力开关PS3位于扶正钳连接块3114上，第一接近开关SQ1位于钻杆扶正钳3112上，第二接近开关SQ2位于指梁221端部，在本实施例中第二接近开关SQ2的数量为18个，第三接近开关SQ3位于钻铤卡板231上，在本实施例中第三接近开关SQ3的数量为6个，光电测距传感器LS5位于扶正钳连接块3114上，倾角传感器CG1位于摆动油缸36外部，旋转马达电磁换向阀YV1与旋转马达连接并驱动旋转马达进行运转，平移马达电磁换向阀YV2与平移马达连接并驱动平移马达运转，摆动油缸电磁换向阀YV3与摆动油缸36连接并驱动摆动油缸36工作，偏转油缸电磁换向阀YV4与偏转油缸37连接并驱动偏转油缸37工作，伸缩油缸电磁换向阀YV5与伸缩油缸3122连接并驱动伸缩油缸3122工作，扶正钳切换油缸电磁换向阀YV6与扶正钳切换油缸3113连接并驱动扶正钳切换油缸3113工作，钻铤扶正钳夹紧油缸电磁换向阀YV7与钻铤扶正钳夹紧油缸3115连接并驱动钻铤扶正钳夹紧油缸3115工作，钻杆扶正钳夹紧油缸电磁换向阀YV8与钻杆扶正钳夹紧油缸3116连接并驱动钻杆扶正钳夹紧油缸3116工作，主钳夹紧油缸电磁换向阀YV9与主钳夹紧油缸3142连接并驱动主钳夹紧油缸3142工作。

Claims (8)

1.一种二层台立根处理装置，包括吊装梁，其特征在于，还包括：

二层台，所述二层台与所述吊装梁固定连接，所述二层台包括猴台、指梁总成、钻铤卡板总成和围栏，所述猴台固定连接于所述围栏上，所述指梁总成和所述钻铤卡板总成分别与所述围栏固定连接，且所述指梁总成和钻铤卡板总成对称分布在所述猴台两侧；

全自动排管机，所述全自动排管机包括主臂总成、副臂总成、后臂总成、连接块、旋转基座、摆动油缸和偏转油缸，所述副臂总成及所述后臂总成通过销轴连接在所述旋转基座上，所述主臂总成、所述副臂总成及所述后臂总成通过销轴共同连接在所述连接块上，所述副臂总成、旋转基座、后臂总成和连接块构成一个平行四边形机构，所述副臂总成与所述后臂总成之间连接所述摆动油缸，所述摆动油缸的顶端与所述副臂总成的上部活动连接，所述摆动油缸的底端与所述后臂总成的中部活动连接，所述主臂总成与所述连接块之间连接有所述偏转油缸，所述偏转油缸的顶部通过销轴与所述连接块连接，所述偏转油缸的底部通过销轴与所述主臂总成连接，所述旋转基座与所述猴台前端底部固定连接。

2.根据权利要求1所述的二层台立根处理装置，其特征在于：所述主臂总成包括扶正钳组件、套筒臂组件、伸缩臂组件和主钳组件，所述扶正钳组件与所述套筒臂组件固定连接，所述伸缩臂组件套接在所述套筒臂组件内，所述伸缩臂组件与所述主钳组件固定连接。

3.根据权利要求2所述的二层台立根处理装置，其特征在于：所述扶正钳组件包括钻铤扶正钳、钻杆扶正钳、扶正钳连接块、扶正钳切换油缸、钻铤扶正钳夹紧油缸和钻杆扶正钳夹紧油缸，所述钻铤扶正钳与所述扶正钳连接块活动连接，所述钻杆扶正钳与所述扶正钳连接块固定连接，所述扶正钳连接块与所述套筒臂组件固定连接，所述扶正钳切换油缸分别与所述钻铤扶正钳和所述套筒臂组件活动连接，所述钻铤扶正钳夹紧油缸内置于所述钻铤扶正钳并控制所述钻铤扶正钳的开合，所述钻杆扶正钳夹紧油缸内置于所述钻杆扶正钳并控制所述钻杆扶正钳的开合；

所述套筒臂组件包括套筒臂和伸缩油缸，所述伸缩油缸内置于所述套筒臂，所述伸缩油缸的一端与所述套筒臂固定连接，所述伸缩油缸的另一端与所述伸缩臂组件固定连接；

所述伸缩臂组件包括伸缩臂和缓冲油缸，所述缓冲油缸内置于所述伸缩臂，所述缓冲油缸的一端与所述伸缩臂固定连接，所述缓冲油缸的另一端与所述主钳组件固定连接；

所述主钳组件包括主钳和主钳夹紧油缸，所述主钳夹紧油缸与所述主钳固定连接并控制所述主钳的的开合，所述主钳与所述伸缩臂底端固定连接。

4.根据权利要求3所述的二层台立根处理装置，其特征在于：所述猴台包括猴台箱体、行走小车和回转支承组件，所述行走小车与所述猴台箱体活动连接，所述回转支承组件与所述行走小车固定连接，所述行走小车上设置有平移马达，所述平移马达驱动所述行走小车平移，所述回转支承组件与所述旋转基座固定连接，所述回转支承组件包含旋转马达，所述旋转马达驱动所述旋转基座进行旋转；

所述指梁总成包括指梁和钻杆保护卡，所述指梁与所述围栏固定连接，所述钻杆保护卡设置在所述指梁端部；

所述钻铤卡板总成包括钻铤卡板和钻铤保护卡，所述钻铤卡板与所述围栏固定连接，且所述钻铤卡板与所述指梁平行，所述钻铤保护卡设置在所述钻铤卡板上部。

5.根据权利要求4所述的二层台立根处理装置，其特征在于：所述指梁数量大于等于2，且为偶数，所述指梁对称分布在所述猴台两侧，所述钻杆保护卡的数量与所述指梁的数量一致；

所述钻铤卡板数量为2个，每个所述钻铤卡板上的所述钻铤保护卡数量大于等于1，所述钻铤卡板对称分布在所述猴台两侧。

6.一种包含权利要求5所述的二层台立根处理装置的控制系统，其包括：

二层台处理装置；

控制装置，所述控制装置包括PLC从站，与所述PLC从站单线直接连接的第一编码器、第二编码器、第三编码器、第四编码器、第五编码器、第一微脉冲位移传感器、第二微脉冲位移传感器、第三微脉冲位移传感器、第四微脉冲位移传感器、第一压力开关、第二压力开关、第三压力开关、第一接近开关、第二接近开关、第三接近开关、光电测距传感器、倾角传感器、旋转马达电磁换向阀、平移马达电磁换向阀、摆动油缸电磁换向阀、偏转油缸电磁换向阀、伸缩油缸电磁换向阀、扶正钳切换油缸电磁换向阀、钻铤扶正钳夹紧油缸电磁换向阀、钻杆扶正钳夹紧油缸电磁换向阀、主钳夹紧油缸电磁换向阀和阀岛，所述PLC从站是所述控制装置的中心，所述PLC控制所述控制装置的运行，所述阀岛控制所述钻铤保护卡和钻杆保护卡的开合。

7.根据权利要求6所述的二层台立根处理装置的控制系统，其特征在于：所述第一编码器位于所述主钳底部，所述第二编码器位于所述钻杆扶正钳上，所述第三编码器位于所述钻铤扶正钳上，所述第四编码器位于所述回转支承组件内，所述第五编码器位于所述猴台箱体内，所述第一微脉冲位移传感器位于所述缓冲油缸内，所述第二微脉冲位移传感器位于所述伸缩油缸内，所述第三微脉冲位移传感器位于所述摆动油缸内，所述第四微脉冲位移传感器位于所述偏转油缸内，所述第一压力开关位于主钳后部，所述第二压力开关和第三压力开关位于所述扶正钳连接块上，所述第一接近开关位于所述钻杆扶正钳上，所述第二接近开关位于所述指梁端部，所述第三接近开关位于所述钻铤卡板上，所述光电测距传感器位于所述扶正钳连接块上，所述倾角传感器位于所述摆动油缸外部，所述旋转马达电磁换向阀与所述旋转马达连接并驱动所述旋转马达进行运转，所述平移马达电磁换向阀与所述平移马达连接并驱动所述平移马达运转，所述摆动油缸电磁换向阀与所述摆动油缸连接并驱动所述摆动油缸工作，所述偏转油缸电磁换向阀与所述偏转油缸连接并驱动所述偏转油缸工作，所述伸缩油缸电磁换向阀与所述伸缩油缸连接并驱动所述伸缩油缸工作，所述扶正钳切换油缸电磁换向阀与所述扶正钳切换油缸连接并驱动所述扶正钳切换油缸工作，所述钻铤扶正钳夹紧油缸电磁换向阀与所述钻铤扶正钳夹紧油缸连接并驱动所述钻铤扶正钳夹紧油缸工作，所述钻杆扶正钳夹紧油缸电磁换向阀与所述钻杆扶正钳夹紧油缸连接并驱动所述钻杆扶正钳夹紧油缸工作，所述主钳夹紧油缸电磁换向阀与所述主钳夹紧油缸连接并驱动所述主钳夹紧油缸工作。

8.根据权利要求7所述的二层台立根处理装置的控制系统，其特征在于：所述第二接近开关的数量与所述指梁的数量相同，所述第三接近开关的数量与所述钻铤保护卡的数量相同。