CN206352490U - 一种折臂伸缩抓管机 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种折臂伸缩抓管机，包括设置在基座上的回转支承和回转台，回转支承内圈向下与基座连接，回转支承外圈向上与回转台连接；在回转台上固定安装有回转电机，回转电机的传动齿轮与回转支承内齿圈齿轮啮合；在基座中设置有集成液压站；回转台与主臂一端铰接，主臂与回转台另外铰接有主液缸；主臂另一端与副臂一端铰接，主臂和副臂另外铰接有副液缸，副臂另一端设置有伸缩臂，伸缩臂内端与伸缩液缸的活塞杆传动连接，伸缩臂外端头铰接有吊爪。本实用新型的折臂伸缩抓管机，高度集成、操作简单、结构紧凑，节省空间。
Description
技术领域
本实用新型属于石油勘探设备技术领域，涉及一种折臂伸缩抓管机。
背景技术
在石油钻井作业过程中，在钻杆盒或堆场与猫道之间转运管子的作业中，一般都采用人力手动方式抬放、滚放管子，作业过程非常不安全，而且劳动强度相当大，工作效率低。在个别钻井平台上，还有通过平台吊机采用钢丝绳捆绑的方式吊运管子，装卸都需要人为干预，并且吊运过程中由于钢丝绳的柔性摆动非常大，容易碰撞而造成事故。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种折臂伸缩抓管机，解决了现有技术采用人力手动方式抬放、滚放管子，作业过程非常不安全，而且劳动强度相当大；采用平台吊机吊运过程中人为参与多，钢丝绳吊运摆动大，工作效率低的问题。
本实用新型所采用的技术方案是，一种折臂伸缩抓管机，包括设置在基座上的回转支承和回转台，回转支承内圈向下与基座连接，回转支承外圈向上与回转台连接；在回转台上固定安装有回转电机，回转电机的传动齿轮与回转支承内齿圈齿轮啮合；在基座中设置有集成液压站；
回转台与主臂一端铰接，主臂与回转台另外铰接有主液缸；主臂另一端与副臂一端铰接，主臂和副臂另外铰接有副液缸，副臂另一端设置有伸缩臂，伸缩臂内端与伸缩液缸的活塞杆传动连接，伸缩臂外端头铰接有吊爪。
本实用新型的折臂伸缩抓管机，其特征还在于：
集成液压站的油泵驱动电机通过法兰安装在基座轴心线上，油泵及液压站附件安装在回转台内腔中，油箱集成在回转台内腔的空间里。
回转台上表面安装有控制室。
吊爪以中部的主铰接点为界，在吊爪上部设置有吊挂及旋转功能的组件，在吊爪下部还安装有调平缸、平衡梁及连接导轨，其中平衡梁悬挂在连接导轨下方，调平缸缸体底端与连接导轨铰接，调平缸活塞杆端头与平衡梁上的耳座铰接，平衡梁下部安装有爪手及顶板。
主液缸、副液缸、伸缩液缸中分别集成有位移传感器，各个位移传感器的信号线与控制室中的控制器连接。
本实用新型的有益效果是，1)折臂伸缩抓管机集成度高，只需提供电源，即可进行操控；折臂伸缩抓管机折叠后占用空间小，工作时通过伸缩臂伸出可大大提高抓管工作范围，并能通过控制副臂和伸缩臂进行抓管，可显著提高抓管精度、减少微调时的冲击，降低抓管过程中功率消耗。2)通过调整吊爪整体重心与吊臂铰接点的连线处于铅垂状态，折臂伸缩起重机变幅过程中吊爪自动保持水平，特别适合水平放置的猫道。3)通过操作折臂折叠可实现较小半径范围内管子吊运操作；完成管子吊运作业后可折叠存放，节省设备占用空间，降低设备重心。4)通过编程可实现吊爪水平或垂直运动，避免人为操作失误和效率低下。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图及工作曲线；
图2是本实用新型中的吊爪调平示意图。
图中，1.基座，2.集成液压站，3.回转支承，4.回转电机，5.回转台，6.控制室，7.主液缸，8.主臂，9.副液缸，10.副臂，11.伸缩液缸，12.伸缩臂，13.吊爪，14.调平缸，15.平衡梁，16.连接导轨。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。
参照图1，本实用新型的结构是，包括设置在基座1上的回转支承3和回转台5，回转支承3内圈向下与基座1采用螺栓连接，回转支承3外圈向上与回转台5采用螺栓连接；在回转台5上固定安装有回转电机4，回转电机4的传动齿轮与回转支承3内齿圈齿轮啮合，回转电机4转动带动回转台5绕基座1回转；在基座1中设置有集成液压站2，集成液压站2的油泵驱动电机通过法兰安装在基座1轴心线上，油泵及液压站附件安装在回转台5内腔中，油箱集成在回转台5内腔的空间里；在回转台5上表面安装有控制室6，用于控制操作折臂伸缩抓管机运动；
回转台5与主臂8一端(内端)铰接，主臂8与回转台5另外铰接有主液缸7；主臂8另一端(外端)与副臂10一端(内端)铰接，主臂8和副臂10另外铰接有副液缸9，副臂10另一端(外端)设置有伸缩臂12，伸缩臂12内端与伸缩液缸11的活塞杆传动连接，伸缩臂12外端头铰接有吊爪13；
参照图1、图2，吊爪13通过中部的主铰接点将上下两部分连接在一起，在吊爪13上部设置有吊挂及旋转功能的组件吊爪13通过顶部的铰接点与伸缩臂12连接；在吊爪13下部另外安装有调平缸14、平衡梁15及连接导轨16，其中平衡梁15悬挂在连接导轨16下方，调平缸14缸体底端与连接导轨16铰接，调平缸14活塞杆端头与平衡梁15上的耳座铰接，平衡梁15下部安装有夹持功能的爪手及压紧功能的顶板，调平缸14活塞杆的伸缩能够带动平衡梁15沿连接导轨16水平移动，平衡梁15再带动爪手及管子水平移动实现重心的调节。吊爪13具有夹持、压紧、旋转管子功能的部件(爪手及顶板)为现有结构，吊爪13具有重心调节功能的部件(包括调平缸14、平衡梁15及连接导轨16)为创新设置。
吊爪13上的爪手及顶板液压管路与集成液压站2连接，人工操作抓管及放开管子；主液缸7、副液缸9、伸缩液缸11和调平缸14的液压管路均通过控制室6中的控制器与集成液压站2连接，通过控制器实现人工操作或程序化操作。
在上述的主液缸7、副液缸9、伸缩液缸11中分别集成有位移传感器，各个位移传感器的信号线与控制室6中的控制器连接，将各个位移传感器的信号反馈到控制室6中的控制器中，通过编程可实现主臂8、副臂10、伸缩臂12的两两复合运动，实现吊爪3整体水平或垂直运动，大大降低操作难度，提高管子抓取和吊运效率。
伸缩臂12采用单级伸缩或多级伸缩结构。
本实用新型的工作原理是，
通过油泵驱动电机带动集成液压站2中的油泵向上述的主液缸7、副液缸9、伸缩液缸11提供液压动力，主液缸7驱动主臂8变幅，副液缸9驱动副臂10变幅，伸缩液缸11驱动伸缩臂12在副臂10内滑动伸缩，伸缩臂12带动吊爪13实现位置移动；
通过控制室6操作抓管机实现工作范围内不同规格管子的抓取和吊运。吊爪13夹持管子后，通过调平缸14调整管子重心相对吊爪铰接处的位置，使吊爪13的整体重心与伸缩臂12铰接点的连线始终处于铅垂状态，使得抓管机变幅过程中吊爪13自动保持抓管水平；
通过伸缩臂12的伸缩，可大大提高抓管机在管子堆场抓取的范围，通过控制惯性小的副臂10和伸缩臂12对管子进行抓取，可控性好，冲击小，节省能源消耗，可提高抓管的精度。
本实用新型的创新点如下：
1、自由悬垂式吊爪连接结构
吊爪13通过销轴与伸缩臂12铰接，抓管机变幅过程中，吊爪13处于自由悬垂状态。吊爪13夹持管子后，通过调平缸14调整管子重心相对吊爪铰接处的位置，使吊爪整体重心与伸缩臂12铰接点的连线始终处于铅垂状态，使得抓管机变幅过程中吊爪13自动保持抓管水平。通过调平缸14对吊爪13进行重心调整，这样允许吊爪13抓管时偏离管子的重心，抓取管子过程中对管子重心位置要求不高，适应能力强，抓管效率高。
2、复合直线运动控制
通过编程对主臂8、副臂10、伸缩臂12两两进行复合运动编程，改变了手动操作吊爪13为弧线的运动轨迹，使得吊爪能够进行水平或垂直直线运动，大大降低操作难度，提高管子抓取容错、提高吊运效率。
3、内藏式集成液压站
液压泵、油箱及附件集中安装在回转台5内，油泵驱动电机安装在基座1内，充分利用回转台5和基座1的内部空间集成液压站设计。解决了现有设备布局零乱、各种管线拖拉等不足，确保了整套设备外观整齐和美观，有效节省了操作台面的空间，创新性地利用了回转台5和基座1内部空间。
4、“折臂+伸缩臂(单级或多级)+吊爪”组合提高吊爪抓取能力。
通过吊臂组合控制，实现吊爪13在任一工作半径下，一定高度范围内抓取管子，解决了存放在排管架或钻杆盒内多层管子的抓取问题。
Claims (5)
1.一种折臂伸缩抓管机，其特征在于：包括设置在基座(1)上的回转支承(3)和回转台(5)，回转支承(3)内圈向下与基座(1)连接，回转支承(3)外圈向上与回转台(5)连接；在回转台(5)上固定安装有回转电机(4)，回转电机(4)的传动齿轮与回转支承(3)内齿圈齿轮啮合；在基座(1)中设置有集成液压站(2)；
回转台(5)与主臂(8)一端铰接，主臂(8)与回转台(5)另外铰接有主液缸(7)；主臂(8)另一端与副臂(10)一端铰接，主臂(8)和副臂(10)另外铰接有副液缸(9)，副臂(10)另一端设置有伸缩臂(12)，伸缩臂(12)内端与伸缩液缸(11)的活塞杆传动连接，伸缩臂(12)外端头铰接有吊爪(13)。
2.根据权利要求1所述的折臂伸缩抓管机，其特征在于：所述的集成液压站(2)的油泵驱动电机通过法兰安装在基座(1)轴心线上，油泵及液压站附件安装在回转台(5)内腔中，油箱集成在回转台(5)内腔的空间里。
3.根据权利要求1所述的折臂伸缩抓管机，其特征在于：所述的回转台(5)上表面安装有控制室(6)。
4.根据权利要求1所述的折臂伸缩抓管机，其特征在于：所述的吊爪(13)以中部的主铰接点为界，在吊爪(13)上部设置有吊挂及旋转功能的组件，在吊爪(13)下部还安装有调平缸(14)、平衡梁(15)及连接导轨(16)，其中平衡梁(15)悬挂在连接导轨(16)下方，调平缸(14)缸体底端与连接导轨(16)铰接，调平缸(14)活塞杆端头与平衡梁(15)上的耳座铰接，平衡梁(15)下部安装有爪手及顶板。
5.根据权利要求1所述的折臂伸缩抓管机，其特征在于：所述的主液缸(7)、副液缸(9)、伸缩液缸(11)中分别集成有位移传感器，各个位移传感器的信号线与控制室(6)中的控制器连接。
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Family
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Family Applications (1)
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2016
- 2016-12-02 CN CN201621314988.XU patent/CN206352490U/zh active Active
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