CN209145522U - 一种钻机钻杆拆装用机械手 - Google Patents

Abstract

本实用新型一种钻机钻杆拆装用机械手，基座(1)顶部的回转机构(3)安装有支架(2)，伸缩机构(4)通过横向设置的销轴铰接于支架(2)上，所述伸缩机构(4)的伸缩臂上安装有平衡件(6)，斜撑油缸(5)的缸座铰接于支架(2)，斜撑油缸(5)的伸缩臂铰接于伸缩机构(4)上；上述平衡件(6)通过一横向设置的销轴铰接有连接件(7)，所述连接件(7)通过一竖向设置的销轴与夹紧器(9)相铰接，平衡油缸(8)的缸座铰接于平衡件(6)上，所述平衡油缸(8)的伸缩臂与连接件(7)相铰接，所述夹紧器(9)为U形结构。本实用新型一种钻机钻杆拆装用机械手，结构简单、操作方便且拆装效率高、不损伤动力头。

Description

一种钻机钻杆拆装用机械手

技术领域

本实用新型涉及一种机械手，尤其是涉及一种用于对钻机上所用的钻杆进行快速拆装的机械手，属于海上风电施工技术领域。

背景技术

目前，在海洋风电施工中，大直径单桩嵌岩工艺应用越来越广泛，其中钻孔作业是整个工程中十分关键的一个环节，随着钻进深度不断变深，需要通过安装一节一节的钻杆来加长钻具以实现钻孔深度的不断扩展。钻孔完毕后也需要通过拆卸一节一节的钻杆来提升取出钻具；因此拆装钻杆是钻孔施工中一个重复率高且重要的一个环节。

常规嵌岩钻孔设备拆装钻杆通过克令吊起吊一根钻杆放置在嵌岩钻机设备的安装工位上，此时钻杆与水平面成一定角度的夹角，同时封口平车夹住钻具装置，拆卸紧固螺栓，使动力头脱开并升高到一定高度，然后操作嵌岩钻机动力头的摆角度油缸使动力头摆动一个角度与钻杆角度相匹配，操作升降油缸使动力头高度降低与钻杆安装面对接，对接完毕后开始安装紧固螺栓，紧固完毕后操作升降油缸使动力头升高到一定高度，钻杆脱离安装工位，然后操作嵌岩钻机动力头的摆角度油缸使动力头恢复竖直状态，操作升降油缸使动力头高度降低去对接封口平车夹住的钻具装置，对接完毕后安装紧固螺栓，使其连接在一起，此时安装一根钻杆的工序完成；若拆卸钻杆则反向操作即可。

上述拆装钻杆方式，不但流程复杂繁琐，效率低，而且动力头还需有摆动角度的功能，导致设备结构复杂，设计制造成本高。

发明内容

本实用新型的目的在于克服上述不足，提供一种结构简单、操作方便且拆装效率高、不损伤动力头的钻机钻杆拆装用机械手。

本实用新型的目的是这样实现的：

一种钻机钻杆拆装用机械手，所述机械手包含有基座，所述基座顶部回的转机构安装有支架，伸缩机构通过横向设置的销轴铰接于支架上，所述伸缩机构的伸缩臂上安装有平衡件，斜撑油缸的缸座铰接于支架，斜撑油缸的伸缩臂铰接于伸缩机构上；

上述平衡件通过一横向设置的销轴铰接有连接件，所述连接件通过一竖向设置的销轴与夹紧器相铰接，平衡油缸的缸座铰接于平衡件上，所述平衡油缸的伸缩臂与连接件相铰接，摆动油缸的缸座铰接于连接件，所述摆动油缸的伸缩臂与夹紧器相铰接，所述夹紧器为U形结构，且夹紧器的U形开口端上铰接有横臂，所述夹紧器和横臂上设置有多个滚动件；所述夹紧器上安装有水平传感器。

本实用新型一种钻机钻杆拆装用机械手；所述伸缩机构为内置有伸缩油缸的箱梁结构，且伸缩油缸得到缸座和活塞杆分别与固定臂和伸缩臂相铰接；上述斜撑油缸的伸缩臂铰接于伸缩机构的固定臂上。

本实用新型一种钻机钻杆拆装用机械手，所述支架的底部通过回转轴转动安装于基座上，所述基座上固定有一固定齿圈，且回转轴和固定齿圈同轴设置，所述支架上安装有减速电机，所述减速电机的输出轴竖向向下套装有主动齿轮，所述主动齿轮与固定齿圈相啮合。

本实用新型一种钻机钻杆拆装用机械手，所述夹紧器上安装有作业平台板。

本实用新型一种钻机钻杆拆装用机械手，所述斜撑油缸左右对称设置有两组。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

本实用新型相比于常规嵌岩钻机设备，采用机械手作业方式替代常规的人工吊运方式，简化了操作流程、提高了作业效率，而且整个操作过程中不需要动力头摆动角度，从而有助于延长动力头的使用寿命；并且在操作过程中，操作人员直接在作业平台上对接钻杆，安装螺栓，方便直观，夹紧器上的摆动油缸与滚动件结合，可方便的对钻杆进行旋转，以对准螺栓安装孔位，从而提高了安装精度和效率，提高了连接的可靠性。

附图说明

图1为本实用新型一种钻机钻杆拆装用机械手的立体结构示意图。

图2为本实用新型一种钻机钻杆拆装用机械手的侧视图。

图3为本实用新型一种钻机钻杆拆装用机械手的图2的D-D剖视图。

图4为本实用新型一种钻机钻杆拆装用机械手的夹紧器处的局部放大图(去除改动油缸和作业平台板)。

图5为本实用新型一种钻机钻杆拆装用机械手的夹紧器处的局部放大图。

图6为本实用新型一种钻机钻杆拆装用机械手的图5的A-A剖视图。

图7为本实用新型一种钻机钻杆拆装用机械手的图5的B-B剖视图。

图8为本实用新型一种钻机钻杆拆装用机械手的图5的C-C剖视图。

图9为本实用新型一种钻机钻杆拆装用机械手的滚动件和钻杆的局部放大示意图。

图10为本实用新型中机械手上人时的状态示意图。

图11为本实用新型中机械手对准钻杆时的状态示意图。

图12为本实用新型中机械手抓取钻杆时的状态示意图。

图13为本实用新型中机械手钻杆脱离底座时的状态示意图。

图14为本实用新型中机械手钻杆连接时的状态示意图。

图15为本实用新型中机械手离开钻杆时的状态示意图。

其中：

钻杆101；

基座1、支架2、回转机构3、伸缩机构4、斜撑油缸5、平衡件6、连接件7、平衡油缸8、夹紧器9、摆动油缸10、横臂11、作业平台板12、滚动件13；

减速电机3.1、主动齿轮3.2、回转轴3.3、固定齿圈3.4。

具体实施方式

参见图1～15，本实用新型涉及的一种钻机钻杆拆装用机械手，所述机械手包含有基座1，所述基座1顶部的回转机构3安装有支架2，伸缩机构4通过横向设置的销轴铰接于支架2上，所述伸缩机构4的伸缩臂上安装有平衡件6，斜撑油缸5左右对称设置有两组，且斜撑油缸5的缸座铰接于支架2，斜撑油缸5的伸缩臂铰接于伸缩机构4上；

上述平衡件6通过一横向设置的销轴铰接有连接件7，所述连接件7通过一竖向设置的销轴与夹紧器9相铰接，平衡油缸8的缸座铰接于平衡件6上，所述平衡油缸8的伸缩臂与连接件7相铰接，摆动油缸10的缸座铰接于连接件7，所述摆动油缸10的伸缩臂与夹紧器9相铰接，所述夹紧器9为U形结构，且夹紧器9的U形开口端上铰接有横臂11，所述夹紧器9和横臂11上设置有多个滚动件13；

具体讲，所述伸缩机构4为内置有伸缩油缸的箱梁结构，且伸缩油缸得到缸座和活塞杆分别与固定臂和伸缩臂相铰接；上述斜撑油缸5的伸缩臂铰接于伸缩机构4的固定臂上；

进一步的，所述支架2的底部通过回转轴3.3转动安装于基座1上，所述基座1上固定有一固定齿圈3.4，且回转轴3.3和固定齿圈3.4同轴设置，所述支架2上安装有减速电机3.1，所述减速电机3.1的输出轴竖向向下套装有主动齿轮3.2，所述主动齿轮3.2与固定齿圈3.4相啮合，从而通过减速电机3.1驱动支架2水平旋转；

进一步的，所述夹紧器9上安装有作业平台板12，方便操作人员进行作业；

本实用新型钻机钻杆拆装用机械手的一种施工步骤：

步骤0、上人；斜撑油缸5动作使得伸缩机构4斜向下动作，同时平衡油缸8动作，使得夹紧器9保持水平，此时操作人员登上夹紧器9；

步骤1、抓取；操作人员打开横臂11的同时斜撑油缸5动作使得伸缩机构4斜向上动作至水平状态，随后，回转机构3旋转使得夹紧器9的开口端对准钻杆101后，伸缩机构4动作带动U形结构的夹紧器9的开口端包裹钻杆101；

步骤2、提升；操作人员关闭横臂11，斜撑油缸5动作使得伸缩机构4斜向上动作，从而带动钻杆101脱离开底座；

步骤3、转移；回转机构3旋转，从而带动钻杆101移动至安装位；

步骤4、定位；先利用夹紧器9上的摆动油缸10摆动微调，使得钻杆101对准动力头中心，然后再利用夹紧器9和横臂11上安装的多个滚动件13提供的与钻杆101的转动接触，操作人员旋转钻杆101使得螺栓孔上下对准；

步骤5、脱离；钻杆101通过螺栓链接后，操作人员打开横臂11，随后伸缩机构4收缩离开钻杆101；

另外：需要注意的是，上述具体实施方式仅为本专利的一个优化方案，本领域的技术人员根据上述构思所做的任何改动或改进，均在本专利的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种钻机钻杆拆装用机械手，其特征在于：所述机械手包含有基座(1)，所述基座(1)顶部的回转机构(3)安装有支架(2)，伸缩机构(4)通过横向设置的销轴铰接于支架(2)上，所述伸缩机构(4)的伸缩臂上安装有平衡件(6)，斜撑油缸(5)的缸座铰接于支架(2)，斜撑油缸(5)的伸缩臂铰接于伸缩机构(4)上；

上述平衡件(6)通过一横向设置的销轴铰接有连接件(7)，所述连接件(7)通过一竖向设置的销轴与夹紧器(9)相铰接，平衡油缸(8)的缸座铰接于平衡件(6)上，所述平衡油缸(8)的伸缩臂与连接件(7)相铰接，摆动油缸(10)的缸座铰接于连接件(7)，所述摆动油缸(10)的伸缩臂与夹紧器(9)相铰接，所述夹紧器(9)为U形结构，且夹紧器(9)的U形开口端上铰接有横臂(11)，所述夹紧器(9)和横臂(11)上设置有多个滚动件(13)。

2.如权利要求1所述一种钻机钻杆拆装用机械手，其特征在于：所述支架(2)的底部通过回转轴(3.3)转动安装于基座(1)上，所述基座(1)上固定有一固定齿圈(3.4)，且回转轴(3.3)和固定齿圈(3.4)同轴设置，所述支架(2)上安装有减速电机(3.1)，所述减速电机(3.1)的输出轴竖向向下套装有主动齿轮(3.2)，所述主动齿轮(3.2)与固定齿圈(3.4)相啮合。

3.如权利要求1所述一种钻机钻杆拆装用机械手，其特征在于：所述夹紧器(9)上安装有作业平台板(12)。

4.如权利要求1所述一种钻机钻杆拆装用机械手，其特征在于：所述斜撑油缸(5)左右对称设置有两组。

5.如权利要求1所述一种钻机钻杆拆装用机械手，其特征在于：所述伸缩机构(4)为内置有伸缩油缸的箱梁结构，且伸缩油缸得到缸座和活塞杆分别与固定臂和伸缩臂相铰接；上述斜撑油缸(5)的伸缩臂铰接于伸缩机构(4)的固定臂上。