CN212671604U - 一种适用于多种管径的扶管手爪 - Google Patents
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Abstract
一种适用于多种管径的扶管手爪，应用于石油及天然气钻探作业中。包括安装座，安装座上设有均能开合的一对外夹持部件和位于外夹持部件内部的一对内夹持部件，外夹持部件和内夹持部件能够同步开合形成不同大小的抱合区域，安装座上还设有能够驱动外夹持部件和内夹持部件同步开合的驱动部件。当钻井管具直径变化时，无需更换扶管手爪，只需对驱动部件的控制系统进行简单操作即可快速适应不同直径的钻井管具；使用一个驱动部件即可适应不同直径的钻井管具，装置体积小，结构简单易维护，降低了劳动强度，提高了钻井效率。
Description
技术领域
本实用新型涉及石油及天然气钻探技术领域，特别涉及一种适用于多种管径的扶管手爪。
背景技术
在传统的油气钻井作业中，钻台钳工需要长时间地、连续地推扶、移动、排放钻井管具，以此完成起下钻井管具的操作；由于钻井管具尺寸大、重量大，致使钻台钳工的劳动强度很大，且容易出现安全事故。近年来，钻台机械手作为一种新型的自动化钻井设备，被广泛运用到油气钻井作业中；钻台机械手安装于钻台面，可代替钻台钳工推扶、移动、排放钻井管具，快速地处理大直径钻铤，降低了劳动强度，提高了安全性。
扶管手爪是钻台机械手的核心部件之一，其通常采用液压或电力驱动，通过抱合动作来限制钻井管具的周向运动，从而配合钻台机械手推扶、移动、排放钻井管具。
普通的扶管手爪只能处理单一直径的钻井管具，处理不同直径的钻井管具时需要更换扶管手爪。更换扶管手爪需要增加钻台工作人员的数量，降低了钻台机械手的处理效率和钻井速率，增加了钻台工作人员的劳动强度。
实用新型内容
本实用新型针对现有扶管手爪只能适应单一直径钻井管具的问题，提供一种适应不同直径钻井管具的扶管手爪。钻井管具直径变化时不需要更换扶管手爪，提高了钻井效率，降低了劳动强度，节省了人员成本。
为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
一种可以处理多种管径的扶管手爪，包括安装座，所述安装座上设有均能开合的一对外夹持部件和位于所述外夹持部件内部的一对内夹持部件，所述外夹持部件和内夹持部件能够同步开合形成不同大小的抱合区域，所述安装座上还设有能够驱动所述外夹持部件和内夹持部件同步开合的驱动部件。
当钻井管具直径变化时，无需更换扶管手爪，只需对驱动部件的控制系统进行简单操作即可快速适应不同直径的钻井管具，降低了劳动强度，提高了钻井效率；使用一个驱动部件即可适应不同直径的钻井管具，装置体积小，结构简单易维护。
优选地，所述外夹持部件包括左摆臂和右摆臂，所述左摆臂和右摆臂活动连接在安装座上，驱动部件的两端分别连接左摆臂和右摆臂上，推动左摆臂和右摆臂同步开合。同步开合的外夹持部件能够提高扶管作业的稳定性，避免因异步开合引起的钻井管具滑出风险。
优选地，所述左摆臂和右摆臂的端部通过销轴一共同铰接于所述安装座上的滑槽一，所述销轴一能够在对应的所述滑槽一内滑动；所述左摆臂和右摆臂的中部分别通过销轴二和销轴三铰接于所述安装座上的滑槽二和滑槽三，所述销轴二和销轴三能够在对应的所述滑槽二和滑槽三内滑动，左摆臂和右摆臂的另一端为自由端。所述左摆臂、右摆臂的连接方式使左摆臂和右摆臂在只有一个驱动部件的条件下实现同步开合，结构更简洁、可靠性更高。
优选地，所述内夹持部件包括相互铰接的左档杆和右档杆，所述左档杆的一端活动连接在右摆臂上，所述右档杆的一端活动连接在左摆臂上，所述左档杆和右档杆的另一端为自由端。所述自由端为所述内夹持部件的工作端，所述自由端在所述右摆臂和左摆臂带动下同步开合，配合所述左摆臂和右摆臂完成扶管作业；
优选地，所述左档杆和右档杆的一端分别通过销轴四和销轴五铰接于所述右摆臂和左摆臂的中部，所述左档杆和右档杆的中部通过销轴六相互铰接。由于所述外夹持部件和内夹持部件相互铰接，使所述左摆臂、右摆臂、左挡杆、右挡杆实现同步张开或闭合，可同时沿四个方向限制钻井管具的周向运动，提高了扶管作业的稳定性和可靠性。
优选地，所述左档杆和/或右档杆为镂空结构，在保证机械强度的前提下减小了所述内夹持部件的重量，降低了劳动强度。
优选地，所述外夹持部件用于夹持管具的一端为弯曲弧形，能够更好地贴合钻井管柱的圆柱形外表面，避免对管柱外表面的损伤，提高扶管操作的可靠性。
优选地，所述外夹持部件用于夹持管具的一端为镂空结构，在保证机械强度的前提下减小了所述外夹持部件的重量，降低了劳动强度。
优选地，所述驱动部件为液压缸或电缸或气缸。液压缸或电缸或气缸结构简单、操作简便、可靠性高，可以较好地适应扶管作业环境和使用频率。
本实用新型的有益效果是：无需更换扶管手爪，只需对驱动部件的控制系统进行简单操作即可快速适应不同直径的钻井管具，降低了劳动强度，提高了钻井效率；使用一个驱动部件即可适应不同直径的钻井管具，装置体积小，结构简单易维护；扶管手爪同时沿四个方向限制钻井管具的周向运动，提高了扶管作业的可靠性和安全性。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细说明。
图1是本实用新型一种适用于多种管径的扶管手爪的结构示意图。
图2是本实用新型一种适用于多种管径的扶管手爪的俯视图，
图3是本实用新型一种适用于多种管径的扶管手爪处理不同直径钻井管具的示意图。
附图标记：1为安装座，11为滑槽一，12为滑槽二，13为滑槽三，2为外夹持部件，21为左摆臂，22为右摆臂，3为内夹持部件，31为左挡杆，32为右档杆，4为抱合区域，5为驱动部件，61为销轴一，62为销轴二，63为销轴三，71为销轴四，72为销轴五，73为销轴六。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型一种适用于多种管径的扶管手爪，包括安装座1，安装座1上设有均能开合的一对外夹持部件2和位于外夹持部件2内部的一对内夹持部件3，外夹持部件2和内夹持部件3能够同步开合形成不同大小的抱合区域4，安装座1上还设有能够驱动外夹持部件2和内夹持部件3同步开合的驱动部件5。
当钻井管具直径变化时，无需更换扶管手爪，只需对驱动部件5的控制系统进行简单操作即可快速适应不同直径的钻井管具，降低了劳动强度，提高了钻井效率；使用一个驱动部件5即可适应不同直径的钻井管具，装置体积小，结构简单易维护。
如图2、图3所示，钻井管具A、B的外径分别为200mm、100mm，根据实际需要调整抱合区域4的大小以扶持其他管径的钻井管具，为更好地展示各部件之间的运动关系，图3中隐藏了安装座1的上表面。需要将A更换为B时，操作液压系统缩小液压缸5的行程，液压缸5的两端驱动销轴二62和销轴三63分别在滑槽二12和滑槽三13内向内滑动，带动左摆臂21和右摆臂22同步闭合，销轴一61随之向上滑动；左摆臂21和右摆臂22在进行抱合运动的同时分别通过销轴四71和销轴五72带动左挡杆31和右挡杆32同步闭合；左摆臂21、右摆臂22、左挡杆31、右挡杆32之间形成的抱合区域4减小，同时从四个方向限制钻井管具B的周向运动，从而配合钻台机械手实现对钻井管具B的推扶作业。
同步开合的外夹持部件2能够提高扶管作业的稳定性，避免因异步开合引起的钻井管具滑出风险；左摆臂21和右摆臂22的连接方式使左摆臂21和右摆臂22在只有一个驱动部件5的条件下实现同步开合，结构更简洁、可靠性更高；外夹持部件2和内夹持部件3同步开合，可同时沿四个方向限制钻井管具的周向运动，提高了扶管作业的稳定性和可靠性。
左档杆31和右档杆32为镂空结构，在保证机械强度的前提下减小了所述内夹持部件的重量，降低了劳动强度，在其他实施例中左档杆31和右档杆32可为实体结构。
外夹持部件2用于夹持管具的一端为弯曲弧形，能够更好地贴合钻井管柱的圆柱形外表面，避免对管柱外表面的损伤，提高扶管操作的可靠性；
外夹持部件2用于夹持管具的一端为镂空结构，在保证机械强度的前提下减小了所述外夹持部件的重量，降低了劳动强度。
驱动部件5为液压缸；液压缸结构简单、操作简便、可靠性高，可以较好地适应扶管作业环境和使用频率，在其他实施例中驱动部件5可为电缸或气缸。
本实用新型无需更换扶管手爪，只需对驱动部件5的控制系统进行简单操作即可完成对不同直径的钻井管具的推扶作业，装置体积小，结构简单易维护，大大降低了劳动强度，提高了钻井效率；同时，扶管手爪同时沿四个方向限制钻井管具的周向运动，提高了扶管作业的可靠性和安全性。
驱动部件5不限于图示安装位置，可以根据需要安装在其他位置，只要能够驱动机构运动即可。
滑槽11、滑槽12、滑槽13不限于图示位置，可根据需要在安装座1上任意移动。
左摆臂21、右摆臂22上的销轴孔不限于图示位置，可根据需要在左摆臂21、右摆臂22上任意移动。
左挡杆31、右挡杆32上的销轴孔不限于图示位置，可根据需要在左挡杆31、右挡杆32上任意移动。
以上公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种适用于多种管径的扶管手爪，包括安装座(1)，其特征在于，所述安装座(1)上设有均能开合的一对外夹持部件(2)和位于所述外夹持部件(2)内部的一对内夹持部件(3)，所述外夹持部件(2)和内夹持部件(3)同步开合形成不同大小的抱合区域(4)，所述安装座(1)上还设有能够驱动所述外夹持部件(2)和内夹持部件(3)同步开合的驱动部件(5)。
2.根据权利要求1所述的一种适用于多种管径的扶管手爪，其特征在于，所述外夹持部件(2)包括左摆臂(21)和右摆臂(22)，所述左摆臂(21)和右摆臂(22)活动连接在安装座(1)上，所述驱动部件(5)的两端分别连接所述左摆臂(21)和右摆臂(22)，推动所述左摆臂(21)和右摆臂(22)同步开合。
3.根据权利要求2所述的一种适用于多种管径的扶管手爪，其特征在于，所述左摆臂(21)和右摆臂(22)的一端通过销轴一(61)共同铰接于所述安装座(1)上的滑槽一(11)，所述销轴一(61)能够在对应的所述滑槽一(11)内滑动；所述左摆臂(21)和右摆臂(22)的中部分别通过销轴二(62)和销轴三(63)铰接于所述安装座(1)上的滑槽二(12)和滑槽三(13)，所述销轴二(62)和销轴三(63)能够在对应的所述滑槽二(12)和滑槽三(13)内滑动，所述左摆臂(21)和右摆臂(22)的另一端为自由端。
4.根据权利要求2或3所述的一种适用于多种管径的扶管手爪，其特征在于，所述内夹持部件(3)包括相互铰接的左档杆(31)和右档杆(32)，所述左档杆(31)的一端活动连接在右摆臂(22)上，所述右档杆(32)的一端活动连接在左摆臂(21)上，所述左档杆(31)和右档杆(32)的另一端为自由端。
5.根据权利要求4所述的一种适用于多种管径的扶管手爪，其特征在于，所述左档杆(31)和右档杆(32)的一端分别通过销轴四(71)和销轴五(72)铰接于所述右摆臂(22)和左摆臂(21)的中部，所述左档杆(31)和右档杆(32)的中部通过销轴六(73)相互铰接，所述左档杆(31)和右档杆(32)在右摆臂(22)和左摆臂(21)带动下同步开合。
6.根据权利要求4所述的一种适用于多种管径的扶管手爪，其特征在于，所述左档杆(31)和/或右档杆(32)为镂空结构。
7.根据权利要求1-3任一所述的一种适用于多种管径的扶管手爪，其特征在于，所述外夹持部件(2)用于夹持管具的一端为弯曲弧形。
8.根据权利要求1-3任一所述的一种适用于多种管径的扶管手爪，其特征在于，所述外夹持部件(2)用于夹持管具的一端为镂空结构。
9.根据权利要求1-3任一所述的一种适用于多种管径的扶管手爪，其特征在于，所述驱动部件(5)为液压缸或电缸或气缸。
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| CN202020626281.2U CN212671604U (zh) | 2020-04-23 | 2020-04-23 | 一种适用于多种管径的扶管手爪 |
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN116892372A (zh) * | 2023-09-11 | 2023-10-17 | 深蓝(天津)智能制造有限责任公司 | 一种自动扶正套管智能机械手 |
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2020
- 2020-04-23 CN CN202020626281.2U patent/CN212671604U/zh active Active
Cited By (2)
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| CN116892372B (zh) * | 2023-09-11 | 2024-01-23 | 合力（天津）能源科技股份有限公司 | 一种自动扶正套管智能机械手 |
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