CN214035574U - 一种钻杆出入库专用机械抓取装置 - Google Patents

Abstract

一种钻杆出入库专用机械抓取装置，涉及钻杆存储技术领域，抓取装置包括固定架、机械爪、机械爪前后移动机构、机械爪上下移动机构以及待立杆机构，机械爪沿竖直方向滑动安装在固定架上，机械爪上下移动机构安装在固定架上，且机械爪上下移动机构与机械爪驱动连接以实现机械爪沿竖直方向上上下移动，机械爪前后移动机构与固定架相邻设置，且机械爪前后移动机构与固定架驱动连接以实现固定架沿水平方向上前后移动，待立杆机构设于固定架与机械爪前后移动机构之间，且待立杆机构上形成有钻杆中转位，本实用新型中，钻杆实现自动化出入库，节省人力，提高效率，还可以按照顺利出入库，对整个设备产生的震动和冲击小。

Description

一种钻杆出入库专用机械抓取装置

技术领域

本实用新型涉及钻杆存储技术领域，具体涉及到一种钻杆出入库专用机械抓取装置。

背景技术

钻杆是一种尾部带有螺纹的钢管，用于连接钻机地表设备和位于钻井底端钻磨设备或底孔装置。其用途是将土样运送到钻头，并与钻头一起提高、降低或旋转。钻杆一般由上下接头和管体部分组成，管体与上接头、下接头均为螺纹连接。

目前勘探领域钻杆库的做法是将所有钻杆堆放在一起，没有进行分层，较为混乱，由于钻杆出入库的位置固定，需要人工协助操作，增大工作人员的劳动强度，另外常常出现的问题是，在钻杆出库或者入库的时候，钻杆出入库的顺序混乱，钻杆在自身重力作用下滚动，容易对整个设备产生较大的冲击力，因此，存在待改进之处。

实用新型内容

针对现有技术所存在的不足，本实用新型目的在于提出一种钻杆出入库专用机械抓取装置，钻杆实现自动化出入库，节省人力，还可以按照顺利出入库，对整个设备产生的震动和冲击小，具体方案如下：

一种钻杆出入库专用机械抓取装置，所述钻杆出入库用于放置钻杆，所述钻杆在竖直方向上设置有多层，所述抓取装置包括固定架、机械爪、机械爪前后移动机构、机械爪上下移动机构以及待立杆机构，所述机械爪沿竖直方向滑动安装在所述固定架上，所述机械爪上下移动机构安装在固定架上，且所述机械爪上下移动机构与所述机械爪驱动连接以实现所述机械爪沿竖直方向上上下移动，所述机械爪前后移动机构与所述固定架相邻设置，且所述机械爪前后移动机构与所述固定架驱动连接以实现所述固定架沿水平方向上前后移动，所述待立杆机构设于所述固定架与所述机械爪前后移动机构之间，且所述待立杆机构上形成有钻杆中转位。

进一步的，所述机械爪包括爪体以及滑移架，所述滑移架上间隔安装有两个所述爪体，所述滑移架上形成有多个与所述固定架适配的导滑槽。

进一步的，所述爪体沿长度方向依次包括连接端、中间延伸段以及承接端，所述连接端与所述滑移架连接，所述中间延伸段呈倾斜设置，所述承接端的所处高度低于所述连接端的所处高度，所述承接端上开设有限位凹槽。

进一步的，所述承接端沿竖直方向的两个侧面均呈平面设置。

进一步的，所述机械爪前后移动机构包括往复执行元件以及传动架，所述往复执行元件与所述传动架传动连接，所述传动架包括两个平行设置的连动杆体，所述连动杆体处于所述固定架的下方，且所述连动杆体的一端均与所述固定架固定连接。

进一步的，所述机械爪上下移动机构包括伺服电机以及电动传动滑台，所述电动传动滑台竖直安装在所述固定架上，且所述电动传动滑台与所述滑移架滑动连接，所述伺服电机与所述电动传动滑台驱动连接。

进一步的，所述待立杆机构包括两个间隔设置的支撑架，所述钻杆中转位包括两个开设在所述支撑架上的承载槽，两个所述承载槽之间的最小间距大于所述钻杆的长度。

进一步的，所述机械爪在竖直方向上的运动量程为2～10层的钻杆的整体高度。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下：

(1)需要进行钻杆出库时，机械爪前后移动机构和机械爪上下移动机构分别工作，带动机械爪运动至第一层钻杆下方的位置，然后机械爪上下移动机构继续工作带动机械爪上升，钻杆滑入机械爪中位置固定，进一步继续上升至一定高度后停止，机械爪前后移动机构开始工作，运行到待立杆机构的正上方后停止，钻杆上下移装置开始工作，直至将钻杆放入钻杆中转位中，完成出库，其他装置将钻杆转移，进行下一道工序，同理，之后机械爪前后移动机构和机械爪上下移动机构继续重复工作，直到第一层的钻杆全部出库完毕，再依次将第二层、第三层、第四层的钻杆全部完成出库；

(2)需要进行钻杆入库时，机械爪前后移动机构和机械爪上下移动机构分别工作，带动机械爪运动至待立杆机构下方的位置，等待其他装置将钻杆运输到钻杆中转位上，钻杆到达后，机械爪上下移动机构开始工作带动机械爪上升，使得钻杆自动滑入机械爪中，位置固定，并进一步继续上升至一定高度后停止，机械爪前后移动机构开始工作，运行到钻杆入库位置的上方后停止，钻杆上下移装置开始工作，直至将钻杆放入预定位置，钻杆因其他装置的配合自动从机械爪上脱落，完成入库，同理，之后机械爪前后移动机构和机械爪上下移动机构继续重复工作，直到第一层的钻杆全部入库完毕，再依次将第二层、第三层、第四层的钻杆全部完成入库；

(3)本装置钻杆可以按顺序出入库，避免钻杆出入库时的顺序混乱，且只能单层按顺序进行出入库，对整个设备产生的震动和冲击小，另外，本装置自动化操作，节省人力，提高工作效率。

附图说明

图1为本实用新型的实施例的侧面示意图(钻杆出库时)；

图2为本实用新型展示滑移架与主体连接关系的主视图；

图3为本实用新型展示机械爪抓取钻杆后处于待立杆机构正上方的侧视图；

图4为本实用新型展示待立杆机构的俯视图；

图5为本实用新型展示钻杆转运至钻杆中转位的侧视图。

附图标记：1、固定架；11、顶板；12、底板；13、固定杆；2、爪体；21、连接端；22、中间延伸段；23、承接端；231、限位凹槽；3、滑移架；31、导滑槽；4、机械爪上下移动机构；41、伺服电机；42、电动传动滑台；5、机械爪前后移动机构；51、往复执行元件；52、传动架；6、连动杆体；7、待立杆机构；71、支撑架；8、承载槽；9、钻杆。

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本实用新型作进一步的详细说明，但本实用新型的实施方式不仅限于此。

如图1所示，一种钻杆出入库专用机械抓取装置，适用于钻杆出入库中，钻杆出入库用于放置钻杆9，通过设置上述抓取装置，实现对钻杆9自动化进行出入库。

本实施例中，在钻杆出入库中，钻杆9在竖直方向上设置有四层，如图1所示，P1、P2、P3、P4位置分别对应从上到下的四层钻杆9，每层钻杆9沿水平方向上设有多根钻杆9，图中为简化示意，每层均只示意一根钻杆9。

上述的抓取装置包括固定架1、机械爪、机械爪前后移动机构5、机械爪上下移动机构4以及待立杆机构7，固定架1用于安装机械爪、机械爪上下移动机构4。机械爪采用便于抓取钻杆9的仿形爪，用于抓取钻杆9，实现钻杆9的固定。机械爪前后移动机构5用于改变钻杆9的位置，实现钻杆9的前后移动。机械爪前后移动机构5用于改变钻杆9的位置，实现钻杆9的前后移动。待立杆机构7用于承接将要进入钻杆出入库或者从钻杆出入库中出来的钻杆9。

结合图2和图3，固定架1包括顶板11、底板12以及多根平行设置的固定杆13，固定杆13的两端分别与顶板11、底板12固定连接。机械爪沿竖直方向滑动安装在固定架1上，具体的，机械爪包括爪体2以及滑移架3，滑移架3整体呈T字形，滑移架3的两端形成有两个与固定架1上的固定杆13适配的导滑槽31，滑移架3通过导滑槽31与固定架1滑动连接。滑移架3背离导滑槽31的侧壁上间隔安装有两个爪体2，两个爪体2之间的间距可设置为钻杆9长度的三分之一，不做限制，便于钻杆9稳定处于爪体2上。

如图3所示，更详述的是，爪体2沿长度方向依次包括连接端21、中间延伸段22以及承接端23，整体的形状类似Z字形，连接端21与滑移架3可通过设置螺钉可拆卸连接，中间延伸段22呈倾斜设置，使得承接端23的所处高度低于连接端21的所处高度，且承接端23与连接端21在竖直方向上错开设置。承接端23上开设有限位凹槽231，其形状与钻杆9适配，当钻杆9处于限位凹槽231中时，中间延伸段22以及承接端23共同限定阻挡钻杆9左右晃动。优化的，承接端23沿竖直方向的两个侧面均呈平面设置，相对减小承接端23的宽度，便于爪体2伸入两层钻杆9之间的间隙。

如图2所示，机械爪上下移动机构4安装在固定架1上，且机械爪上下移动机构4与机械爪驱动连接以实现机械爪沿竖直方向上上下移动。具体的，机械爪上下移动机构4包括伺服电机41以及电动传动滑台42，电动传动滑台42为现有的由电机驱动的滑块螺杆结构，电动传动滑台42竖直安装在固定架1上，且电动传动滑台42与滑移架3滑动连接。伺服电机41与电动传动滑台42驱动连接，当伺服电机41工作时，通过电动传动滑台42带动滑移架3沿着电动传动滑台42的长度方向往复移动，从而实现带动机械爪的上下运动。

如图3所示，机械爪前后移动机构5与固定架1相邻设置，且机械爪前后移动机构5与固定架1驱动连接以实现固定架1沿水平方向上前后移动。具体的，机械爪前后移动机构5包括往复执行元件51以及传动架52，往复执行元件51设置为油缸，油缸的伸缩端与传动架52固定连接，传动架52包括两个平行设置的连动杆体6，连动杆体6处于固定架1的下方，且连动杆体6的一端均与固定架1固定连接，使得固定架1与传动架52传动连接，当往复执行元件51工作时，传动架52运动，带动固定架1整体在水平方向上往复运动，从而实现机械爪的前后运动。

如图4所示，待立杆机构7设于固定架1与机械爪前后移动机构5之间，且待立杆机构7上形成有钻杆中转位。具体的，待立杆机构7包括两个间隔设置的支撑架71，钻杆中转位包括两个开设在支撑架71上的承载槽8，两个承载槽8之间的最小间距大于钻杆9的长度，当钻杆9的两端分别放置在承载槽8中后，钻杆9可悬浮设置在待立杆机构7上，便于其他装置进行作业。

本实施例中，固定架1的高度较高，机械爪在竖直方向上的运动量程为2～10层的钻杆9的整体高度，适用范围广。另外，机械爪上下移动机构4、机械爪前后移动机构5的驱动形式还可采用电动、气动、液压传动。

结合图1至图5，需要进行钻杆9出库时，机械爪前后移动机构5和机械爪上下移动机构4分别工作，带动机械爪运动至第一层钻杆9下方的位置，然后机械爪上下移动机构4继续工作带动机械爪上升，钻杆9滑入机械爪中位置固定，进一步继续上升至一定高度后停止，机械爪前后移动机构5开始工作，运行到待立杆机构7的正上方后停止，钻杆9上下移装置开始工作，直至将钻杆9放入钻杆中转位中，完成出库，其他装置将钻杆9转移，进行下一道工序，同理，之后机械爪前后移动机构5和机械爪上下移动机构4继续重复工作，直到第一层的钻杆9全部出库完毕，再依次将第二层、第三层、第四层的钻杆9全部完成出库。

同理，需要进行钻杆9入库时，机械爪前后移动机构5和机械爪上下移动机构4分别工作，带动机械爪运动至待立杆机构7下方的位置，等待其他装置将钻杆9运输到钻杆中转位上，钻杆9到达后，机械爪上下移动机构4开始工作带动机械爪上升，使得钻杆9自动滑入机械爪中，位置固定，并进一步继续上升至一定高度后停止，机械爪前后移动机构5开始工作，运行到钻杆9入库位置的上方后停止，钻杆9上下移装置开始工作，直至将钻杆9放入预定位置，钻杆9因其他装置的配合自动从机械爪上脱落，完成入库，同理，之后机械爪前后移动机构5和机械爪上下移动机构4继续重复工作，直到第一层的钻杆9全部入库完毕，再依次将第二层、第三层、第四层的钻杆9全部完成入库。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.一种钻杆出入库专用机械抓取装置，所述钻杆出入库用于放置钻杆(9)，所述钻杆(9)在竖直方向上设置有多层，其特征在于，所述抓取装置包括固定架(1)、机械爪、机械爪前后移动机构(5)、机械爪上下移动机构(4)以及待立杆机构(7)，所述机械爪沿竖直方向滑动安装在所述固定架(1)上，所述机械爪上下移动机构(4)安装在固定架(1)上，且所述机械爪上下移动机构(4)与所述机械爪驱动连接以实现所述机械爪沿竖直方向上上下移动，所述机械爪前后移动机构(5)与所述固定架(1)相邻设置，且所述机械爪前后移动机构(5)与所述固定架(1)驱动连接以实现所述固定架(1)沿水平方向上前后移动，所述待立杆机构(7)设于所述固定架(1)与所述机械爪前后移动机构(5)之间，且所述待立杆机构(7)上形成有钻杆中转位。

2.根据权利要求1所述的钻杆出入库专用机械抓取装置，其特征在于，所述机械爪包括爪体(2)以及滑移架(3)，所述滑移架(3)上间隔安装有两个所述爪体(2)，所述滑移架(3)上形成有多个与所述固定架(1)适配的导滑槽(31)。

3.根据权利要求2所述的钻杆出入库专用机械抓取装置，其特征在于，所述爪体(2)沿长度方向依次包括连接端(21)、中间延伸段(22)以及承接端(23)，所述连接端(21)与所述滑移架(3)连接，所述中间延伸段(22)呈倾斜设置，所述承接端(23)的所处高度低于所述连接端(21)的所处高度，所述承接端(23)上开设有限位凹槽(231)。

4.根据权利要求3所述的钻杆出入库专用机械抓取装置，其特征在于，所述承接端(23)沿竖直方向的两个侧面均呈平面设置。

5.根据权利要求1所述的钻杆出入库专用机械抓取装置，其特征在于，所述机械爪前后移动机构(5)包括往复执行元件(51)以及传动架(52)，所述往复执行元件(51)与所述传动架(52)传动连接，所述传动架(52)包括两个平行设置的连动杆体(6)，所述连动杆体(6)处于所述固定架(1)的下方，且所述连动杆体(6)的一端均与所述固定架(1)固定连接。

6.根据权利要求2所述的钻杆出入库专用机械抓取装置，其特征在于,所述机械爪上下移动机构(4)包括伺服电机(41)以及电动传动滑台(42)，所述电动传动滑台(42)竖直安装在所述固定架(1)上，且所述电动传动滑台(42)与所述滑移架(3)滑动连接，所述伺服电机(41)与所述电动传动滑台(42)驱动连接。

7.根据权利要求1所述的钻杆出入库专用机械抓取装置，其特征在于，所述待立杆机构(7)包括两个间隔设置的支撑架(71)，所述钻杆中转位包括两个开设在所述支撑架(71)上的承载槽(8)，两个所述承载槽(8)之间的最小间距大于所述钻杆(9)的长度。

8.根据权利要求1所述的钻杆出入库专用机械抓取装置，其特征在于，所述机械爪在竖直方向上的运动量程为2～10层的钻杆(9)的整体高度。

Images