CN217681635U - 钻具搬运机械手 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种钻具搬运机械手,包括导轨;移动组件,所述移动组件包括滑移连接于导轨的上滑车和下滑车;夹持组件,所述夹持组件包括夹钳、机械臂和支臂,所述机械臂包括相互平行的主臂和副臂,所述主臂和副臂的一端均转动连接于上滑车,两者的另一端均转动连接于夹钳,所述支臂一端转动于下滑车,其另一端转动连接于主臂或副臂;驱动组件,所述驱动组件包括主驱动件和副驱动件,所述主驱动件连接于上滑车或下滑车,以用于驱动上滑车或下滑车沿导轨移动,所述副驱动件分别连接上滑车和下滑车,以用于调节上滑车和下滑车之间的距离。本申请可以改善现有技术中钻具移动过程中容易出现摇摆,导致发生碰撞的问题。
Description
技术领域
本申请涉及搬运器械的技术领域,特别是涉及一种钻具搬运机械手。
背景技术
近年来,由于我国对石油等能源需求的逐渐扩大,使得石油工业得到快速的发展,而钻井石油勘探是石油工业中极其重要的一个环节。
石油勘探的起钻、下钻作业过程中需要使用专用搬运设备对钻杆、套管等钻具的夹持、提升、下放和平移等操作。现有的专用搬运设备通常由一个机械臂、驱动油缸、滑车架、轨道立柱、夹钳和提升装置组成。滑车架滑动连接于轨道立柱,提升装置可牵引滑车架沿轨道立柱移动;机械臂一端与滑车架铰接,另一端与夹钳铰接,驱动油缸一端与滑车架连接,另一端与机械臂连接;工作时驱动油缸的伸缩,可使得机械臂绕其与滑车架的铰接点转动,从而带动夹钳上夹持的钻具运动,实现搬运工作。
但该专用搬运设备移动钻具时,由于夹钳与机械臂的连接相对不稳定,使得钻具移动过程中可能出现摇摆,相对容易发生碰撞情况以导致钻具破损。
实用新型内容
基于此,提供一种钻具搬运机械手,以改善现有技术中钻具移动过程中容易出现摇摆,导致发生碰撞的问题。
一种钻具搬运机械手,包括导轨;
移动组件,所述移动组件包括滑移连接于导轨的上滑车和下滑车;
夹持组件,所述夹持组件包括夹钳、机械臂和支臂,所述机械臂包括相互平行的主臂和副臂,所述主臂和副臂的一端均转动连接于上滑车,两者的另一端均转动连接于夹钳,所述支臂一端转动于下滑车,其另一端转动连接于主臂或副臂;
驱动组件,所述驱动组件包括主驱动件和副驱动件,所述主驱动件连接于上滑车或下滑车,以用于驱动上滑车或下滑车沿导轨移动,所述副驱动件分别连接上滑车和下滑车,以用于调节上滑车和下滑车之间的距离。
在其中一个实施例中,所述主驱动件包括卷扬机和绞绳,所述卷扬机设置于导轨的一端,所述绞绳一端连接于所述卷扬机,所述绞绳的另一端连接于下滑车。
在其中一个实施例中,所述副驱动件为气缸、液压缸或丝杠滑台。
在其中一个实施例中,所述上滑车和\或下滑车的两侧分别形成有侧板,两个所述侧板夹持所述导轨。
在其中一个实施例中,所述主臂和副臂长度相同。
在其中一个实施例中,所述支臂的长度为主臂长度的二分之一。
综上所述,上述钻具搬运机械手可以带来以下效果:主驱动件可带动上滑车或下滑车沿导轨移动,以调整夹钳的水平高度;夹钳可将所需移动的钻具或管道夹持固定,此时,副驱动件通过调整上滑车和下滑车之间的间距,以使得支臂可推动机械臂的一端水平带动夹钳移动,从而钻具或管道移动时相对平稳,而机械臂分为相互平行的主臂和副臂,主臂和副臂分别与夹钳有两个连接点,使得夹钳移动过程中能保持稳定,不会发生晃动情况。
附图说明
图1为一个实施例中钻具搬运机械手的结构示意图;
图2为一个实施例中钻具搬运机械手的运动轨迹的结构示意图。
附图标记:1、导轨;2、上滑车;3、下滑车;4、副驱动件;5、钻具;6、夹钳;7、机械臂;71、主臂;72、副臂;8、支臂;9、绞绳。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本申请进行进一步详细说明。应当理解,此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请,并不用于限定本申请。
本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等,均仅用以配合说明书所揭示的内容,以供熟悉此技术的人士了解与阅读,并非用以限定本实用新型可实施的限定条件,任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整,在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下,均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。
本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”、“纵向”、“横向”、“水平”、“内”、“外”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,亦仅为了便于简化叙述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本实用新型的限制。此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
参阅图1,本申请公开一种钻具搬运机械手,包括:导轨1、移动组件、夹持组件和驱动组件。本申请中导轨1用于引导移动组件沿固定轨道移动,移动组件在驱动组件作为动力源的情况下实现移动,并带动夹持组件移动;夹持组件用于夹持所需移动的物件,在多部件的配合使用下实现转运所需移动的物件。
继续参阅图1,移动组件包括滑移连接于导轨1的上滑车2和下滑车3。夹持组件包括夹钳6、机械臂7和支臂8,机械臂7包括相互平行的主臂71和副臂72,主臂71和副臂72的一端均转动连接于上滑车2,两者的另一端均转动连接于夹钳6,支臂8一端转动于下滑车3,其另一端转动连接于主臂71或副臂72。
具体地,上滑车2和下滑车3的一侧壁与导轨1接触,并可沿导轨1的延伸方向进行滑移,该滑移方式可采用滑块和导轨1的配合方式,滑块设置于上滑车2和下滑车3朝向导轨1的一侧,以保证滑移过程的稳定性。为进一步提高上滑车2和下滑车3在导轨1上滑动的稳定性,上滑车2和下滑车3的两侧面均焊接有侧板,上滑车2或下滑车3的两个侧板可将导轨1夹持,减少上滑车2和下滑车3移动过程中发生。当然,在其他优选实施方式中,滑块还可设置在侧板朝向导轨1的一侧,通过多个滑块位点与导轨1实现滑移连接,使得上滑车2和下滑车3在导轨1上的滑移更为顺畅。
需要说明的是,本实施例中导轨1的设置方式为竖向设置,以满足石油勘探时,移动钻具的要求。在其他实施方式中,导轨1也可横向设置或斜向设置,用于满足不同工况下移动不同所需移动物件的要求。
在本实施例中,主臂71和副臂72的长度相同,主臂71和副臂72的一端均铰接于上滑车2,两者的另一端分别与夹钳6铰接,上述四个铰接点可形成平行四边形的四个端点,搬运过程中,利用平行四边形形变的原理,可减少主臂71和副臂72的运动时对夹钳6的影响,减少夹钳6发生倾斜的情况。如图1所示,夹钳6可将钻具5竖向夹持,并且由于主臂71与副臂72分别铰接于夹钳6,使得夹钳6在移动过程中更为稳定,同时减少夹钳6夹持的钻具5发生倾斜的情况。
主臂71位于副臂72的下方,支臂8一端铰接于主臂71,支臂8的另一端铰接于下滑车3,支臂8的长度为主臂71长度的二分之一,使得主臂71、支臂8和导轨1之间形成等腰三角形,当支臂8受力沿下滑车3的铰接点发生摆动时,该等腰三角形的顶点会发生移动,从而使主臂71推动夹钳6发生水平移动,达到水平转运夹钳6的作用。
继续参阅图1,驱动组件包括主驱动件和副驱动件4,主驱动件连接于上滑车2或下滑车3,以用于驱动上滑车2或下滑车3沿导轨1移动,副驱动件分别连接上滑车2和下滑车3,以用于调节上滑车2和下滑车3之间的距离。
具体地,主驱动件包括卷扬机和绞绳9,卷扬机设置于导轨1的上端,绞绳9一端连接于卷扬机,绞绳9的另一端绑设于下滑车3,从而通过电能驱动卷扬机收卷绞绳9,以使得绞绳9可拉动下滑车3进行升降,从而调整夹钳6的水平位置。
作为本申请的一个优选实施方式,副驱动件4采用液压油缸且其设置于上滑车2和下滑车3之间,副驱动件4的缸体铰接于下滑车3,副驱动件4的伸缩杆端部铰接于上滑车2。
如图2所示,由于,下滑车3被绞绳固定并且由于重力作用,当副驱动件4伸缩时,可带动上滑车2做水平高度的直线运动,夹钳6随之带动钻具5向远离下滑车3的方向做水平直线运动,从而实现带动钻具5直接进行水平移动的效果,操作更为简便,可适应更复杂的工况,而本实施例中可采用用电液系统进行控制成本相对较低。需要说明的是,本申请的副驱动件4不局限于液压油缸,也可采用其他液压伸缩方式,或者采用气缸驱动以及丝杠滑台的方式。
在另一实施例中,下滑车3可设置于上滑车3的上方,且支臂8远离下滑车3的一端铰接于副臂72,绞绳9固定连接于上滑车2。从而,副驱动件4可带动下滑车3做水平高度的直线运动,以使得机械臂7可带动夹钳6进行转运工作,该实施例中夹钳6运动过程中,水平高度会进行一定程度的改变。此时,为了提高机械臂7的稳定性以及适用性,支臂8的长度不局限在等于二分之一副臂72的长度,支臂8的长度也可等于副臂72的长度或长于副臂72的长度。
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本申请构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本申请的保护范围。因此,本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (6)
1.一种钻具搬运机械手,其特征在于,包括:导轨(1);
移动组件,所述移动组件包括滑移连接于导轨(1)的上滑车(2)和下滑车(3);
夹持组件,所述夹持组件包括夹钳(6)、机械臂(7)和支臂(8),所述机械臂(7)包括相互平行的主臂(71)和副臂(72),所述主臂(71)和副臂(72)的一端均转动连接于上滑车(2),两者的另一端均转动连接于夹钳(6),所述支臂(8)一端转动于下滑车(3),其另一端转动连接于主臂(71)或副臂(72);
驱动组件,所述驱动组件包括主驱动件和副驱动件(4),所述主驱动件连接于上滑车(2)或下滑车(3),以用于驱动上滑车(2)或下滑车(3)沿导轨(1)移动,所述副驱动件(4)分别连接上滑车(2)和下滑车(3),以用于调节上滑车(2)和下滑车(3)之间的距离。
2.根据权利要求1所述的钻具搬运机械手,其特征在于:所述主驱动件包括卷扬机和绞绳(9),所述卷扬机设置于导轨(1)的一端,所述绞绳(9)一端连接于所述卷扬机,所述绞绳(9)的另一端连接于下滑车(3)。
3.根据权利要求1所述的钻具搬运机械手,其特征在于:所述副驱动件(4)为气缸、液压缸或丝杠滑台。
4.根据权利要求1所述的钻具搬运机械手,其特征在于:所述上滑车(2)和\或下滑车的两侧分别形成有侧板,两个所述侧板夹持所述导轨(1)。
5.根据权利要求1所述的钻具搬运机械手,其特征在于:所述主臂(71)和副臂(72)长度相同。
6.根据权利要求5所述的钻具搬运机械手,其特征在于:所述支臂(8)的长度为主臂(71)长度的二分之一。
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