CN2851521Y - 井架二层平台使用的动力机械臂 - Google Patents

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Abstract

本实用新型涉及一种井架二层平台使用的动力机械臂，属于钻井施工过程中的大型工具。其技术方案是：包括固定座、主臂、副臂和机械手四部分组成，其中固定座内设有旋转动力驱动机构，与动力机构驱动轴连接后，与主臂轴座连接；主臂的主动臂、主臂油缸和主臂杆的一端均铰链在主臂轴座上，另一端分别铰链在联动铰座、主动臂和联动铰座上；副臂的副动臂、副臂油缸和副臂杆的一端均铰链联动铰座上，另一端分别铰链在机械手臂、副动臂和机械手臂上；机械手包括与机械手臂垂直连接的支撑板，以及铰链在支撑板两端的左右支撑臂轴组成，支撑臂轴的前端分别设有弯臂，在后端分别设有转换轴块，两个转换轴块之间由油缸连接。本实用新型适用于从事生产井施工的中小型钻机。

Description

井架二层平台使用的动力机械臂
一、技术领域：本实用新型涉及一种井架二层平台使用的动力机械臂，属于钻井施工过程中的大型工具。
二、背景技术：在钻井施工中钻柱的推送及收扶是一项安全隐患大、劳动强度高和工作环境差的工作，特别是工人在高出钻台平面约30米的井架二层台上进行钻柱推送和收扶工作更是如此。
三、发明内容：本实用新型的目的就是针对现有技术存在的缺陷，提供一种能完成钻柱推送和收扶工作的井架二层平台使用的动力机械臂。
其技术方案是：包括固定座、主臂、副臂和机械手四部分组成。固定座安装在井架二层平台的下面，其内设有旋转动力驱动机构，与动力机构驱动轴连接后，与主臂轴座连接；主臂的主动臂、主臂油缸和主臂杆的一端均铰链在主臂轴座上，另一端分别铰链在联动铰座、主动臂和联动铰座上；副臂的副动臂、副臂油缸和副臂杆的一端均铰链联动铰座上，另一端分别铰链在机械手臂、副动臂和机械手臂上；机械手包括与机械手臂垂直连接的支撑板，以及铰链在支撑板两端的左右支撑臂轴组成，支撑臂轴的前端分别设有弯臂，在后端分别设有转换轴块，两个转换轴块之间由油缸连接。
上述方案还包括：所述的机械手还包括在左右支撑臂轴的下方同样固定在支撑板上的左右下支撑臂轴、下油缸、以及位于左右支撑臂轴与左右下支撑臂轴之间的左滚轮、右滚轮，位于支撑板外侧的侧滚轮，并在上下支撑臂轴的前弯臂上分别设有上滚轮、下滚轮。在主臂油缸和副臂油缸之间连接双缸联动控制阀和导油管。在固定座和主臂或副臂上分别固定有锁定保险开关，该锁定保险开关为行程开关，行程开关分别与控制旋转动力驱动机构和控制油缸驱动机构连接。
本实用新型的效果：①将动力臂总成安装在井架二层中心台下方。从而实现了最小的臂长和体重，最小的使用动力及小于50cm的最小回转半径。更好的适用于从事生产井施工的中小型钻机。②采用双重联动的平行四连杆机构，以确保机械手始终保持在水平状运行。③采用两动力缸的联动比例控制机构，确保了机械手始终几乎在同一个水平面中运行。④在系统不同的位置上装有锁定保险开关，以确保机械手在规定区域内人工通过正常操作无法将其打开。⑤机械手握持框架四侧均装有滚轮，以减少钻柱对动力臂所产生和垂直作用力。
四、附图说明：
附图1是本实用新型的结构示意图；
附图2是图1中的A向局部放大图。
五、具体实施例：
参照附图，本实用新型包括固定座、主臂、副臂和机械手四部分组成。其中固定座26安装在井架二层平台25的下面，其内设有旋转动力驱动机构，与动力机构驱动轴27连接后，与主臂轴座28连接；主臂的主动臂31、主臂油缸32和主臂杆22的一端均铰链在主臂轴座28上，另一端分别铰链在联动铰座20、主动臂31和联动铰座20上；副臂的副动臂36、副臂油缸7和副臂杆6的一端均铰链联动铰座20上，另一端分别铰链在机械手臂16、副动臂36和机械手臂16上；机械手包括与机械手臂16垂直连接的支撑板11，以及铰链在支撑板两端的左右支撑臂轴13组成，支撑臂轴13的前端分别设有弯臂，在后端分别设有转换轴块10，两个转换轴块10之间由油缸9连接。所述的机械手还包括在左右支撑臂轴13的下方同样固定在支撑板11上的左右下支撑臂轴3、下油缸5、以及位于左右支撑臂轴13与左右下支撑臂轴3之间的左滚轮14、右滚轮12，位于支撑板11外侧的侧滚轮4，并在上下支撑臂轴的前弯臂上分别设有上滚轮1、下滚轮2。在主臂油缸32和副臂油缸7之间连接双缸联动控制阀和导油管(图中未画出)。在固定座26和主臂或副臂上分别固定有锁定保险开关24，该锁定保险开关24为行程开关，行程开关分别与控制旋转动力驱动机构和控制油缸驱动机构连接。
井口动力臂整机通过旋转动力机26的底座固定在井架二层中心台25的下方。在旋转运行过程中，旋转动力机26通过驱动轴27、主臂轴座28、主臂铰轴29、主动臂31、付臂座19、付臂铰轴8、副动臂36及机械手臂16驱动整体结构绕动力机轴27的轴线回转。在伸缩运行过程中，当主臂油缸32的活塞23驱动活塞杆33外伸时，主臂油缸后铰轴30与主臂油缸前铰轴21的中心距增大，同时由于双缸联动比例控制，副臂油缸7的活塞34驱动活塞杆35内缩，使副臂油缸后铰轴8与副臂油缸前铰轴37的中心距缩小，从而使主动臂31与副动臂36之间的夹角变大，机械手向前伸出，反之则机械手向后缩回。由于主副臂之间采用双缸联动比例控制，机械手几乎总是在同一个水平面中运动。系统中还采用了双重联动平行四连杆机构，这主要由主臂轴座28、主臂铰轴29、主动臂31、主臂杆22、联动铰座20、付臂座19、付臂铰轴8、副动臂36、副臂杆6、机械手臂16及副动臂铰轴38等组成，其作用就是保持机械手始终处于水平状态。机械手的握持钻柱的框架四侧均装有滚轮，以减小钻柱对面械手的垂直作用力，这主要有后侧滚轮4、左侧滚轮14、右侧滚轮12、前侧上滚轮1及前侧下滚轮2。当机械手需要打开时，上油缸9通过转换轴块10及支撑臂轴13驱动前侧上滚轮1向上翻转，而下油缸5通过其转换轴块和下支撑臂轴3驱动前侧下滚轮2向下翻转，则机械手打开，反之则关闭。系统中还在不同的位置上装有锁定保险开关24，其作用是在规定的区域范围内人工无法通过正常操作支打开机械手。

Claims (5)

1、一种井架二层平台使用的动力机械臂，其特征是：包括固定座、主臂、副臂和机械手四部分组成，固定座(26)安装在井架二层平台(25)的下面，其内设有旋转动力驱动机构，与动力机构驱动轴(27)连接后，与主臂轴座(28)连接；主臂的主动臂(31)、主臂油缸(32)和主臂杆(22)的一端均铰链在主臂轴座(28)上，另一端分别铰链在联动铰座(20)、主动臂(31)和联动铰座(20)上；副臂的副动臂(36)、副臂油缸(7)和副臂杆(6)的一端均铰链联动铰座(20)上，另一端分别铰链在机械手臂(16)、副动臂(36)和机械手臂(16)上；机械手包括与机械手臂(16)垂直连接的支撑板(11)，以及铰链在支撑板两端的左右支撑臂轴(13)组成，支撑臂轴(13)的前端分别设有弯臂，在后端分别设有转换轴块(10)，两个转换轴块(10)之间由油缸(9)连接。
2、根据权利要求1所述的井架二层平台使用的动力机械臂，其特征是：所述的机械手还包括在左右支撑臂轴(13)的下方同样固定在支撑板(11)上的左右下支撑臂轴(3)、下油缸(5)、以及位于左右支撑臂轴(13)与左右下支撑臂轴(3)之间的左滚轮(14)、右滚轮(12)，位于支撑板(11)外侧的侧滚轮(4)，并在上下支撑臂轴的前弯臂上分别设有上滚轮(1)、下滚轮(2)。
3、根据权利要求1或2所述的井架二层平台使用的动力机械臂，其特征是：在主臂油缸(32)和副臂油缸(7)之间连接双缸联动控制阀和导油管。
4、根据权利要求3所述的井架二层平台使用的动力机械臂，其特征是：在固定座(26)和主臂或副臂上分别固定有锁定保险开关(24)。
5、根据权利要求4所述的井架二层平台使用的动力机械臂，其特征是：所述的锁定保险开关(24)为行程开关，行程开关分别与控制旋转动力驱动机构和控制油缸驱动机构连接。
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