[发明专利]石油管材搬运远程遥控机械手

说明书

技术领域

本发明涉及一种机械手，具体地说，涉及一种用于搬运石油管材的远程遥控机械手。

背景技术

现有的石油钻井平台30米高二次平台石油钻杆在存取和摆放的过程中，主要依靠人工将钻杆拖到钻杆库中，操作人员必须暴露在30米高的环境中来完成钻杆的存取和摆放，即使在下雨、高温、严寒的环境，也要进行钻杆的存取和摆放工作，由于平台很高，钻杆相当长，所以施工环境恶劣，安全性没有保障，且操作人员施工时体力消耗大，对操作人员的身体和生命都存在很大的威胁。

发明内容

本发明的目的在于针对现有石油钻井过程中油田钻井二次平台石油管材搬运作业环境恶劣、危险系数高、劳动量大等上述不足，提供了一种石油管材搬运远程遥控机械手，改善了工作人员的工作环境，降低劳动负荷并提高工作效率。

本发明的技术方案为：一种石油管材搬运远程遥控机械手，包括电控柜、油路控制块和执行机构，电控柜放置于地面操作室中，并通过电缆与油路控制块连接，油路控制块和执行机构安装于油田二次平台上，油路控制块通过液压管与执行机构连接。

优选的是，执行机构包括基座和连接有抱爪机构的机械臂，基座上安装有液压马达和转动基座，机械臂安装在转动基座上，转动基座通过蜗轮蜗杆机构与液压马达连接。

优选的是，机械臂为二节臂，第一节臂与第二节臂连接处的臂端均固定有一个齿轮，第一节臂与第二节臂通过两个齿轮啮合连接。

优选的是，第一节臂一端轴接在转动基座上，另一端通过连接座与第二节臂的一端连接，第二节臂的另一端与抱爪机构连接，齿轮轴接在连接座上。

优选的是，抱爪机构包括抱爪连接座和安装在抱爪连接座上的抱爪组件，抱爪连接座连接在第二节臂的臂端。

优选的是，抱爪安装座上安装有可180度翻转的齿轮齿条式摆动油缸，该齿轮齿条式摆动油缸与抱爪组件连接。

优选的是，转动基座与第一节臂之间连接有推动油缸，油路控制块通过液压管与推动油缸连接。

优选的是，蜗轮蜗杆机构包括蜗轮和与蜗轮连接的蜗杆，蜗轮与转动基座连接，蜗杆与连接在液压马达上的齿轮连接。

优选的是，电控柜上装有监视器，该监视器与安装于油田二次平台上的摄像头连接。

优选的是，油路控制块上设置有比例电磁阀和比例控制阀，其中，比例电磁阀用于控制机械臂的旋转，比例控制阀用于控制机械臂的伸缩。

本发明的有益效果为：本发明可替换原本在油田二次平台上作业的操作人员，降低了人工成本，并降低了安全隐患，实现了管道搬运自动化控制，提高了生产效率；采用蜗轮蜗杆机构实现设备的旋转，并利用这一机构的自锁特性消除了设备倒转的隐患；机械臂采用二节臂，其伸缩利用平行四边形原理，两节臂之间采用一对固定在臂端的齿轮啮合实现第二节臂对第一节臂的从动，使抱爪组件实现只作水平移动，且取消了第二节臂的驱动油缸，只保留第一节臂上的推动油缸，简化了机械手的结构；通过设置在油路控制块上的比例阀控制机械臂的旋转和伸展，两动作协调实现走直线的运动轨迹，运行速度控制精确；采用液压作为动力源，传递动力大且控制精确、稳定。

附图说明

图1为本发明执行机构的结构示意图。

其中，1、基座，2、液压马达，3、蜗轮蜗杆机构，4、转动基座，5、推动油缸，6、第一节臂，7、连接座，8、齿轮，9、第二节臂，10、抱爪连接座，11、抱爪组件。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明。

本发明提供的一种石油管材搬运远程遥控机械手，包括电控柜、油路控制块和执行机构，电控柜放置于地面操作室中，并通过电缆与油路控制块连接，油路控制块和执行机构安装于油田二次平台上，油路控制块通过液压管与执行机构连接。

执行机构包括基座1和连接有抱爪机构的机械臂，基座1上安装有液压马达2和转动基座4，机械臂安装在转动基座4上，转动基座4通过蜗轮蜗杆机构3与液压马达2连接。

机械臂为二节臂，第一节臂6与第二节臂9连接处的臂端均固定有一个齿轮8，第一节臂6与第二节臂9通过两个齿轮8啮合连接；第一节臂6一端轴接在转动基座4上，另一端通过连接座7与第二节臂9的一端连接，第二节臂9的另一端与抱爪机构连接，齿轮8轴接在连接座7上，转动基座4与第一节臂6之间连接有推动油缸5，油路控制块通过液压管与推动油缸5连接。上述机械臂利用平行四边形原理，取消了第二节臂9的驱动油缸，只保留第一节臂6上的推动油缸5，使抱爪机构只作水平移动，简化了机械手的结构。