[实用新型]钻机管柱输送机械手

说明书

技术领域

本实用新型属于石油钻探设备技术领域，涉及一种钻机管柱输送机械手。

背景技术

钻机在进行钻井作业过程中，需要将排放在猫道的管柱移送至井口中心，与井中管柱对接。目前，钻机配套用于管柱输送的机械手，是一种可适应不同井架倾角的钻具处理液控机械手，其大、小臂通过长、短摇杆及其液缸组成复式四连杆机构，结构复杂，制造较困难；副臂上的钳爪夹持不同外径的管柱时需更换钳头，现场作业不方便；小臂为整体式，无伸缩功能，不能用于对扣作业；小臂上无托轮，不能辅助夹持钳夹紧管柱。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种钻机管柱输送机械手，解决了现有技术中的相应机械手结构不合理，加工制造困难、现场作业不方便、功能不完善的问题。

本实用新型所采用的技术方案是，一种钻机管柱输送机械手，包括大臂，大臂的一端铰接在钻机底座侧面的安装座上，在大臂该端与安装座之间连接有大臂液缸；大臂的另一端铰接有小臂，小臂为内、外套筒滑动套装结构，内、外套筒之间连接有伸缩液缸，小臂的外筒上段与大臂铰接，小臂的外筒下段与大臂之间连接有小臂液缸。

本实用新型的钻机管柱输送机械手，其特点还在于：

小臂的内筒露出的外表面上安装有三副用于夹持钻具的钳爪、两副用于与井架扣合的定位臂、以及托轮。

大臂液缸、小臂液缸、伸缩液缸中均内置有位移传感器，钳爪、定位臂和各个位移传感器均与电液控制系统信号连接。

钳爪采用交叉错开式结构。

本实用新型的有益效果是，采用大、小臂通过一点铰接后，和小臂液缸组成一个三角形机构，简化了机械结构、降低制造难度，通过电液控制系统对大臂液缸、小臂液缸进行行程控制，实现了钳爪所夹持管柱与井中管柱快速对接；采用交叉错开式钳爪，夹持不同外径管柱时不会存在对开式钳爪扣合时钳头干涉的现象，避免了作业现场频繁更换钳头的麻烦；小臂采用内、外套筒结构，使小臂具有滑动功能，安装在小臂上的钳爪所夹持的管柱能上、下移动，使对扣作业更加方便快速；小臂的尾部设有通过液缸控制带锥弧的托轮，既能通过托轮压紧管柱增加钳牙对管柱的正压力辅助夹持钳夹紧管柱，又能通过托轮锥弧使管柱处于钳爪中心，利于管柱对扣作业。

附图说明

图1是本实用新型装置的结构示意图；

图2是本实用新型装置中的钳牙结构示意图；

图3是本实用新型装置中的托轮结构示意图。

图中，1.安装座，2.大臂液缸，3.大臂，4.托轮，5.小臂液缸，6.小臂，7.伸缩液缸，8.钳爪，9.定位臂，10.电液控制系统，11.钻机底座，12.管柱，13.托轮液缸。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。

参照图1、图2、图3，本实用新型的管柱输送机械手的结构是，包括大臂3和小臂6，大臂3的一端（下端或内端）铰接在钻机底座11侧面的安装座1上，在大臂3该端（下端或内端）与安装座1之间连接有大臂液缸2；大臂3的另一端（上端或外端）铰接有小臂6，小臂6为内、外套筒滑动套装结构，内、外套筒之间连接有伸缩液缸7，小臂6的外筒上段与大臂3铰接，小臂6的外筒下段与大臂3之间连接有小臂液缸5，小臂6的内筒露出的外表面上安装有三副用于夹持钻具的钳爪8、两副用于与井架扣合的定位臂9、以及用于辅助夹紧的由托轮液缸13推动的托轮4；大臂液缸2、小臂液缸5、伸缩液缸7中均内置有位移传感器，钳爪8、定位臂9和各个位移传感器均与电液控制系统10信号连接，以便控制系统实现对机械手的操作控制。

如图1所示，分别为机械手在水平状态的安装位置及90°直立状态的工作位置，本实用新型的装置能够适应于0-90°之间的任意井架位置的管柱输送操作。

如图2所示，钳爪8采用交叉错开式结构。

如图3所示，托轮4的支架与托轮液缸13的活塞杆端头连接，托轮液缸13的活塞杆伸缩，可以使得托轮4沿支架转动中心内外摆动。