[发明专利]一种石油钻井管具夹爪

说明书

技术领域

本发明涉及一种石油钻井管具夹爪，属于石油钻井井口装备技术领域。

背景技术

在石油钻井中，各种管具的移动和排放是钻采作业的重要环节。在传统的钻采作业中管柱的夹持需要人工完成操作，这样的劳动强度高，工作效率低，安全性差。

发明内容

本发明的目的是提供一种钻井作业中的管具夹爪装置，该装置可以安装在工作平台上，实现钻杆的空间自动夹持输送排放，也可在钻井作业现场完成各种管具的自动运输与移动，对于其它需要排放管具的场合同样适用。该发明降低了劳动强度，提高了工作效率，提高了安全性。

本发明的技术方案是，所述的管具夹爪，由夹持机构、腕部机构、手臂以及支撑机构组成。当作业时，支撑机构旋转到适当的方位，手臂伸展到适合的距离后，腕部机构再调整夹持机构的位置，夹持机构自动夹住管具，通过腕部机构，手臂以及支撑机构的协作运动将管具移动到指定位置再释放管具，从而可以完成管具的自动化输送。

所述的管具夹爪包括手爪I、压杆I、摆动缸、连杆I、液压缸II、液压缸III、压杆II、连杆II、轴I、轴II、轴III、支座III、固定板、手爪II、轴IV、支座IV、轴座I、轴座II。其中摆动缸安装在固定板上，并与腕部机构连接。可实现整个夹爪的旋转。手爪I与手爪II分别固定板铰接，手爪I另一端通过连杆I与手爪II连接从而形成反平行四边形机构，液压缸III一端与支座IV一端与轴I连接，轴I与手爪II连接，当液压缸III伸缩时可同时带动手爪I与手爪II的张合。压杆I、压杆II与连杆II也形成反四边形机构，当夹持管具时手爪I与手爪II抓住管具，压杆I与压杆II再将管具压住，从而实现管具的牢固夹持。

所述的腕部机构包括腕部、支座I、液压缸I、支座II。腕部一端与摆动缸连接，一端与小臂铰接。通过液压缸I的伸缩从而调整腕部的姿态，进而调整夹持机构的位置。

所述的手臂包括主臂、小臂、平衡缸、端盖I、端盖II、电机II、电机III。通过电机II、电机III分别带动主臂与小臂的旋转，从而实现夹爪手臂的伸展与收缩。平衡缸一端与主臂连接一端与基座连接。

所述的支撑机构由基座与电机I组成。基座内含回转支撑，通过电机I驱动可实现夹爪的回转。

附图说明

图1为本发明正视图；

图2为本发明三维图；

图3为夹持夹爪图；

图4为夹持三维图1；

图5为夹爪三维图2。

图中：1-基座 2-平衡缸 3-端盖I 4-主臂 5-端盖II 6-支座I 7-液压缸I 8-支座II 9-腕部 10-管具 11-电机I 12-电机II 13-电机III14-手爪I 15-压杆I 16-摆动缸 17-连杆I 18-液压缸II 19-液压缸III20-压杆II 21-连杆II 22-轴I 23-轴II 24-轴III 25-支座III 26-固定板 27-手爪II 28-轴IV 29-支座IV 30-小臂 31-轴座I 32-轴座II

具体实施方式

参照图1、图2。电机I(11)安装于基座(1)上，基座(1)内含有回转支承，当电机I(11)工作时，可以驱动整个夹爪装置做水平面回转运动。平衡缸(2)一端与基座(1)连接，一端与主臂(4)连接，主臂(4)安装于基座(1)上，并由电机II(12)驱动，使主臂(4)能在一定范围内做垂直面运动，小臂(30)一端与主臂(4)连接，并由电机III(13)驱动，从而实现小臂(30)能绕主臂(4)在一定范围内摆动。小臂(30)另一端与腕部(9)连接，支座I(6)安装在小臂(30)上，支座II(8)安装在腕部(9)上，液压缸I(7)一端与支座I(6)连接，一端与支座II(8)连接，当液压缸I(7)伸缩时，可以带动腕部(9)绕小臂(30)来回摆动，从而调整夹爪的姿态。