[发明专利]石油钻井机用可移动式钻台排管机器人

说明书

技术领域

本发明涉及一种石油钻井机辅助机械装置，特别涉及一种石油钻井机用可移动式钻台排管机器人。

背景技术

钻井作业是一项投资巨大的风险性工程，钻井装备的优劣直接影响着钻井速度、钻井安全和钻井经济效益。目前，石油钻井现场起下钻作业时管柱的排放以人工操作为主。起钻时，司钻利用井架上的天车、游动滑车和大钩从井内起出管柱，由2名钻工从钻台井口用手将起出后的管柱推至管柱排放架内；下钻时，由2名钻工将管柱从管柱排放架内拉至井口位置，对准连接螺纹，以方便螺纹连接后完成下钻。完成上述起下钻作业中的管柱抓取、释放、移动、排放、定位等工作，钻井工人付出的劳动强度非常大，起下钻速度慢、效率低并且带来很多不安全因素。

现有技术存在以下缺点和不足：人工作业事故率高，工人体力消耗大，工作条件差，工作可持续性差，效率低，人工成本较高经济型差，自动化程度差。

发明内容

本发明的目的就是针对现有技术存在的上述缺陷，提供一种石油钻井机用可移动式钻台排管机器人。

本发明提到的一种石油钻井机用可移动式钻台排管机器人，其技术方案是包括履带式底盘（10）、升降台（20）、回转台（30）、伸缩臂（40）和电磁抓手（50），所述履带式底盘（10）通过液压动力站提供动力行走功能，同时集成液压动力站和电控箱；升降台（20）安装在履带式底盘（10）的中部，提供动力升降功能；回转台（30）安装在升降台（20）上侧，提供动力回转功能；所述伸缩臂（40）的一端连接在回转台（30）上，另一端连接电磁抓手（50），并且控制电磁抓手（50）的进退动作；所述电磁抓手（50）作为最终的执行部件，可以通过电磁效应吸附固定管柱，实现对管柱的精确移位和排放。

优选的，上述的履带式底盘（10）包括履带行走单元（11）、底盘主梁（12）、电器控制箱（13）、液压动力站（14），在两组履带行走单元（11）之间安装底盘主梁（12）和液压动力站（14），后部空间安装电器控制箱（13）。

优选的，上述的升降台（20）包括升降台底座（21）、回转台安装座（22）、剪式支腿（23）、升降油缸（24）、滑槽（25）、支腿滑轮（26），所述剪式支腿（23）设有两对，每对铰接成X形，上下左右分别形成四个支点，下侧两支点与升降台底座（21）连接，上侧两支点与回转台安装座（22）连接；升降油缸（24）一端铰接于升降台底座（21），另一端铰接于剪式支腿（23）上，通过升降油缸（24）的伸缩，使升降台（20）产生动力升降。

优选的，上述的剪式支腿（23）下侧的连接方式为：一个支点与升降台底座（21）铰接，另一个支点连接到位于滑槽（25）内的支腿滑轮（26）上，形成直线滑动副，上侧的连接方式与下侧一致。

优选的，上述的回转台（30）包括回转底座（31）、伸缩臂安装座（32）、大齿圈（33）、回转液压马达（34）、驱动齿轮（35）、轴承（36），所述回转底座（31）与伸缩臂安装座（32）通过一对轴承（36）连接成可自由回转的结构，回转液压马达（34）安装于回转底座（31）上，大齿圈（33）固定于伸缩臂安装座（32）下侧，回转液压马达（34）通过驱动齿轮（35）与大齿圈（33）的啮合，带动伸缩臂安装座（32）实现动力回转。

优选的，上述的伸缩臂（40）包括伸缩臂座（41）、主臂（42）、副臂（43）、副臂平衡臂（44）、抓手平衡臂（45），抓手平衡杠杆（46）、驱动油缸（47），所述主臂（42）下端与伸缩臂座（41）铰接，上端同时与抓手平衡杠杆（46）和副臂（43）铰接，副臂（43）下端与电磁抓手（50）铰接，副臂平衡臂（44）下端与伸缩臂座（41）铰接，上端与副臂（43）铰接，抓手平衡臂（45）共两件，其中一件两端分别与伸缩臂座（41）和抓手平衡杠杆（46）铰接，另一件的两端分别与电磁抓手（50）和抓手平衡杠杆（46）铰接，驱动油缸（47）一端铰接到主臂（42），另一端铰接于副臂（43）。