[发明专利]曲面斜楔驱动夹紧的保压式钻杆柱运移机械手

说明书

本发明公开了一种曲面斜楔驱动夹紧的保压式钻杆柱运移机械手，由箱体座、夹紧油缸、蓄能器、保压控制阀、传力柄、楔板、导向块、复位拉杆、可调V型支承、机械手夹板和滚轮组成，用于和自动排管机配合实现起下钻过程中的夹持、提放、运移钻杆柱等工作，夹紧油缸通过耳座固定在箱体上；传力柄上方采用防松螺母和垫圈固定在液压伸缩杆上，下方用卡槽实现与楔板联接；楔板左右导向面与固定于箱体两侧的导轨相接触；机械手夹板与钻杆柱之间通过滚轮驱动，夹板后方滚轮与楔板接触，并由楔板驱动，复位拉杆采用两销轴螺栓安装在楔板上，其导槽用于机械手复位。采用滚轮夹持钻杆柱，可保留其旋转自由度。本发明具有特殊的蓄能式保压回路。

技术领域

本发明涉及一种钻杆柱运移机械手，用于夹持钻杆柱，并在深井钻机二层台指梁和井眼之间运移钻杆柱。

背景技术

在深井钻进过程中，起下钻作业占据了大量的辅助时间。通常为了节省起下钻时间，钻杆大多以两根、三根或以上的钻杆柱形式进行运移和接卸。目前常规人工钻井作业过程中，为完成此类钻杆柱的接卸工作，必须有一位钻工在二层台操作吊环、吊卡或借助绞车运移钻杆，此项工作属高空作业、劳动强度大且危险。此外，为了提高钻杆柱的接卸效率，通常要对钻工的操作技能提出较高要求。即便是安装了顶驱的钻井系统，此项繁重而又危险的任务依然不能完全解除。专利公开号CN202344545U使用弹性浮动摩擦机构夹紧钻杆柱和专利公开号CN206360666采用的是一固定爪和一活动爪实现钻杆柱的抓取一样，易磨损，寿命短，而且不能保证钻杆柱的旋转自由度。

发明内容

本发明的目的是根据现有技术的不足，提供一种曲面斜楔驱动夹紧的保压式钻杆柱运移机械手，用来解决深井钻进过程中起下钻作业时间长、工人劳动强度大、危险等问题。

一种曲面斜楔驱动夹紧的保压式钻杆柱运移机械手，由箱体座、夹紧油缸、蓄能器、保压控制阀、传力柄、楔板、导向块、复位拉杆、可调V型支承、机械手夹板、滚轮、耳座、联接板和管路组成，夹紧油缸依靠自身结构固定于左右两个耳座上，耳座通过螺栓固定于箱体座上；蓄能器和保压控制阀安装于联接板上；传力柄下方与夹紧油缸的伸缩杆采用防松螺母和垫片固定，传力柄的上方用卡槽实现与楔板间的定位、传力与联接；楔板左右导向面与固定于箱体座两侧的导向块相接触；导向块通过螺栓固定在箱体座的左右两侧；机械手夹板前方与滚轮是通过第三销轴铰接，滚轮与钻杆柱相接触并夹持，其后方与滚轮是由第一销轴铰接的，滚轮与楔板接触，并由楔板驱动，机械手夹板支点处与箱体座通过第二销轴铰接；复位拉杆采用两销轴螺栓安装在楔板上，复位拉杆两侧分别与两个机械手夹板通过第四销轴浮动铰接，可以在其内导槽中移动；可调V型支承与箱体座通过螺栓紧固；

所述的夹紧油缸通过接头和管路与保压控制阀连接，保压控制阀与蓄能器由接头和管路连接，实现了机械手在进程过程中可以通过蓄能器和保压控制阀形成的保压回路以保持机械手的运移稳定性和安全性；

所述的机械手夹板与钻杆柱之间的最终夹持作用通过滚轮实现，这种夹持方式可以保留钻杆柱的旋转自由度；其中夹板后方滚轮与楔板的曲面部分接触，并由楔板驱动，实现夹板的夹紧作用；机械手夹板中间与箱体座通过第二销轴铰接形成固定的支点，实现了夹板的摆动；

所述的楔板左右导向面与固定于箱体两侧的导向块相接触，导向块通过螺栓固定于箱体座左右两侧，于是楔板前后移动时具有良好的导正性和耐磨性；

所述的复位拉杆两侧分别与两个机械手夹板通过第四销轴浮动铰接，可以在其内导槽中移动，具有一定的导正性和耐磨性；复位拉杆内导槽中的两销轴螺栓安装在楔板上，使复位拉杆与楔板以浮动的方式接触，回程过程中依靠螺栓带动复位拉杆回到初始位置，实现夹板的回程；

所述的可调V型支承与箱体座通过螺栓紧固，并且可调V型支承可以前后调节位置，两个滚轮与可调V型支承由第五销轴铰接，并且与机械手夹板上的滚轮对钻杆柱实现夹紧功能，并且实现对一定范围内不同直径钻杆柱的夹持。

本发明的工作原理及使用过程：