[实用新型]一种二层台机械手电-气复合驱动控制系统

说明书

本实用新型公开了一种二层台机械手电‑气复合驱动控制系统，包括控制单元和驱动单元，其中控制单元主要包括过载保护、直流电源、PLC控制器和继电器组等；驱动单元主要包括继电保护、交换机、伺服驱动器SD1至SDn等，负责伺服电机驱动动力的供给和监测。对于扭矩较大且需精确定位的执行机构由伺服电机驱动，负载力较小、无精确位置控制需求的执行机构由压缩空气驱动，本系统在满足设备工作需求的同时，有效降低驱动和控制部件的成本、缩减安装空间、提高系统稳定性和可维护性、简化控制算法等。

技术领域

本实用新型属于石油钻探装备驱动控制技术领域，具体涉及一种二层台机械手电-气复合驱动控制系统。

背景技术

随着石油钻井行业对环境-安全-健康管理体系要求的不断提高，越来越多的常规钻井装备都向自动化方向发展，其中较有代表性的为二层台机械手，用于替代传统井架工，负责高空的管柱排放作业；综合国内外近年来的主要产品可分为悬持式的自动井架工、桥式排管机、柱式排管机等；推扶式的二层台机械手、高空排管机器人、立式运输工具等，但不管是悬持式还是推扶式都采用液压驱动方式或纯电驱动方式。液压驱动方式的主要问题是液压缸、马达和管线较多，存在漏油、液压元件磨损、液压站能量转换效率低等问题，其中最严重的液压油泄漏问题会造成严重的环境污染，这是环境-安全-健康管理体系中明令禁止的。纯电驱动虽然避免的液压驱动的问题出现，但也存在部分执行机构的马达、减速机等所占体积大、安装空间受限、难于检修，无法满足现场工艺要求；成本高、资源利用率低等问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种二层台机械手电-气复合驱动控制系统，解决了现有技术中存在的二层台机械手液压驱动控制系统的漏油问题。

本实用新型所采用的技术方案是：一种二层台机械手电-气复合驱动控制系统，包括滑车轨道，滑车轨道上套接有滑车，滑车的上方连接有推扶臂旋转马达总成和行走马达总成，滑车的下方设置有推扶臂旋转机构，推扶臂旋转机构下方连接有推扶臂的一端，推扶臂与推扶臂旋转机构之间夹角成锐角，推扶臂的另一端活动连接有钳头，推扶臂的中段活动链接有推扶臂变幅机构的一端，推扶臂变幅机构的另一端连接推扶臂旋转机构，钳头为两根相互平行的立板，立板的一侧设置有钳头变幅机构，钳头变幅机构的中部固接有钳头连接耳板，钳头的另一侧上方连接有挡杆A，钳头另一侧下方连接有挡杆B，挡杆 A和挡杆B均朝向钳头内侧，且挡杆A在挡杆B的左侧。所述滑车轨道远离滑车的一端安装有驱动控制系统，驱动控制系统的输入端连接有输入电缆；驱动控制系统连接有拖链的一端，拖链的另一端与滑车相连。拖链内部设有驱动控制系统的输出电缆以及气管线，驱动控制系统的输出电缆包括VC1、VC2、VC3，驱动控制系统的输出电缆和气管线通过拖链连接至滑车中各设备，其中VC1与推扶臂旋转马达总成相连，VC2与行走马达总成相连，VC3与推扶臂变幅机构相连，气管线与钳头的执行机构相连。

本实用新型的特点还在于：

驱动控制系统的输入电缆包括总供电电缆C1、通讯电缆C2和综合控制电缆C3。

驱动控制系统分为控制单元和驱动单元，二者之间通过动力电缆C4和通讯电缆C5相连，控制单元连接有总供电电缆C1、通讯电缆C2和综合控制电缆C3，驱动单元连接有伺服电机，伺服电机可设置有M1 至Mn多个。

气管线设置有多根。

控制单元内部具有过载保护，总供电电缆C1通过过载保护分别连接至直流电源与继电保护，直流电源连接有PLC控制器与继电器组，PLC控制器连接有通讯电缆C2和C5，综合控制电缆为C3，继电器组通过电缆VC1至VCm与电磁阀相连，电磁阀设置有V1至 Vm多个。