[发明专利]一种修井作业油管抓取移运试验装置

说明书

一种修井作业油管抓取移运试验装置。主要目的在于提供一种能够实现六个自由度的运动，可完成油管在管排架和井口间的可靠移运和准确就位的装置。该装置主要由夹管机械手、机械手摆动机构、机械臂回转机构、底盘旋转机构、折叠升降机构和底座运输机构组成；夹管机械手采用气缸驱动连杆机构，机械手摆动机构、机械臂回转机构均通过伺服电机驱动，前者电机输出轴与机械手气缸同轴线安装，后者电机输出轴与机械手气缸轴线垂直；底盘旋转机构利用两个伺服电机分别驱动蜗轮蜗杆机构和齿轮齿条机构；折叠升降机构利用液压缸驱动铰接杆件，可实现装置的升降；底座运输机构采用液压缸驱动直线滑轨的方式，可调节装置与井口的前后距离。

技术领域

本发明涉及一种修井作业油管抓取移运装置，属于油管移运设备技术领域。

背景技术

现有钻修井作业管柱移运自动化系统主要可分为动力猫道移送型、平行连杆机构移送型、大臂旋转移送型、管柱垂直移送型和井架机械手移送型等几类，但是自由度较少，一般只能实现管柱从管排架到井口的移运，管柱就位井口的操作一般还需要井口作业工人手动拉靠就位或井口辅助机械手来实现管柱的对中。因此，为了研发新的修井作业机械化系统，本发明提供了一种修井作业机械化设备的试验研究平台，可以帮助试验人员对修井作业工艺及机械化作业设备的控制方法和性能进行研究和改进，从而进一步提高修井作业机械自动化实用程度，降低劳动强度，提高作业效率。

发明内容

为了解决背景技术中所提到的技术问题，本发明提供一种修井作业油管抓取移运试验装置，该种装置在空间可以实现六个自由度的运动，能够完成油管在管排架和井口间的可靠移运和准确就位，为现场修井作业中油管移运装置的研发提供了一种可靠的技术参考。

本发明的技术方案是：该种修井作业油管抓取移运试验装置，包括夹管机械手1、机械手摆动机构2、机械臂回转机构3、底盘旋转机构4、折叠升降机构5和底座运输机构6；其特征在于：

所述夹管机械手1，包括气缸8、支撑板9、套筒10、连接头11、上机械手爪12、下机械手爪13以及连接杆14组成；其中，支撑板9通过螺钉固定于气缸8的端盖端面处，连接头11先套在气缸8的活塞杆上，再由螺母与活塞杆外螺纹配合压紧；四根机械爪连接杆14的一端与连接头11相配合，通过螺母螺栓连接，另一端则分别与上机械手爪12和下机械手爪13配合，通过螺母螺栓连接；上机械手爪12、下机械手爪13与支撑板9通过螺母螺栓连接，手爪与支撑板9之间的套筒10起到机械手爪固定作用；

所述机械手摆动机构2，包括伺服电机17、箱体18、深沟球轴承20、连接盘21、端盖22、摆动输出轴23和深沟球轴承24；其中，伺服电机17与摆动机构箱体18通过螺钉固定连接，伺服电机17的输出轴与摆动输出轴23通过键19连接；深沟球轴承20、深沟球轴承24与摆动机构箱体18、摆动输出轴23配合安装；摆动机构端盖22与摆动机构箱体18通过螺钉固定连接；连接盘21凹槽与摆动输出轴23轴端配合起到定位作用，并通过螺钉固定；

所述机械臂回转机构3，包括连接盘28、前端盖29、前端盖垫片30、箱体31、后端盖33、伺服电机34、后端盖垫片35、深沟球轴承36、深沟球轴承37和回转输出轴38等；回转机构箱体31起固定支撑作用，回转机构后端盖33与回转机构箱体31通过螺钉固定连接，中间加有后端盖垫片35；伺服电机34与回转机构后端盖33通过螺钉固定连接；深沟球轴承36、深沟球轴承37与回转机构箱体31、回转输出轴38配合安装；伺服电机34的输出轴与回转输出轴38通过键32连接；回转机构前端盖29与回转机构箱体31通过螺钉固定连接，中间加有前端盖垫片30；连接盘28凹槽与回转输出轴38轴端配合起到定位作用，通过螺钉固定；

所述底盘旋转机构4，包括由伺服电机41、蜗杆48、深沟球轴承49、连接盘50、端盖51、挡圈52、箱盖53、涡轮54、旋转输出轴56、深沟球轴承57、箱体58和L型挡圈59组成的蜗轮蜗杆转动系统；其中，伺服电机41的输出轴与旋转输出轴56通过键55连接，为蜗杆提供动力从而使旋转机构连接盘50带动上方机构完成旋转动作；伺服电机47驱动齿条44和齿轮45；