[发明专利]一种修井作业油管抓取移运试验装置

摘要

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。

主权项

1.一种修井作业油管抓取移运试验装置，包括夹管机械手、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；其特征在于：所述夹管机械手，包括气缸、支撑板、套筒、连接头、上机械手爪、下机械手爪以及连接杆组成；其中，支撑板通过螺钉固定于气缸的端盖端面处，连接头先套在气缸的活塞杆上，再由螺母与活塞杆外螺纹配合压紧；四根机械爪连接杆的一端与连接头相配合，通过螺母螺栓连接，另一端则分别与上机械手爪和下机械手爪配合，通过螺母螺栓连接；上机械手爪、下机械手爪与支撑板通过螺母螺栓连接，手爪与支撑板之间的套筒起到机械手爪固定作用；所述机械手摆动机构，包括第一伺服电机、箱体、第一深沟球轴承、连接盘、端盖、摆动输出轴和第二深沟球轴承；其中，第一伺服电机与摆动机构箱体通过螺钉固定连接，第一伺服电机的输出轴与摆动输出轴通过1号键连接；第一深沟球轴承、第二深沟球轴承与摆动机构箱体、摆动输出轴配合安装；摆动机构端盖与摆动机构箱体通过螺钉固定连接；连接盘凹槽与摆动输出轴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，包括连接盘、前端盖、前端盖垫片、箱体、后端盖、第二伺服电机、后端盖垫片、第三深沟球轴承、第四深沟球轴承和回转输出轴；回转机构箱体起固定支撑作用，回转机构后端盖与回转机构箱体通过螺钉固定连接，中间加有后端盖垫片；第二伺服电机与回转机构后端盖通过螺钉固定连接；第三深沟球轴承、第四深沟球轴承与回转机构箱体、回转输出轴配合安装；第二伺服电机的输出轴与回转输出轴通过2号键连接；回转机构前端盖与回转机构箱体通过螺钉固定连接，中间加有前端盖垫片；连接盘凹槽与回转输出轴轴端配合起到定位作用，通过螺钉固定；所述底盘旋转机构，包括由第三伺服电机、蜗杆、第五深沟球轴承、连接盘、端盖、挡圈、箱盖、涡轮、旋转输出轴、第六深沟球轴承、箱体和L型挡圈组成的蜗轮蜗杆转动系统；其中，第三伺服电机的输出轴与旋转输出轴通过3号键连接，为蜗杆提供动力从而使旋转机构连接盘带动上方机构完成旋转动作；第四伺服电机驱动齿条和齿轮；所述的折叠升降机构，包括上座、下座、通过螺栓铰接的折叠机构杆件和折叠机构杆件带横梁、升降机构滑动导轨和升降机构驱动液压缸；其中，升降机构驱动液压缸一端通过螺栓安装在所述折叠升降机构下座的固定铰座上，另一端通过螺栓固定在折叠机构杆件带横梁的铰座上，为折叠架提供动力，以实现折叠架的升降，从而使整个装置完成升降动作；所述的底座运输机构，包括运输机构驱动液压缸、连接座、滑块、底座直线导轨与固定底座，底座直线导轨与固定底座通过螺钉固定连接；运输机构驱动液压缸与固定底座通过螺钉固定连接，液压缸的活塞杆与连接座通过螺纹配合连接；所述底座运输机构中的滑块的螺纹孔与折叠升降机构的底座运输机构安装连接孔相配合，通过螺钉固定连接；连接座上的通孔与折叠升降机构下座上的底座运输机构安装孔相配合，通过螺钉固定连接；在底座运输机构的作用下，底座运输机构上方机构可以沿着底座直线导轨作直线运动；折叠升降机构安装连接孔与底盘旋转机构的旋转机构安装孔相配合，通过螺钉固定连接；第四伺服电机通过螺钉固定在电机座上，电机座固定孔与折叠升降机构上座的底盘旋转机构电机安装连接孔相配合，通过螺钉固定连接；齿轮与第四伺服电机的输出轴固连，齿条与底盘旋转机构中的箱体通过螺钉固定连接；第四伺服电机带动齿轮齿条，使得底盘旋转机构以上部分能沿着直线滑轨作直线运动；机械臂回转机构中的回转机构电机安装沉孔与底盘旋转机构中的连接盘上的底盘旋转机构安装连接通孔相配合，通过螺钉固定连接，回转机构中箱体上的第一定位孔与旋转机构连接盘上的第二定位孔相配合，通过销钉连接定位；机械臂回转机构中的连接盘上的回转机构安装连接孔与机械手摆动机构的摆动机构电机安装螺孔相配合，通过螺钉固定连接；机械手摆动机构中的连接盘上的摆动机构安装连接孔与夹管机械手的夹管机械手安装通孔相配合，通过螺钉固定连接。