[發明專利]新型陸地鉆機用二層臺排管系統

無效

• 申請號: 201410263271.6
• 申請日: 2014-06-15
• 公開（公告）號: CN103993842A
• 公開（公告）日: 2014-08-20
• 發明（設計）人: 閆琳;張卡;劉嗣云;王治雲;陳昌斌;王欣異;車俊龍
• 申請（專利權）人: 武漢市元博智能控制技術研究設計院（有限合伙）
• 主分類號: E21B19/14
• 分類號: E21B19/14
• 代理公司: 荊州市亞德專利事務所 42216
• 代理人: 陳德斌

技術領域

本發明涉及一種新型陸地鉆機用二層臺排管系統，屬石油鉆采設備技術領域。

背景技術

我國現有鉆井作業中，起下一柱立根，需要井架工人站在三十多米的二層臺高空依靠雙手移動立根上部才能完成起下作業。井架工人在二層臺上作業，集繁重的體力勞動、惡劣的工作環境、危險的高空作業于一身，不僅工作效率低，而且任何一個環節出現問題都容易發生事故。針對這種狀況，國內科研人員積極研發了一些類似機械抓手的二層臺管柱排放裝置，在一定程度上可降低井架工人的勞動強度，但由于種種原因，目前研發的一些二層臺排管裝置還存在許多不盡如人意的缺陷，比如：

專利號為200320109918.7，名稱為“”石油鉆機二層臺機械手”；及專利號為200520125802.1，名稱為“井架二層平臺使用的動力機械臂”的中國專利申請；兩者僅具備鉆井過程中特定某點對管柱的抓取和釋放動作，即只能定點轉動，在作業時需要控制旋轉與臂伸縮兩個關節的插補運動，控制較難實現，不具備良好的排管功能；且200520125802.1的液壓控制系統復雜，機械臂體積大、笨重，與二層臺的適配性差，維修困難，同時鉗口的張合度不可調。

專利號為201120075828.5，名稱為“二層臺管柱排放系統”；及專利號為2013205405626，名稱為“一種新型自動排管機械手”的中國專利申請，前者采用單臂平行四邊形機構，由于單臂過長且不可折疊，使得排管過程中管柱晃動較大及進出指梁較困難；后者具有很好的自動排管功能，但由于其高度過高，及機械結構復雜，分量重，體積大，因此不適合陸地鉆機二層臺應用，更不能滿足陸地鉆機隨時、頻繁拆裝和搬移的要求。

發明內容

本發明的目的在于，針對上述現有技術的不足，提供一種通過小車的旋轉輸出軸和伸縮臂能完成旋轉和直線運動，實現管柱排放全程自動化；且結構簡單，收攏后體積小，對國內二層臺適應性強，后期維護性好，運輸、安裝方便，管柱夾持安全高效；并能解決現有二層臺排管裝置采用折疊臂體積大、高度高、適配性差、排管時管柱晃動大及進出指梁困難等問題的新型陸地鉆機用二層臺排管系統。

本發明是通過如下的技術方案來實現上述目的的

該新型陸地鉆機用二層臺排管系統由液壓站、二層臺、閥島、小車、伸縮臂、夾持鉗構成，二層臺左側安裝有液壓站和閥島，二層臺上安裝有猴臺，猴臺上安裝有固定齒條，猴臺的框架兩邊鋪設有平行導軌，小車通過滾輪安裝在猴臺內的平行導軌上；其特征在于：小車上安裝有旋轉輸出軸，旋轉輸出軸通過法蘭基座連接安裝有伸縮臂，?伸縮臂的前端安裝有夾持鉗，伸縮臂上安裝有視頻監控器。

所述的小車由蝸輪蝸桿減速器、蝸輪蝸桿減速器驅動馬達、直線移動驅動馬達、直線移動齒輪箱組成；蝸輪蝸桿減速器驅動馬達通過輸出軸與蝸輪蝸桿減速器裝接，提供伸縮臂旋轉動力；直線移動驅動馬達通過輸出軸與直線移動齒輪箱裝接，直線移動齒輪箱的齒輪與固定齒條嚙合，提供小車直線移動動力。

所述的伸縮臂由多級臂組成，伸縮臂通過法蘭基座與小車的旋轉輸出軸裝接，伸縮臂的每一級臂上均安裝有單獨的油缸，油缸提供夾持鉗直線伸出與收回運動的動力；

所述的液壓站提供了包括小車直線移動、小車旋轉輸出軸旋轉、伸縮臂伸縮和夾持鉗開合的全部液壓動力源；閥島分別與液壓站、小車、伸縮臂聯接；計算機燒入軟件程序。

本發明與現有技術相比的有益效果在于

該新型陸地鉆機用二層臺排管系統采用帶有蝸輪蝸桿減速器和直線移動驅動馬達的小車以及與小車旋轉輸出軸連接的多級伸縮臂，通過液壓站、閥島和計算機實現管柱排放全程自動化，工作穩定可靠；集旋轉和直線運動于一體，可將管柱自如放入或從二層平臺指梁中取出。與現有人工操作相比，有效降低工人勞動強度，避免人身傷害，并且提高了作業效率。結構輕便緊湊，操作方便，對陸地鉆機二層臺改動量小，全自動抓取、排放管柱，全程可視頻監控，由一人即可完成二層臺的排管作業。另外，該系統全部安裝集成在二層臺上，安裝時隨井架整體起升，搬運時隨二層臺一體化運輸，方便頻繁拆裝和搬移，后期維護性好。解決了現有二層臺排管裝置采用折疊臂體積大、高度高，且只能定點運轉不能直線運動，適配性差，加之機械手單臂過長不能伸縮，排管時管柱晃動大，進出指梁困難的問題。

附圖說明

圖1為新型陸地鉆機用二層臺排管系統的整體結構示意圖；

圖2為新型陸地鉆機用二層臺排管系統的液壓站、二層臺與閥島的裝配結構示意圖；

圖3為新型陸地鉆機用二層臺排管系統的猴臺與小車的裝配結構示意圖；

圖4為新型陸地鉆機用二層臺排管系統小車的結構示意圖；