[實(shí)用新型]自動(dòng)排放管裝置及其機(jī)械臂

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201420663014.7
• 申請(qǐng)日: 2014-11-07
• 公開（公告）號(hào): CN204386514U
• 公開（公告）日: 2015-06-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 賈海云;肖衛(wèi)泉;林利明
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 湖南三一石油科技有限公司
• 主分類號(hào): E21B19/14
• 分類號(hào): E21B19/14
• 代理公司: 無
• 代理人: 無

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及石油鉆采設(shè)備，具體涉及一種自動(dòng)排放管裝置及其機(jī)械臂。

背景技術(shù)

石油已成為當(dāng)今社會(huì)主要的能源種類，它對(duì)人們的生活及工業(yè)生產(chǎn)起著不可或缺的作用。為此，各國(guó)都不遺余力的投入人力、物力和財(cái)力進(jìn)行石油勘探和開采，其結(jié)果是石油產(chǎn)量穩(wěn)步上漲的同時(shí)石油鉆采技術(shù)也獲得了長(zhǎng)足進(jìn)展。

眾所周知，石油通常埋藏于地下數(shù)百米甚至數(shù)千米的位置，因此，在石油的鉆采作業(yè)中，需要數(shù)量較大的鉆桿和油管，在鉆采過程中，如何高效地管理和運(yùn)用這些鉆桿和油管一直是非常重要的課題；為此，在高度自動(dòng)化的鉆采系統(tǒng)中，通常配置有自動(dòng)排放管裝置，這種自動(dòng)排放管裝置包括機(jī)械臂和排管架(俗稱二層臺(tái))，排管架通常樹立在油井旁，排管架上設(shè)置有許多豎直放置油管或鉆桿的位置，機(jī)械臂活動(dòng)設(shè)置在排管架上；當(dāng)需要將油管或鉆桿放置在排管架上時(shí)，機(jī)械臂夾住油管或鉆桿，然后在控制器的控制下將油管或鉆桿放置于排管架上的預(yù)定位置；當(dāng)需要從排管架上取出油管或鉆桿時(shí)，機(jī)械臂運(yùn)動(dòng)至適當(dāng)位置并夾住油管或鉆桿，然后將其帶動(dòng)至預(yù)定位置。

為滿足排管和放管的需要，機(jī)械臂必須能夠多自由度運(yùn)動(dòng)；現(xiàn)有的機(jī)械臂雖然能夠?qū)崿F(xiàn)多自由度運(yùn)動(dòng)，但是結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，不夠緊湊，可靠性不夠高，降低了自動(dòng)排放管裝置的工作效率，也增大了維護(hù)成本。

實(shí)用新型內(nèi)容

為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提出一種用于自動(dòng)排放管裝置的、結(jié)構(gòu)更為緊湊的機(jī)械臂；在此基礎(chǔ)上，本實(shí)用新型還提出一種具有該機(jī)械臂的自動(dòng)排放管裝置。

作為第一方面，本實(shí)用新型提出一種用于自動(dòng)排放管裝置的機(jī)械臂；該機(jī)械臂包括回轉(zhuǎn)支座、主臂、輔臂、拉桿、夾具及第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)；所述主臂與拉桿的一端均鉸接在回轉(zhuǎn)支座上，所述主臂與拉桿的另一端均與輔臂的第一端鉸接，所述回轉(zhuǎn)支座、主臂、輔臂和拉桿構(gòu)成平行四邊形機(jī)構(gòu)，所述輔臂的第二端水平設(shè)置，所述夾具設(shè)置于輔臂的第二端上；所述第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)置于回轉(zhuǎn)支座上，用于驅(qū)使主臂轉(zhuǎn)動(dòng)。

在優(yōu)選的技術(shù)方案中，所述第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括第一電機(jī)和第一減速器，所述第一電機(jī)的輸出軸與第一減速器的輸入軸連接，所述第一減速器的輸出軸與主臂連接。

在優(yōu)選的技術(shù)方案中，所述機(jī)械臂還包括固定支座和第二驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述回轉(zhuǎn)支座通過豎直轉(zhuǎn)軸可轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置于固定支座的下方；所述第二驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)置于固定支座上，用于驅(qū)使回轉(zhuǎn)支座轉(zhuǎn)動(dòng)。

在優(yōu)選的技術(shù)方案中，所述第二驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括第二電機(jī)和第二減速器，所述第二電機(jī)的輸出軸與第二減速器的輸入軸連接，所述第二減速器的輸出軸與回轉(zhuǎn)支座連接。

在優(yōu)選的技術(shù)方案中，所述固定支座上設(shè)置有軸承座，所述軸承座內(nèi)設(shè)置有圓錐滾子軸承，所述第二減速器的輸出軸通過所述圓錐滾子軸承支撐在所述軸承座上。

在優(yōu)選的技術(shù)方案中，所述夾具包括殼體、驅(qū)動(dòng)部件及兩個(gè)相對(duì)設(shè)置的夾臂，所述夾臂的一端與驅(qū)動(dòng)部件連接；所述驅(qū)動(dòng)部件設(shè)置于殼體上，用于驅(qū)使兩個(gè)夾臂夾緊或松開。

本實(shí)用新型提出的機(jī)械臂設(shè)置有回轉(zhuǎn)支座、主臂、輔臂、拉桿、夾具及第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，其中，回轉(zhuǎn)支座、主臂、輔臂和拉桿構(gòu)成平行四邊形機(jī)構(gòu)，夾具設(shè)置在輔臂的端部，且輔臂靠近夾具的一端水平設(shè)置；在將油管排放進(jìn)排管架時(shí)，第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)使主臂轉(zhuǎn)動(dòng)，在平行四邊形機(jī)構(gòu)的作用下，輔臂和夾具通過平移運(yùn)動(dòng)伸出，當(dāng)夾具伸至油管處時(shí)，夾具夾緊油管；在主臂帶動(dòng)下，夾具?帶動(dòng)油管回到排管架內(nèi)，然后將油管放置在排管架內(nèi)的預(yù)定位置。本實(shí)用新型提出的機(jī)械臂具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊、零部件少、容易維護(hù)等優(yōu)點(diǎn)。

作為第二方面，本實(shí)用新型提出一種自動(dòng)排放管裝置；該自動(dòng)排放管裝置包括排管架及上述任意一項(xiàng)的機(jī)械臂，所述機(jī)械臂設(shè)置于排管架上，且所述回轉(zhuǎn)支座可相對(duì)排管架轉(zhuǎn)動(dòng)。

在優(yōu)選的技術(shù)方案中，所述自動(dòng)排放管裝置還包括固定支座和第二驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述回轉(zhuǎn)支座通過豎直轉(zhuǎn)軸可轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置于固定支座的下方；所述第二驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)置于固定支座上，用于驅(qū)使回轉(zhuǎn)支座轉(zhuǎn)動(dòng)；所述排管架上設(shè)置有滑道，所述固定支座可沿所述滑道滑動(dòng)。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，通過采用上述的機(jī)械臂，本實(shí)用新型提出的自動(dòng)排放管裝置的結(jié)構(gòu)更緊湊、可靠性和可維護(hù)性更好。

附圖說明

構(gòu)成本實(shí)用新型的一部分的附圖用來提供對(duì)本實(shí)用新型的進(jìn)一步理解，本實(shí)用新型的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本實(shí)用新型，并不構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新型的不當(dāng)限定。在附圖中：

圖1為本實(shí)用新型具體實(shí)施例提供的機(jī)械臂的立體示意圖；

圖2為圖1所示機(jī)械臂在第一狀態(tài)下的正面示意圖；

圖3為固定支座、回轉(zhuǎn)支座及第二減速器的剖視圖；

圖4為回轉(zhuǎn)支座與主臂相連部分的剖視圖；