[發明專利]一種鉆桿立柱自動排放機械手

有效

• 申請號: 201510720824.0
• 申請日: 2015-10-30
• 公開（公告）號: CN105332663B
• 公開（公告）日: 2019-05-03
• 發明（設計）人: 馬世榜;黃榮杰;薛黨勤;劉偉;崔明月;郭愛玲
• 申請（專利權）人: 南陽師范學院
• 主分類號: E21B19/14
• 分類號: E21B19/14
• 代理公司: 鄭州紅元帥專利代理事務所(普通合伙) 41117
• 代理人: 秦舜生

本發明公開了一種鉆桿立柱自動排放機械手，由平移回轉機構、伸縮機構和機械抓手機構三大部分組成，其中：所述平移回轉機構由平臺支架（1），導軌（2），橫向齒條（3）、縱向齒條（4），縱向移動液壓馬達（5）、橫向移動液壓馬達（7）、回轉液壓馬達（9），減速齒輪（6），回轉機構，懸掛架（10）組成。其結構簡單，可靠性強的鉆井桿及立柱排放機械手，提高工作效率及工作安全性，減少勞動強度及安全事故的發生。

技術領域

本發明屬于鉆井領域，涉及一種勘探鉆井鉆桿立柱自動排放機械手，尤其適用于石油鉆井二層臺鉆桿立柱下鉆、起鉆作業過程的自動抓取傳送排放。

背景技術

在石油勘探鉆井過程中，需要對鉆桿立柱進行大量的起吊排放作業，不僅需要花費大量的時間，而且常常需要多個熟練操作工進行協調作業，需要較大的人力成本。同時，勘探鉆井過程絕大多數是在野外作業，作業環境惡劣，操作工勞動強度大，工作效率低，安全性差，容易發生安全事故。為提高生產效率，降低人力成本，保障生產安全，國內外學者及生產企業均在不斷研究開發鉆桿及鉆桿立柱的自動排放系統，并取得了一定的成果和應用。1973年，全自動鉆桿排放系統首次應用到挪威的半潛式鉆井平臺上，國內袁建民等設計了一種排架主體為長方體框架結構的油管柱立式自動排架系統，但結構較復雜。朱吉良等作了陸地鉆機立柱式鉆桿自動傳送系統的研究，設計出了立柱式鉆桿自動排放系統，但系統采用的是雙手臂機械手結構，增加了系統的復雜性，降低了抓取精度和系統可靠性。黃川等初步探索研究了舌臺前置式鉆桿排放機械手。鄒世斌等發明了“鉆桿自動排放裝置（CN202500509U）”，張澗等發明了“一種鉆機鉆桿自動排放系統（CN203808880U）”，但系統較為復雜，可靠性受影響。

發明內容

根據上述鉆井桿及立桿排放等機械手存在的缺點，為簡化系統，提高工作精度及可靠性，提高工作效率和減少安全事故，在移動排放的過程中，應盡可能的保持豎直狀態和采用水平移動的方式，本發明提供了一種鉆桿立柱自動排放機械手，其結構簡單，可靠性強的鉆井桿及立柱排放機械手，提高工作效率及工作安全性，減少勞動強度及安全事故的發生。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案是：該鉆桿立柱自動排放機械手由平移回轉機構、伸縮機構和機械抓手機構三大部分組成，其特征在于：所述平移回轉機構由平臺支架1，導軌2，橫向齒條3、縱向齒條4，縱向移動液壓馬達5、橫向移動液壓馬達7、回轉液壓馬達9，減速齒輪6，回轉機構，懸掛架10組成；導軌2通過縱向液壓馬達5驅動齒輪、縱向齒條傳動沿著支架1做縱向移動，實現導軌及導軌上整體機構的縱向移動；導軌上安裝的減速機構通過齒輪6與導軌上的橫向齒條3進行嚙合傳動，在橫向液壓馬達7的驅動下，帶動減速器沿著導軌做橫向移動，實現減速機構和懸掛架橫向移動；回轉機構由蝸輪蝸桿傳動機構8組成，蝸輪蝸桿傳動機構通過法蘭盤與減速器連接，蝸輪蝸桿傳動機構在液壓馬達9的驅動下，帶動懸掛架相對于減速器做回轉運動，實現懸掛架及收縮機構的整體回轉運動；伸縮機構包括有位于懸掛架10上的滑塊14，懸掛架10上安裝有齒條11，滑塊14上安裝有液壓馬達13驅動的齒輪減速機構12，齒輪減速機構輸出的齒輪與齒條11嚙合傳動，帶動滑塊14沿著懸掛架10做上下往返運動；所述滑塊14上鉸接有拉桿15、動力桿16，所述拉桿15、動力桿16的另一端鉸接舉升臂18，在動力桿16和懸掛架10之間鉸接有挺桿17，舉升臂18上安裝有上機械抓手19，下機械抓手20固定連接在滑塊21上，滑塊21安裝在舉升臂18上并能上下滑動，液壓缸22的活塞推桿連接滑塊21，液壓缸22活塞推桿的伸縮能夠帶動滑塊沿著舉升臂上下滑動。

所述上機械抓手19、下機械抓手20由支撐座201、手爪205，連桿203、液壓缸活塞推桿202、液壓缸206、連接銷釘204組成，所述手爪205和液壓缸206分別固定在支撐座201上，連桿203通過連接銷釘204連接手爪205和液壓缸活塞推桿202。