[發明專利]一種大螺旋插接式鉆桿自動加卸裝置及方法

有效

• 申請號: 202110208722.6
• 申請日: 2021-02-24
• 公開（公告）號: CN112922542B
• 公開（公告）日: 2022-08-19
• 發明（設計）人: 鄔迪;徐鵬博;姚克;張寧;陳逢雷;孟瑞;王松;楊江波
• 申請（專利權）人: 中煤科工集團西安研究院有限公司
• 主分類號: E21B19/15
• 分類號: E21B19/15;E21B19/16
• 代理公司: 西安恒泰知識產權代理事務所 61216
• 代理人: 趙中霞

1.一種用于大螺旋插接式鉆桿自動加卸裝置的上桿機構，其特征在于，包括推送單元（100）和安裝在推送單元（100）上的機械手（200）；

所述推送單元（100）包括豎向的定位板（101）、固定在定位板（101）上的水平的支撐臂A（102）和支撐臂B（103）、設在支撐臂A（102）上的鉆桿頂推組合件以及設在支撐臂B（103）上并與鉆桿頂推組合件相對的鉆桿接手組合件；所述鉆桿頂推組合件包括固定在支撐臂A（102）上的水平的頂推油缸支撐板（104）、垂直固定在頂推油缸支撐板（104）上的頂推油缸安裝板（105）以及安裝在頂推油缸安裝板（105）上的頂推油缸（106）；所述鉆桿接手組合件包括固定在支撐臂B（103）上的與頂推油缸安裝板（105）平行相對的接手立板（107）以及固定在接手立板（107）上的弧形的接手板（108）；所述頂推油缸（106）與接手板（108）相對且頂推油缸（106）的中心軸線與接手板（108）的中心軸線重合且平行于定位板（101）；

所述機械手（200）包括固定臂（201）、鉸接在固定臂（201）上端的旋轉臂（202）以及安裝在旋轉臂（202）端部的抓手；所述固定臂（201）為L形結構，固定臂（201）的橫臂垂直固定在所述定位板（101）上且位于支撐臂A（102）和支撐臂B（103）之間，固定臂（201）的豎壁豎向朝上并在豎壁上端與旋轉臂（202）鉸接處設有旋轉油缸（203）以控制旋轉臂（202）旋轉；所述抓手包括固定在旋轉臂（202）端部的下抓手（204）以及與下抓手（204）鉸接的上抓手（205）且上抓手（205）和下抓手（204）之間連接抓手油缸（206）以控制抓手開合；所述旋轉臂（202）能帶動抓手相對水平面從0°-210°旋轉，當旋轉臂（202）旋轉至0°時，旋轉臂（202）垂直于定位板（101）并位于定位板（101）正上方，此時抓手的開口朝下，當旋轉臂（202）旋轉至210°時，抓手位于支撐臂A（102）和支撐臂B（103）之間，此時抓手開口朝上，且上抓手（205）和下抓手（204）分別位于頂推油缸（106）和接手板（108）中心軸線的兩側；所述上抓手（205）和下抓手（204）的軸向長度均不小于2倍的螺旋鉆桿（2）的螺距；

所述頂推油缸（106）和接手板（108）的中心軸線至定位橫板A（112）和定位橫板B（116）的豎向距離為螺旋鉆桿（2）最大直徑的一半，從而當螺旋鉆桿（2）放置在定位橫板A（112）和定位橫板B（116）上時，螺旋鉆桿（2）的軸心軸線與頂推油缸（106）和接手板（108）的中心軸線重合以通過頂推油缸（106）將螺旋鉆桿（2）端部頂推至接手板（108）上，從而對螺旋鉆桿（2）進行軸向定位；

兩個固定立板A（111）之間的距離以及兩個固定立板B（115）之間的距離均不小于螺旋鉆桿（2）的最大直徑，以能將螺旋鉆桿（2）放置在兩個固定立板A（111）之間及兩個固定立板B（115）之間。

2.如權利要求1所述的用于大螺旋插接式鉆桿自動加卸裝置的上桿機構，其特征在于，所述固定臂（201）的豎壁上端設有上端橫板（207）和垂直設在上端橫板（207）上的兩個平行相對的上端豎板（208）；在上端橫板（207）上設有限位塊A（209）和限位塊B（210），限位塊A（209）和限位塊B（210）能對旋轉臂（202）的旋轉角度進行限位使旋轉臂（202）能相對水平面從0°-210°旋轉；當旋轉臂（202）旋轉至限位塊A（209）時，旋轉臂（202）與水平面夾角0°，此時抓手所抓螺旋鉆桿（2）與回轉器（3）所夾主動鉆桿（4）同軸，當旋轉臂（202）旋轉至限位塊B（210）時，旋轉臂（202）與水平面夾角210°，此時抓手的上抓手（205）和下抓手（204）分別位于頂推油缸（106）和接手板（108）中心軸線兩側；

所述旋轉臂（202）通過兩個連接轉軸（211）安裝在兩個上端豎板（208）之間，所述旋轉油缸（203）安裝在上端豎板（208）上并連接所述連接轉軸（211）。