[發明專利]一種用于海底鉆機鉆管接卸的機械手機構

在審

• 申請號: 202211033790.4
• 申請日: 2022-08-26
• 公開（公告）號: CN115822471A
• 公開（公告）日: 2023-03-21
• 發明（設計）人: 劉廣治;劉智鍵;阮海龍;陳云龍;梁濤;汪成龍;趙義;鄧都都;劉協魯;郭強
• 申請（專利權）人: 北京探礦工程研究所
• 主分類號: E21B19/00
• 分類號: E21B19/00;E21B19/18
• 代理公司: 北京慕達星云知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 11465
• 代理人: 肖莎

本發明公開了一種用于海底鉆機鉆管接卸的機械手機構，包括：框架外側的頂部固定連接有擺動馬達，外側的底部轉動連接有升降油缸；固定臂一個開口端的內側固定有第一銷軸，另一個開口端內側的邊角處設有第一滑軌；第一伸縮臂外側與第一滑軌相對應的側邊處固定有第一導桿，第一導桿置于第一滑軌內；第一伸縮臂內部的邊角處設有第二滑軌；第二伸縮臂外側與第二滑軌相對應的側邊處固定有第二導桿，第二導桿置于第二滑軌內；第二伸縮臂遠離第一銷軸的一端內部固定有第二銷軸；驅動油缸的固定端與第一銷軸固定連接，伸縮端與第二銷軸固定連接；機械爪固定于第二伸縮臂設有第二銷軸的一端。本發明中的機械手機構結構緊湊，操作準確性高。

技術領域

本發明涉及鉆探設備技術領域，更具體的說是涉及一種用于海底鉆機鉆管接卸的機械手機構。

背景技術

海底鉆機是海底資源勘探、海底工程地質勘查以及海洋科學研究的一種重要的鉆探取樣裝備。在海底整個作業過程均為遠程遙控式控制，海底鉆機鉆管接卸的機械手機構是海底鉆機整個系統一個關鍵環節。在鉆進過程中，機械手機構負責將鉆管存儲庫中不同層位鉆桿、巖心管等抓取并送至指定位置，在繩索取芯過程中輔助巖心管的投放和回收，在鉆進結束后將提出的鉆桿送至鉆管庫中指定位置。目前，用于海底鉆機鉆管機械的機械手結構在實際應用中存在下列問題：

(1)機械手非工作位占用的空間大，壓縮了鉆管存儲庫的空間，存儲的鉆管少，從而使得鉆深淺。海底鉆機機械手以及鉆管的存儲庫決定鉆機的外形尺寸，受運輸、搭載船只配套收放機構的影響，鉆機外形尺寸不能太大。要想有限空間內存儲更多的鉆桿，實現更大的鉆深，就必須降低機械手非工作位時占用的空間，為鉆管存儲提供更大空間。

(2)機械手各個動作的可靠性不高，重復控制精度差；機械手機構要執行回轉、升降、機械臂伸縮以及機械爪的開合多個動作，而且動作不斷地重復，回轉、升降、機械臂伸縮等動作需要的控制精度高，可靠性要好。這些動作都是遠程遙控實現，需要為遠程操作者提供各個動作的狀態參數以及輔助的視頻監控參數。

因此，研究出一種結構緊湊，操作準確性高的用于海底鉆機鉆管接卸的機械手機構是本領域技術人員亟需解決的問題。

發明內容

有鑒于此，本發明提供了一種結構緊湊，操作準確性高的用于海底鉆機鉆管接卸的機械手機構。

為了實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種用于海底鉆機鉆管接卸的機械手機構，包括：

框架，所述框架兩個相對的側壁處呈開口狀；所述框架外側的頂部固定連接有擺動馬達，外側的底部轉動連接有升降油缸；

固定臂，所述固定臂沿所述框架的開口端穿設于所述框架的內部；所述固定臂內部呈中空狀，且與所述框架開口端相對的兩端呈開口狀；所述固定臂一個開口端的內側固定有第一銷軸，另一個開口端內側的邊角處設有第一滑軌；所述升降油缸的升降端穿過所述框架底部與所述固定臂的底部固定連接；

第一伸縮臂，所述第一伸縮臂沿所述固定壁的開口端穿設于所述固定臂的內部；所述第一伸縮臂外側與所述第一滑軌相對應的側邊處固定有第一導桿，所述第一導桿置于所述第一滑軌內；所述第一伸縮臂內部呈中空狀，且沿與所述固定臂開口端相對的兩端呈開口狀；所述第一伸縮臂內部的邊角處設有第二滑軌，所述第二滑軌與所述第一滑軌分別位于所述第一伸縮臂和固定臂的同一側；

第二伸縮臂，所述第二伸縮臂沿所述第一伸縮臂的開口端穿設于所述第一伸縮臂的內部；所述第二伸縮臂外側與所述第二滑軌相對應的側邊處固定有第二導桿，所述第二導桿置于所述第二滑軌內；所述第二伸縮臂遠離所述第一銷軸的一端內部固定有第二銷軸；

驅動油缸，所述驅動油缸穿設于所述第二伸縮臂的內部，且所述驅動油缸的固定端與所述第一銷軸固定連接，伸縮端與所述第二銷軸固定連接；

機械爪，所述機械爪固定于所述第二伸縮臂設有第二銷軸的一端。