[发明专利]一种海底钻机取样管机械手装置

说明书

技术领域

本发明属于石油天然气设备技术领域，涉及一种海底钻机取样管机械手装置。

背景技术

随着能源开发从常规能源（石油、天然气等）向非常规能源（海底可燃冰等）领域扩展，对勘探开发装备的要求也不断提高。目前陆地石油天然气勘探开发装备的管柱排放，主要依靠操作人员利用井口工具辅助完成，人员的劳动强度高，安全风险大；海洋油气勘探开发装备的管柱排放设备与陆地基本相同，自动化程度略有提高。

目前，海底可燃冰等新能源的勘探装备要求能在海洋科考船上配套使用，实现整套装备在海底完成地扰动钻井和保压取芯作业等非常规钻井功能，对包括管柱排放等系统单元提出了具备水下作业和远程监控操作，高度的集成化和自动化的要求。但是现有的设备还不能有效满足集成化和自动化的要求，成为急需解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种海底钻机取样管机械手装置，解决了现有技术中，对于可燃冰等新能源的海底勘探装备，还不能够满足自动化、集成化和远程控制要求的问题。

本发明所采用的技术方案是，一种海底钻机取样管机械手装置，包括底座，在底座上表面通过滑动轴承安装有下旋转臂，下旋转臂设置有驱动机构；在下旋转臂外周下段分别安装有滑轮和取芯缆收放绞车；

下旋转臂向上与上旋转臂固定连接，在上旋转臂的内腔中安装有伸缩臂，伸缩臂上端安装有滑轮组二；在上旋转臂外周中部安装有滑轮组一，在上旋转臂外周上端沿安装有导向轮；

下旋转臂外周和上旋转臂外周一起固定连接有一个伸缩油缸，伸缩油缸的活塞杆端头上连接有滑轮总成。

本发明的海底钻机取样管机械手装置，其特点还在于：

取芯缆收放绞车的滚筒上缠绕有取芯缆，取芯缆从取芯缆收放绞车的滚筒引出，依次通过滑轮组一和滑轮组二后，在取芯缆的另一端连接有吊钩；

在下旋转臂上连接有伸缩臂伸出驱动缆的一端，伸缩臂伸出驱动缆的另一端依次通过滑轮总成、滑轮和导向轮后，与伸缩臂固定连接；

在伸缩臂上端连接有伸缩臂回缩驱动缆的一端，伸缩臂回缩驱动缆的另一端通过滑轮总成与上旋转臂固定连接。

驱动机构是，在底座的外周安装有旋转油缸、电机或液压马达，旋转油缸、电机或液压马达与下旋转臂传动连接。

滑轮总成包括有两个导绳滑轮，其中一个导绳滑轮中穿有伸缩臂伸出驱动缆，另一个导绳滑轮中穿有伸缩臂回缩驱动缆。

本发明的有益效果是，有效的降低了整体设备的体积及重量，具有旋转升降功能，具有高度的自动化、集成化和远程控制能力，通过与自动排管系统配套使用，能够实现海底可燃冰勘探钻机排管架上的取样管在水下井口的连接安装和回收操作，从而满足了海底可燃冰等新型能源的勘探开发要求。

附图说明

图1是本发明装置的结构示意图一；

图2是本发明装置的结构示意图二。

图中，1.底座，2.下旋转臂，3.上旋转臂，4.伸缩油缸，5.伸缩臂，6.旋转油缸，7.滑轮，8.取芯缆收放绞车，9.滑轮组一，10.滑轮总成，11.导向轮，12.滑轮组二，13.取芯缆，14.伸缩臂伸出驱动缆，15.伸缩臂回缩驱动缆。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。

本发明海底钻机取样管机械手装置是一种在深海水下作业并通过液缸和绞车联合驱动实现设备旋转、升降和吊装的自动化机械手装置。

参照图1和图2，本发明装置的结构是，包括底座1，在底座1上表面通过滑动轴承安装有下旋转臂2，下旋转臂2设置有驱动机构，图1实施例是在底座1的外周安装有旋转油缸6，旋转油缸6的活塞杆端头通过销轴与下旋转臂2（的铰接座）连接；在下旋转臂2外周下段分别安装有滑轮7和取芯缆收放绞车8；

下旋转臂2上端通过法兰与上旋转臂3固定连接，在上旋转臂3的内腔中安装有伸缩臂5，伸缩臂5上端安装有（水平伸出）滑轮组二12；在上旋转臂3外周中部安装有滑轮组一9，在上旋转臂3外周上端沿安装有导向轮11；下旋转臂2外周和上旋转臂3外周通过各自的支座一起固定连接有一个伸缩油缸4，伸缩油缸4的活塞杆端头上连接有滑轮总成10；

在取芯缆收放绞车8的滚筒上缠绕有取芯缆13，取芯缆13从取芯缆收放绞车8的滚筒引出，依次通过滑轮组一9和滑轮组二12后，在取芯缆13的另一端连接有吊钩，用于连接有取芯作业的取芯工具，实现取芯工具的收放；