[发明专利]一种油气井用旋转机械手装置

权利要求书

1.一种油气井用旋转机械手装置，其特征在于，包括基座，基座的一面向外沿水平方向设置有上下两块安装板，两块安装板之间沿竖向设置有转向柱，转向柱的一端沿同轴方向连接有液压转向器、另一端通过轴承与其中一个安装板可转动连接，液压转向器连接在另一个安装板的对应侧且能带动转向柱正反旋转180°，转向柱上沿径向向外连接有水平支架，水平支架的外侧上端连接有转向油缸、外侧下端沿水平方向铰接有翻转臂架，铰接点位于翻转臂架的中部，转向油缸的伸缩杆末端向下延伸且与翻转臂架的对应位置之间可转动连接有连杆，翻转臂架的两端向下相对设置有一对夹持机械手，夹持机械手的夹持空间与油管的截面尺寸一致，翻转臂架的两端还向下相对设置有一对环持机械手，环持机械手与夹持机械手位于同一直线方向上且环持机械手的夹持空间大于夹持机械手的夹持空间，一对环持机械手用于同步抓取油管的两端并向上收紧，一对夹持机械手用于在环持机械手收紧后夹持对应位置的油管。

2.如权利要求1所述的油气井用旋转机械手装置，其特征在于，一对所述夹持机械手位于一对所述环持机械手之间，所述夹持机械手在夹持时内侧为圆形且直径与油管的直径一致，夹持机械手的内侧表面连接有一层弹性件，所述环持机械手包括相对设置的两个弧形的夹持头，两个夹持头的上端的间距大于油管的直径。

3.如权利要求2所述的油气井用旋转机械手装置，其特征在于，所述翻转臂架上在所述环持机械手的外侧设置有抓管检测装置，用于检测所述环持机械手是否收紧到位，所述翻转臂架上在所述夹持机械手的内侧设置有钳体位移检测装置，用于检测所述夹持机械手在油管交接时是否发生相对位移。

4.如权利要求1所述的油气井用旋转机械手装置，其特征在于，所述水平支架包括在竖向上间隔设置的上横杆和下横杆，上横杆和下横杆的一端分别与所述转向柱固定连接，上横杆和下横杆之间连接有若干个支撑杆，上横杆和下横杆的另一端共同连接有一块竖板，所述翻转臂架铰接在竖板的外侧面下端，所述转向油缸的上端铰接在竖板的外侧面上端。

5.如权利要求4所述的油气井用旋转机械手装置，其特征在于，所述上横杆、所述下横杆的相互远离的一侧分别沿所述上横杆的长度方向连接有调节油缸，调节油缸的伸缩杆朝向所述竖板设置且与所述竖板的对应侧面固定连接。

6.如权利要求4所述的油气井用旋转机械手装置，其特征在于，所述转向柱包括竖向设置的转向轴和滑动连接在转向轴外侧的转向套筒，转向轴的底部与所述液压转向器的输出端固定连接，所述液压转向器固定在下侧的所述安装板上，所述上横杆、所述下横杆与转向套筒的外侧壁固定连接，转向轴的下端沿径向向外设置有凸块，转向套筒的底部对应凸块向上开设有形状匹配的凹槽，转向轴的长度大于转向套筒的长度且顶部与上侧的所述安装板通过所述轴承可转动连接，转向套筒的上端侧壁沿径向开设有卡槽，卡槽在转向套筒的旋转方向上与所述上横杆的夹角为90°且位于上横杆初始位置的前端，转向轴的上方设置有一个限位架，限位架的两端分别向下延伸形成倒U形的限位槽，两个限位槽相对设置且间距大于转向套筒的直径，限位槽的宽度与所述上横杆的宽度一致且两个限位槽分别位于所述上横杆在旋转180°前后两个位置的正上方，限位架的上方设置有伸缩油缸，伸缩油缸的缸体与所述基座固定连接、伸缩杆向下设置并与限位架的顶面中部连接，限位架的中部底面与上侧的所述安装板的顶部的距离大于限位槽的深度，限位槽的深度大于卡槽的顶面与转向套筒顶面的轴向距离，所述基座在设置有转向轴的一面还固定有顶推油缸，顶推油缸的伸缩杆竖直向上设置且末端连接有一个液压缸，液压缸的输出端的运动方向朝向转向套筒设置且位于转向套筒垂直于所述基座的径向上，液压缸的输出端向外连接有卡块，卡块与卡槽配合设置，限位槽的深度小于转向套筒的顶部与转向轴的顶部的距离。

7.如权利要求6所述的油气井用旋转机械手装置，其特征在于，所述上横杆为金属结构，所述限位槽的内侧底部设置为电磁铁，用于在通电后磁吸住位于所述限位槽最深处的所述上横杆。