[发明专利]一种油气井用旋转机械手装置

说明书

本发明公开了一种油气井用旋转机械手装置，通过一对环持机械手与一对夹持机械手的相互配合，环持机械手便于快速提取油管，在收缩夹持空间后，使油管进入夹持机械手所需的位置上，相当于对准了油管的轴线位置，夹持机械手抱紧油管后，通过设置的转向油缸与翻转臂架的配合，驱动翻转臂架旋转，从水平状态变为竖直状态，即带动油管也从水平方向变为竖直方向，便于后续油管的对接安装，之后再通过设置的液压转向器旋转整个水平支架，从而带动油管旋转，调整油管在水平面内的位置，至此完成了油管从抓取到角度、位置的调整，对油管转移到所需位置的操作更加方便灵活，极大的提升了油管在交接前的自动化作业效率。

技术领域

本发明涉及油气井管柱自动化处理技术领域。更具体地说，本发明涉及一种油气井用旋转机械手装置。

背景技术

国外带压作业设备起步于上世纪二十年代，经过近百年发展，作业工艺成熟且大范围推广应用，但在自动化产品研发方面速度较慢，国内常规钻修设备自动化作业也在逐步推广应用，在管柱自动化作业过程中，需要先从油管存放处取料，然后向上运输到到指定位置移交油管，再进行油管的对接安装，在取料及运输过程中，需要灵活抓取，保持抓取平衡，并根据取料位置、对接位置进行调整所抓取油管的方位，还需要注意操作的精准性，而目前的操作设备功能单一，自动化程度还不够高，尤其是在油管运输到高空时，对油管位置的调整不方便。

发明内容

本发明的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。

本发明还有一个目的是提供一种油气井用旋转机械手装置，以解决现有技术中对油管抓取及运输效率低、对位精准度不高的问题。

为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种油气井用旋转机械手装置，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。

优选的是，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。

优选的是，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。

优选的是，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。

优选的是，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。