[发明专利]一种钻台面管柱处理机械手

说明书

本发明提供了一种钻台面管柱处理机械手，包括布置于钻台面的“L”形底座、沿底座方向固定设置于底座顶部的行走轨道、水平滑动安装于行走轨道上的行走机构以及转动安装于行走机构顶部且可在水平方向上线性往复移动并夹持管柱的机械手主体，行走轨道的两垂直段分别为作业段和避让段，作业段和避让段之间设置有可通过竖直方向的转动分别与作业段和避让段对接的旋转段，作业段布置于两立根区之间，避让段布置于立根区靠近井口中心的一侧。本发明产生了不额外占用立根区空间、机械手主体避让可靠、速度快，管柱处理定心性好、对接稳定性高以及运输便捷的效果。

技术领域

本发明涉及尤其钻采技术领域，尤其涉及一种钻台面管柱处理机械手。

背景技术

目前，油气钻采过程中管柱处理作业仍以人工为主，作业劳动强度大，工作效率低，安全性差，用设备替代人工实现管柱处理自动化，成为解决以上问题的根本途径。钻台面管柱处理机械手做为钻台面井口管柱处理自动化作业的重要工具，主要包括底座、行走轨道、机械手主体、行走机构，底座固定安放于立根区的中间区域，行走轨道固定安装于底座上，机械手主体安装于行走机构顶端，并可以在机械手自旋转电机的带动下相对于行走机构旋转，行走机构通过滚轮与行走轨道的槽型导轨配合；通过机械手的移动、旋转、伸缩、避让实现对井口管柱的自动排放。

立根区管柱容量会影响油气钻采作业效率，机械手在作业区时会与之配合的自动液压钳、铁钻工、猫道等自动化工具发生干涉，现有的机械手通过轨道由一立根区指向另一立根区的布局方式进行避让，以及行走轨道、行走机构、机械手主体整体移动的方式进行避让均会占用两侧的立根区，导致立根区存放管柱的数量减少。

发明内容

针对现有技术中所存在的不足，本发明提供了一种钻台面管柱处理机械手，其解决了现有技术中存在的管柱处理机械手为避让其它井口自动化设备施工时在两立根区之间来回移动的方式缩减了两立根区可容纳的管柱数量的问题。

根据本发明的实施例，一种钻台面管柱处理机械手，包括布置于钻台面的“L”形底座、沿底座方向固定设置于底座顶部的行走轨道、水平滑动安装于行走轨道上的行走机构以及转动安装于行走机构顶部且可在水平方向上线性往复移动并夹持管柱的机械手主体，行走轨道的两垂直段分别为作业段和避让段，作业段和避让段之间设置有可通过竖直方向的转动分别与作业段和避让段对接的旋转段，作业段布置于两立根区之间，避让段布置于立根区靠近井口中心的一侧。

优选的，所述行走轨道包括槽型导轨和齿条，槽型导轨布置于所述底座的两外侧壁的顶部，齿条布置于所述底座的相对内壁的顶部，所述行走机构包括滚动装置和驱动装置，滚动装置内水平转动设置有滚轮，且滚轮位于槽型导轨的水平槽内，驱动装置包括驱动电机、线缆卷筒、缠绕于线缆卷筒上的拖链和固定连接于驱动电机的输出端上的齿轮，齿轮与齿条啮合。

优选的，所述旋转段包括固定设置于所述底座上的避让旋转电机、弧形导轨和转动安装于弧形导轨上的对接轨道，对接轨道内设置有所述槽型导轨和齿条，对接轨道底部固定连接避让旋转电机的输出轴，避让旋转电机的输出轴与弧形导轨同轴。

优选的，所述弧形导轨的两端分别连接于所述作业段和避让段的相离侧壁上，所述弧形导轨的两端均设置有旋转限位点。

优选的，所述对接轨道用于分别对接所述作业段和避让段的端部成弧形，且弧形所对应的圆心位于所述避让旋转电机的输出轴的轴线上，且所述作业段和避让段与对接轨道的对接端上均设置有适配缺口。

优选的，所述机械手主体包括旋转底座、伸缩机构和定心扶管机械手，旋转底座布置于所述机械手主体的底部，所述行走机构的顶部设置有机械手自旋转电机，旋转底座底部的法兰面与机械手自旋转电机输出端法兰面固定连接，伸缩机构包括机械臂和驱动装置，机械臂包括后臂、连接架和前臂，后臂和前臂的顶端均铰接于连接架的底部，后臂的底端铰接于旋转底座上，驱动装置为驱动油缸，驱动油缸的两端分别铰接在前臂和后臂上，定心扶管机械手通过两个铰链连接于前臂的活动端上。