[发明专利]用于钻台的机器人轨道

说明书

技术领域

本发明涉及的是石油及天然气钻探领域，具体涉及一种用于钻台的机器人轨道。

背景技术

众所周知，随着经济的发展，作业机器人逐渐进入到各个领域中，石油行业也不例外，尤其是在石油钻机中的应用。目前，应用在石油钻机上的机器人主要用于完成立根的自动排放，多配置单个机器人，安装在二层台上，在钻台上尚无应用。

上述类型的机器人主要采用悬持立根的方式来移动管柱，这就要求其组件强度和刚性必须足够大，因而导致这类机器人大多体型庞大，对于钻机井架的二层台强度和刚性有较高要求。而采用“钻台”和“二层台”上下两组机器人模拟钻井工实际操作，环持立根的方式来完成立根自动排放，能有效降低对于机器人部件的强度和刚性的要求，从而大大降低其安装运行要求。而采用这种模式，除需要机器人根据实际情况调整机器人的位置和姿态外，还需要下部机器人在不工作时能让出作业空间，以方便其他的钻井作业，故需要钻台机器人设置不同于通常模式的轨道。

发明内容

本发明的目的在于：为了解决上述问题，提供一种用于钻台的机器人轨道，针对钻台工况要求设置停机位，并提供换轨机构实现工作轨道与停机轨道的切换，在钻台机器人不工作时让开作业空间。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种用于钻台的机器人轨道，包括：

工作轨道，设置在钻台的立根区的中心线上，用于钻台机器人进行下钻作业时的移动；

换轨机构，设置在所述工作轨道的一端，包括换向导轨、激光发射器、换向平台、升降油缸、换向齿轮箱和换向电机，其中，所述换向导轨设置在所述换向平台的上端面，所述激光发射器设置在所述换向导轨的任一端的侧边，所述换向平台的下端面连接所述升降油缸，所述升降油缸下端连接所述换向齿轮箱，所述换向齿轮箱的下端连接所述换向电机；

停机轨道，设置在于立根区的远离井口中心的一边，与所述工作轨道成一定角度排布，所述停机轨道的前端指向所述换向平台，所述停机轨道的中部设有基座，所述停机轨道的末端设有升降装置。

进一步，所述换向导轨的中心到所述工作轨道和所述停机轨道的距离相等，所述换向导轨固定在所述换向平台上。

进一步，所述换向齿轮箱包括上盖板、动力齿轮、转盘轴承和箱体，所述上盖板设置在所述箱体的上端面，所述上盖板的下端面设有所述转盘轴承，所述上盖板为圆形且与所述转盘轴承的中心轴线为同一条直线，所述转盘轴承包括轴承外圈和轴承内圈，所述轴承外圈与所述上盖板沿两者的中心轴线的外圈均匀设有一一对应的第一通孔组并通过螺栓连接，所述轴承内圈与所述箱体通过螺栓连接，所述动力齿轮与所述轴承外圈啮合。

进一步，所述动力齿轮为三个，并沿所述轴承外圈均匀分布。

进一步，所述换向电机与所述箱体通过螺栓连接，且所述换向电机的驱动轴穿过所述箱体上的侧孔与所述动力齿轮传动连接。

进一步，所述升降油缸包括缸体、活塞杆和连接板，所述缸体设置在所述升降油缸的下部，并与所述上盖板螺栓连接，所述连接板与所述上盖板的中心轴线为同一条直线，所述缸体和所述连接板之间连接所述活塞杆。

进一步，所述连接板和所述上盖板沿两者的中心轴线对称设有一一对应的两个第二通孔组，所述连接板上设有导向杆，所述导向杆穿过所述第二通孔组与所述上盖板传动连接，所述升降油缸和所述上盖板在所述第二通孔组的两侧对称设有一一对应的第三通孔组，所述上盖板与所述缸体通过所述第三通孔组螺栓连接。

进一步，所述基座上设有毂，所述停机轨道的中部两侧均设有短臂，所述短臂套设在所述毂中，所述毂与所述换向平台在同一水平面上。

进一步，所述停机轨道上设有激光接收器，当所述停机轨道与所述换向导轨连接时，所述激光接收器与所述激光发射器在与所述停机轨道平行的同一竖直平面上相向设置。

进一步，还包括控制器，所述控制器分别与所述工作轨道、所述换轨机构和所述停机轨道连接。

基于上述技术方案，本发明的有益效果是：实现了钻台机器人在钻台面上的移动和换轨，使钻台机器人不工作时能让出作业空间。

附图说明

图1为本发明用于钻台的机器人轨道的俯视图；

图2为本发明中换向机构的结构示意图；

图3为图2中换向齿轮箱的结构示意图；

图4为图3换向齿轮箱的侧视图；

图5为本发明中升降油缸的结构示意图；

图6为本发明中停机轨道的俯视图。