一种石油修井井下作业井口专用机器人的制作方法

本发明涉及石油技术领域，具体为一种石油修井井下作业井口专用机器人。

背景技术：

石油是地质勘探的主要对象之一，是一种粘稠的、深褐色液体，被称为“工业的血液”，地壳上层部分地区有石油储存，主要成分是各种烷烃、环烷烃、芳香烃的混合物，石油的成油机理有生物沉积变油和石化油两种学说，前者较广为接受，认为石油是古代海洋或湖泊中的生物经过漫长的演化形成，属于生物沉积变油，不可再生；后者认为石油是由地壳内本身的碳生成，与生物无关，可再生，石油的颜色非常丰富，有甚红、金黄、墨绿、黑、褐红、至透明；原油的颜色是它本身所含胶质、沥青质的含量决定的，含的越高颜色越深，我国重庆黄瓜山和华北大港油田有的井产无色石油，克拉玛依石油呈褐至黑色，大庆、胜利、玉门石油均为黑色，无色石油在美国加利福尼亚、原苏联巴库、罗马尼亚和印尼的苏门答腊均有产出，无色石油的形成，可能同运移过程中，带色的胶质和沥青质被岩石吸附有关，但是不同程度的深色石油占绝对多数，几乎遍布于世界各大含油气盆地。

目前的石油修井井下作业施工中修井的作业每道施工工序都需要人工参与，而且必须在井口操作，长期以来一直存在劳动强度大，危险系数高，作业时间长的缺点。

技术实现要素：

本发明提供一种石油修井井下作业井口专用机器人，可以有效解决上述背景技术中提出目前的石油修井井下作业施工中修井的作业每道施工工序都需要人工参与，而且必须在井口操作，长期以来一直存在劳动强度大，危险系数高，作业时间长的缺点的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种石油修井井下作业井口专用机器人，包括修井设备，所述修井设备一端通过安装有作业机构；

所述作业机构包括承重板、支脚、折叠梯、井架、加强筋、升降电机固定台、升降电机、转轴、牵引绳扣、牵引绳、承重钩、吊环、防撞柱、拉力绳、吊卡、偏心块、连接杆、把手和挡板；

所述承重板与修井设备焊接相连，所述承重板远离修井设备一端安装有支脚，所述承重板一端安装有折叠梯，所述承重板顶端安装有井架，所述井架共设置有四个，四个所述井架通过加强筋相连，四个所述井架顶端共同焊接有升降电机固定台，所述升降电机固定台顶端通过卡箍安装有升降电机，所述升降电机一端安装有转轴，所述转轴中部套接有牵引绳扣，所述牵引绳扣外侧套接有牵引绳，所述牵引绳贯穿连接有承重钩，所述牵引绳连接有吊环，所述吊环一端安装有防撞柱，所述吊环底端连接有拉力绳，所述拉力绳底端连接有吊卡，所述吊卡下方位于承重板底端安装有偏心块；

所述承重板侧面一端两部均安装有连接杆，两个所述连接杆通过把手挡板相连，两个所述连接杆内侧均安装有把手。

优选的，所述支脚共设置有两个。

优选的，所述井架和加强筋均为钢质的构件，所述井架和加强筋焊接相连。

优选的，所述承重板一端安装有移动平台，所述移动平台两端均安装有导轨；

所述移动平台顶端安装有牵引机构；

所述牵引机构包括移动块、滑块、限位块、旋转轴和油管支撑台；

所述移动块底端通过滑块与导轨相连，所述滑块一端安装有限位块，所述移动块顶端通过旋转轴安装有油管支撑台。

优选的，所述承重板底端安装有支撑机构；

所述支撑机构包括承重柱、支撑柱和橡皮垫；

所述承重柱顶端与承重板螺纹相连，所述承重板底端安装有支撑柱，所述支撑柱底端安装有橡皮垫，所述橡皮垫表面设置有防滑纹。

优选的，所述牵引绳和拉力绳均为不锈钢材质的构件。

优选的，所述把手外侧套接有海绵套。

优选的，所述防撞柱为l型。

优选的，所述承重板位于吊卡底端开设有井口。

优选的，所述升降电机输入端均通过开关连接市电的输出端。

与现有技术相比，本发明的有益效果：本发明结构科学合理，使用安全方便：

1、石油修井井下作业井口专用机器人的自动化操作，真正实现修井作业井口的无人操作，从而达到减少修井作业施工操作中的用工数量，减轻了工人的劳动强度，提高了安全系数，降低了作业成本，提高了作业效率，可以降低升降电机的负载能力，升降电机带动吊环，接着通过吊环带动吊卡，方便快捷；

2、通过升降电机的往返运动，可以便于油管的上下运动，方便快捷，油管位于吊卡底端，需要把油管从承重板底端中提出，升降电机通过带动承重钩和吊环运动，从而使吊环运动到吊卡处，通过安装在承重板上的外接机器人把吊环和吊卡连在一起，同时油管和吊卡连在一起，这时升降电机再次旋转，通过转轴带动承重钩、吊环、吊卡和油管上升，从而把油管从承重板底端中提出，然后通过机器人把提出的油管下端推到向移动平台，升降电机反转，通过转轴带动承重钩、吊环、吊卡和油管下降，使上端油管落在油管支撑台上，然后通过机器人把吊环和吊卡分开。

3、通过挡板，可以便于工作人员，通过站立在把手顶端，从而便于将引力绳与吊环分开，并且通过防撞柱可以便于防止承重钩和吊环与井架的接触，安全可靠，在使用中，通过支撑柱，可以便于工作人员放置油管，从而降低了占地的空间。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。

在附图中：

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明的作业机构示意图；

图3是本发明的牵引机构示意图；

图4是本发明的支撑机构示意图；

图5是本发明的连接杆、把手和挡板关系结构示意图；

图6是本发明的井架和加强筋关系结构示意图；

图中标号：1、修井设备；

2、作业机构；2001、承重板；2002、支脚；2003、折叠梯；2004、井架；2005、加强筋；2006、升降电机固定台；2007、升降电机；2008、转轴；2009、牵引绳扣；2010、牵引绳；2011、承重钩；2012、吊环；2013、防撞柱；2014、拉力绳；2015、吊卡；2016、偏心块；2017、连接杆；2018、把手；2019、挡板；

3、移动平台；4、导轨；

5、牵引机构；5001、移动块；5002、滑块；5003、限位块；5004、旋转轴；5005、油管支撑台；

6、支撑机构；601、承重柱；602、支撑柱；603、橡皮垫。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例：如图1-6所示，本发明提供技术方案，一种石油修井井下作业井口专用机器人，包括修井设备1，修井设备1一端通过安装有作业机构2；

作业机构2包括承重板2001、支脚2002、折叠梯2003、井架2004、加强筋2005、升降电机固定台2006、升降电机2007、转轴2008、牵引绳扣2009、牵引绳2010、承重钩2011、吊环2012、防撞柱2013、拉力绳2014、吊卡2015、偏心块2016、连接杆2017、把手2018和挡板2019；

承重板2001与修井设备1焊接相连，承重板2001远离修井设备1一端安装有支脚2002，为了增加承重能力，支脚2002共设置有两个，承重板2001一端安装有折叠梯2003，承重板2001顶端安装有井架2004，井架2004共设置有四个，四个井架2004通过加强筋2005相连，为了增加井架2004和加强筋2005的承重能力，井架2004和加强筋2005均为钢质的构件，井架2004和加强筋2005焊接相连，四个井架2004顶端共同焊接有升降电机固定台2006，升降电机固定台2006顶端通过卡箍安装有升降电机2007，为了便于各部分元器件的正常使用，升降电机2007输入端均通过开关连接市电的输出端，升降电机2007一端安装有转轴2008，转轴2008中部套接有牵引绳扣2009，牵引绳扣2009外侧套接有牵引绳2010，牵引绳2010贯穿连接有承重钩2011，牵引绳2010连接有吊环2012，吊环2012一端安装有防撞柱2013，防撞柱2013为l型，吊环2012底端连接有拉力绳2014，为了增加牵引绳2010和拉力绳2014的牵引能力，牵引绳2010和拉力绳2014均为不锈钢材质的构件，拉力绳2014底端连接有吊卡2015，为了便于油管的牵引，承重板2001位于吊卡2015底端开设有井口，吊卡2015下方位于承重板2001底端安装有偏心块2016；

承重板2001侧面一端两部均安装有连接杆2017，两个连接杆2017通过把手2018挡板2019相连，两个连接杆2017内侧均安装有把手2018，为了便于握住把手2018，把手2018外侧套接有海绵套。。

承重板2001一端安装有移动平台3，移动平台3两端均安装有导轨4；

移动平台3顶端安装有牵引机构5；

牵引机构5包括移动块5001、滑块5002、限位块5003、旋转轴5004和油管支撑台5005；

移动块5001底端通过滑块5002与导轨4相连，滑块5002一端安装有限位块5003，移动块5001顶端通过旋转轴5004安装有油管支撑台5005。

承重板2001底端安装有支撑机构6；

支撑机构6包括承重柱601、支撑柱602和橡皮垫603；

承重柱601顶端与承重板2001螺纹相连，承重板2001底端安装有支撑柱602，支撑柱602底端安装有橡皮垫603，橡皮垫603表面设置有防滑纹。

本发明的工作原理及使用流程：使用者通过修井设备1将机器人带到所需的位置，然后通过吊卡2015夹住油管，接着通过开关启动升降电机2007，通过升降电机2007带动转轴2008旋转，升降电机2007带动吊环2012升起，接着通过吊环2012带动吊卡2015；

起油管作业时，油管位于吊卡2015底端，需要把油管从承重板2001底端中提出，升降电机2007通过带动承重钩2011和吊环2012运动，从而使吊环2012运动到吊卡2015处，通过安装在承重板2001上的外接机器人把吊环2012和吊卡2015连在一起，同时油管和吊卡2015连在一起，这时升降电机2007再次旋转，通过转轴2008带动承重钩2011、吊环2012、吊卡2015和油管上升，从而把油管从承重板2001底端中提出，然后通过机器人把提出的油管下端推到向移动平台3，升降电机2007反转，通过转轴2008带动承重钩2011、吊环2012、吊卡2015和油管下降，使上端油管落在油管支撑台5005上，然后通过机器人把吊环2012和吊卡2015分开，通过支撑柱602，可以便于工作人员放置油管，便于油管排放整齐，而通过挡板2019，可以便于工作人员，通过站立在把手2018顶端，从而便于将引力绳7与吊环2012分开，便于后期的人工拆卸与维护，安全方便，并且通过防撞柱2013可以便于防止承重钩2011和吊环2012与井架2004的接触碰撞，降低了承重钩2011和吊环2012损坏的可能性；

下油管作业时，油管位于油管支撑台5005上，需要把油管从油管支撑台5005上放入井口中，通过推动移动块5001将油管的一端送到承重板2001上，升降电机2007反转，通过带动承重钩2011和吊环2012运动，从而使吊环2012运动到承重板2001上的油管处，通过机器人把吊环2012和吊卡2015以及油管连在一起，升降电机2007正转，通过升降电机2007再次旋转，通过转轴2008带动承重钩2011、吊环2012、吊卡2015和油管向上运动，从而使油管下端运动到承重板2001井口处，升降电机2007反转，升降电机2007再次旋转，通过转轴2008带动承重钩2011、吊环2012、吊卡2015和油管向下运动，使油管进入井口中，直至吊卡2015到达井口处，通过机器人把吊卡2015吊环2012分开，从而把油管放入井口中。

在使用中，从而降低了占地的空间，石油修井井下作业井口专用机器人的自动化操作，真正实现修井作业井口的无人操作，从而达到减少修井作业施工操作中的用工数量，减轻了工人的劳动强度，提高了安全系数，降低了作业成本，提高了作业效率。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。