构9。钻杆承载转盘3用于存放钻杆23，钻杆承载转盘3上设有4个安装孔4，4个安装孔4均匀设于钻杆承载转盘3的4个方向。安装孔4与钻杆23的安装套环24相匹配，安装孔4内均匀设有伸缩凸起31，伸缩凸起31作用于安装套环24，伸缩凸起31可伸缩，伸缩凸起31伸展时能够夹紧安装套环24。伸缩凸起31上设有红外传感器32，当红外传感器32接收到红外信号时，红外传感器32控制伸缩凸起31收缩；当红外传感器32未接收到红外信号时，伸缩凸起31伸出夹紧安装套环24。安装孔4借助伸缩凸起31实现对钻杆23的固定，伸缩凸起31可伸缩，在确保钻杆23稳定性同时方便存取钻杆23，结构简单，实用性强。伸缩凸起31的伸缩动作由红外发射器25与红外传感器32控制:当钻杆23接近伸缩凸起31，即摆放钻杆23时，控制红外发射器25发射红外线，红外传感器32接收红外线信号，进而控制伸缩凸起31收缩，钻杆23进入安装孔4内。待钻杆23摆正位置后，关闭红外发射器25，伸缩凸起31伸出并以强有力的力抵住钻杆23，使钻杆23获得优异的稳定性；当钻杆23要抽离安装孔4时，控制红外发射器25再次发射红外线，红外传感器32接收红外线信号，进而控制伸缩凸起31收缩，此时钻杆23可抽离安装孔4。同时，安装套环24可避免伸缩凸起31对钻杆23施力过大而导致钻杆23磨损，延长钻杆23使用寿命。
[0029]钻杆承载转盘3的下端连接有驱动箱体6，驱动箱体6连接底座1，驱动箱体6内安装有电机27，电机27上连接有蜗杆28，蜗杆28上连接有蜗轮30，蜗轮30与蜗杆28上均设有轮齿。蜗轮30的轮齿与蜗杆28的轮齿相互螯合，起到传动作用。蜗轮30的中间连接有转轴29，转轴29的另一端连接钻杆承载转盘3。当电机27工作时，电机27带动蜗杆28旋转，借助轮齿的螯合作用，带动蜗轮30旋转，进而转轴29旋转，转轴29旋转可使钻杆承载转盘3旋转。由于钻杆承载转盘3通过电机27、蜗杆28及蜗轮30可实现旋转，在旋转间实现更换钻杆23，故可根据实际要求选择匹配的钻杆23投入作业，灵活性及实用性强。更换过程如下:首先开启电机27，旋转钻杆承载转盘3，将空闲的安装孔4旋转至钻杆23将到达的位置，然后将钻杆23放入该安装孔4内；接着旋转钻杆承载转盘3，将待更换的钻杆23旋转至可被抓取的位置，并将其抓取，实现简单更换。同时，钻杆承载转盘3与驱动箱体6之间连接有缓冲垫5，起缓冲作用。
[0030]两个支架2的上端各有一处镂空，在镂空处安装有水平气缸7。水平气缸7由缸筒、端盖、活塞及第一活塞杆8组成，第一活塞杆8上连接钻杆抓取机构9。当水平气缸7工作时，钻杆抓取机构9能够沿着活塞杆作水平运动。钻杆抓取机构9包括升降电机10、线性模组33及钻杆抓取头12。升降电机10安装于钻杆抓取机构9的上端，升降电机10工作时，能够实现钻杆抓取机构9升降。升降电机10的下端连接有联轴器11，联轴器11连接升降电机10及线性模组33，用于传递机械扭矩。联轴器11的下端连接有线性模组33。线性模组33的背面连接有线性模组连接块13，线性模组连接块13上形成有凹槽23，凹槽23与第一活塞杆8相匹配，故线性模组连接块13连接水平气缸7，实现钻杆抓取机构9水平移动。
[0031]线性模组33的正面连接有线性模组滑块14，当升降电机10启动时，线性模组滑块14能够上下移动。线性模组滑块14上连接有连接板15，连接板15的下端连接有钻杆抓取头12，故线性模组滑块14能够带动钻杆抓取头12上下移动。钻杆23可进入钻杆抓取头12内，并在钻杆抓取头12的作用下被抓取。钻杆抓取头12内安装有抓取气缸18，抓取气缸18的左侧、右侧、正面及背面均连接有第二活塞杆19，第二活塞杆19上连接有夹爪20。当抓取气缸18工作时，在第二活塞杆19的作用下，夹爪20能够在第二活塞杆19的方向上移动。夹爪20用于抓取钻杆23，夹爪20的下端设有限位凸起21，限位凸起21作用于钻杆头26，限位凸起21通过抵住钻杆头26而固定钻杆23。夹爪20的内表面设有摩擦纹22，摩擦纹22使得夹爪20与钻杆头26之间的摩擦力更大，进一步提高抓取效果。抓取气缸18控制夹爪20在水平方向上移动，当夹爪20相互收缩时，能够牢牢夹住钻杆23，抓取效果极佳，可避免钻杆23在移动或工作时发生脱落。
[0032]线性模组连接块13上安装有光电传感器17，光电传感器17有三个，由上而下依次均匀排列。线性模组滑块14的侧面安装有感应片16，光电传感器17与感应片16相互配合，光电传感器17能够接收感应片16发出的信号，从而确定线性模组滑块14的垂直位置。光电传感器17与感应片16相互配合工作，避免线性模组滑块14滑移过高或过低。钻杆抓取机构9的抓取原理如下:首先钻杆抓取机构9在水平气缸7上作水平运动，使钻杆抓取机构9运动至待抓取钻杆23的正上方。然后开启升降电机10，线性模组滑块14带动钻杆抓取头12下降。钻杆抓取头12在下降过程中，钻杆23逐渐进入钻杆抓取头12内，同时借助感应片16与光电传感器17控制钻杆抓取头12下降至指定的位置(即可抓取钻杆23的位置)。待钻杆抓取头12下降至指定位置后，开启抓取气缸18，将4个夹爪20收缩，夹爪20在收缩过程中，限位凸起21抵住钻杆头26的下部，摩擦纹22与钻杆头26的侧面紧贝占，从而实现牢固抓取。将钻杆23抓取后，控制升降电机10将钻杆抓取头12上升至原有的高度，再开启水平气缸7，将钻杆23运送至钻孔的位置。
[0033]以上仅为本实用新型的具体实施例，但本实用新型的技术特征并不局限于此。任何以本实用新型为基础，为解决基本相同的技术问题，实现基本相同的技术效果，所作出地简单变化、等同替换或者修饰等，皆涵盖于本实用新型的保护范围之中。
【主权项】
1.一种应用于开采油田的钻杆自动排放系统，包括钻杆、自动排放系统及底座，所述底座上安装有支架，其特征在于:所述自动排放系统包括钻杆抓取机构，水平气缸及钻杆承载转盘，所述钻杆承载转盘上设有安装孔，所述安装孔与所述钻杆相匹配，所述安装孔内均匀设有伸缩凸起，所述伸缩凸起作用于所述钻杆；所述钻杆上设有红外发射器，所述伸缩凸起上设有红外传感器，所述红外发射器与所述红外传感器相匹配；所述钻杆承载转盘的下端连接有驱动箱体，所述驱动箱体连接所述底座，所述驱动箱体内安装有电机，所述电机上连接有蜗杆，所述蜗杆上连接有蜗轮，所述蜗杆与所述蜗轮相匹配，所述蜗轮上连接有转轴，所述转轴的另一端连接所述钻杆承载转盘；所述水平气缸安装于所述支架的上端；所述钻杆抓取机构连接于所述水平气缸，所述钻杆抓取机构包括升降电机、线性模组及钻杆抓取头，所述升降电机安装于所述钻杆抓取机构的上端，所述升降电机的下端连接有联轴器，所述联轴器的下端连接有线性模组，所述线性模组的背面连接有线性模组连接块，所述线性模组连接块连接所述水平气缸，所述线性模组的正面连接有线性模组滑块，所述线性模组滑块连接所述钻杆抓取头，所述钻杆抓取头与所述钻杆相匹配，所述钻杆抓取头内安装有抓取气缸，所述抓取气缸上连接有夹爪，所述夹爪作用于所述钻杆。
2.根据权利要求1所述一种应用于开采油田的钻杆自动排放系统，其特征在于:所述钻杆的下端设有安装套环，所述安装套环与所述安装孔相匹配；所述安装套环上均匀安装有红外发射器，所述伸缩凸起作用于所述安装套环。
3.根据权利要求1所述一种应用于开采油田的钻杆自动排放系统，其特征在于:所述钻杆的上端设有钻杆头，所述钻杆头与所述夹爪相匹配；所述夹爪的下端设有限位凸起，所述限位凸起作用于所述钻杆头，所述夹爪的内表面设有摩擦纹，所述摩擦纹作用于所述钻杆头。
4.根据权利要求1所述一种应用于开采油田的钻杆自动排放系统，其特征在于:所述水平气缸设有第一活塞杆，所述线性模组连接块上形成有凹槽，所述活塞杆与所述凹槽相匹配。
5.根据权利要求1所述一种应用于开采油田的钻杆自动排放系统，其特征在于:所述线性模组连接块上安装有光电传感器，所述线性模组滑块的侧面安装有感应片，所述光电传感器与所述感应片相互配合。
6.根据权利要求1所述一种应用于开采油田的钻杆自动排放系统，其特征在于:所述线性模组滑块上连接有连接板，所述连接板的下端连接有所述钻杆抓取头。
7.根据权利要求1所述一种应用于开采油田的钻杆自动排放系统，其特征在于:所述抓取气缸的左侧、右侧、正面及背面均连接有第二活塞杆，所述第二活塞杆上连接有所述夹爪。
8.根据权利要求1所述一种应用于开采油田的钻杆自动排放系统，其特征在于:所述钻杆承载转盘与所述驱动箱体之间连接有缓冲垫。
【专利摘要】本实用新型公开了一种应用于开采油田的钻杆自动排放系统，包括钻杆、自动排放系统及底座，自动排放系统包括钻杆抓取机构，水平气缸及钻杆承载转盘，钻杆承载转盘上设有安装孔，安装孔内均匀设有伸缩凸起，钻杆上设有红外发射器，伸缩凸起上设有红外传感器；钻杆抓取机构连接于水平气缸，钻杆抓取机构包括升降电机、线性模组及钻杆抓取头，升降电机的下端连接有线性模组，线性模组的背面连接有线性模组连接块，线性模组连接块连接水平气缸，线性模组的正面连接有线性模组滑块，线性模组滑块连接钻杆抓取头，钻杆抓取头内安装有抓取气缸，抓取气缸上连接有夹爪。本实用新型增加钻杆存放装置，引入抓取部件抓取在存放装置内的钻杆，抓取效果良好。
【IPC分类】E21B19-14
【公开号】CN204299499
【申请号】CN201420655561
【发明人】连宏, 宾建军, 刘廷鹏, 张涧
【申请人】杭州海勒科技有限公司
【公开日】2015年4月29日
【申请日】2014年11月5日