一种钻台机械手夹持机构的制作方法

本发明涉及一种钻台机械手领域，尤其涉及一种用于钻井平台夹持管柱的钻台机械手夹持机构。

背景技术：

目前国内钻井作业过程中，起下钻、接单根及下套管等均采用人工作业，工作方式相对国外先进自动化钻机已严重落后，导致工人劳动强度大，工作效率低且安全性较差。钻台机械手可实现如下功能：起、下钻时与二层台立根自动排放装置一起完成钻井立根的存、取；接单根和下套管时扶正对扣；短距离移动钻台上的重物。而夹持机构是其中的关键技术。

技术实现要素：

本发明目的在于为钻台机械手提供一种结构紧凑、安全可靠的钻台机械手夹持机构。

本发明的技术解决方案是：

一种钻台机械手夹持机构，包括钳体、开合缸体和开合活塞组合、手爪、手爪缸体和手爪活塞组合、手爪前挡块、小连杆，所述钳体为一长方体结构，沿其长度方向的上面开设两条相互对称的长条凹槽；所述手爪为两个结构相同且对称设置，手爪外部由基座和手臂两部分组成整体结构；两个手爪的基座分别沿钳体上面的两条长条凹槽构成水平向相对滑动限位配合，开合缸体和开合活塞组合的两端分别与两个手爪的基座固定连接后组成水平向往复驱动机构；手爪的手臂为中空结构，并沿基座向上垂直连接；手爪缸体和手爪活塞组合设置在手臂的中空内，手爪前挡块尾部铰链在手臂上部，手爪前挡块中段通过小连杆与手爪活塞的伸出端铰链。

上述方案进一步包括：

在手臂中空内还设有活塞杆耳环、摆动轴，手爪前挡块依次通过小连杆、摆动轴、活塞杆耳环与手爪活塞的伸出端铰链。

在钳体两条相互对称的长条凹槽之间留空部位设置齿轮轴，每只手爪基座内侧连接有一齿条，分别与齿轮轴上的齿轮啮合。

所述齿轮轴通过轴承装在钳体内部。

在钳体上两个手爪之间部位还设置有机械手挡块，机械手挡块上固定有橡皮垫。

所述钳体长条凹槽横截面呈凸字形，与之配合的手爪基座横截面也呈凸字形。

所述手爪的手臂内侧呈内弧结构。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明结构紧凑，通过液压驱动，安全可靠，工作稳定，适应一定范围内不同直径尺寸的管柱，液压缸提供动力可自由控制机械手的夹持与放开，驱动结构紧凑可实现较大的承受力，有效降低了操作人员劳动强度，提高了工作效率和安全性。

附图说明

图1是本发明的钻台机械手夹持机构主视图。

图2是钻台机械手夹持机构俯视图。

图3是钻台机械手夹持机构左视图。

图4是图1沿b-b截面的剖视图。

其中：1-钳体；2-开合缸体；3-螺母；4-螺栓；5-销轴；6-手爪a；7-橡皮垫；8-手爪活塞；9-螺钉；10-活塞杆耳环；11-摆动轴；12-小连杆；13-销轴；14-销轴；15-手爪前挡块；16-机械手挡块；17-挡块螺钉；18-铜板；19-轴承；20-齿轮轴；21-手爪b；22-开合活塞；23-活塞连接盘；24-连接盘螺栓；25-连接盘螺母；26-手爪缸体；27-丝堵；28-齿条；29-橡皮垫螺钉。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。

实施例1

一种钻台机械手夹持机构，包括钳体1、开合缸体2和开合活塞22组合、手爪a6、手爪b21、手爪缸体26和手爪活塞8组合、手爪前挡块15、小连杆12。

钳体1为一长方体结构，沿其长度方向的上面开设两条相互对称的长条凹槽；所述手爪a6、手爪b21为两个结构相同且对称设置，手爪外部由基座和手臂两部分组成整体结构；两个手爪的基座分别沿钳体上面的两条长条凹槽构成水平向相对滑动限位配合，开合缸体2和开合活塞22组合的两端分别与两个手爪的基座固定连接后组成水平向往复驱动机构；手爪a6、手爪b21的手臂为中空结构，并沿基座向上垂直连接；手爪缸体26和手爪活塞8组合设置在手臂的中空内，手爪前挡块15尾部铰链在手臂上部，手爪前挡块15中段通过小连杆12与手爪活塞8的伸出端铰链。

进一步的：在手臂中空内还设有活塞杆耳环10、摆动轴11，手爪前挡块15依次通过小连杆12、摆动轴11、活塞杆耳环10与手爪活塞8的伸出端铰链。

进一步的：在钳体1两条相互对称的长条凹槽之间留空部位设置齿轮轴20，每只手爪基座内侧连接有一齿条28，分别与齿轮轴20上的齿轮啮合。所述齿轮轴20通过轴承19装在钳体1内部。

进一步的：在钳体1上两个手爪之间部位还设置有机械手挡块16，机械手挡块16上固定有橡皮垫7。

进一步的：所述钳体1长条凹槽横截面呈凸字形，与之配合的手爪基座横截面也呈凸字形。所述手爪的手臂内侧呈内弧结构。

典型实施例2

参照附图1-4所示，一种钻台机械手夹持机构包括：钳体1、开合缸体2、螺母3、螺栓4、销轴5、手爪a6、橡皮垫7、手爪活塞8、螺钉9、活塞杆耳环10、摆动轴11、小连杆12、销轴13、销轴14、手爪前挡块15、机械手挡块16、挡块螺钉17、铜板18、轴承19、齿轮轴20、手爪b21、开合活塞22、活塞连接盘23、连接盘螺栓24、连接盘螺母25、手爪缸体26、丝堵27、齿条28、橡皮垫螺钉29。

钳体1内部有一沉孔，孔内先装入圆形铜板18，后装入轴承19。齿轮轴20装在轴承19上。手爪a6、手爪b21的基座分别从两端滑入钳体1凹槽内，每只手爪基座内侧连接有一齿条28，分别与上述齿轮轴20上的齿轮啮合。开合缸体2与开合活塞22相配合，缸体一侧通过螺母3和螺栓4固定在手爪a6基座上，活塞一侧通过活塞连接盘23和连接盘螺栓24固定在手爪b21基座上。

手爪a6、手爪b21的手臂内侧内凹，手爪缸体26与手爪活塞8相配合置于其中。手爪缸体26一侧耳环通过销轴5与手臂内凹处耳环连接；手爪活塞8一侧装有通过螺钉9固定的活塞杆耳环10，通过螺纹配合的摆动轴11和丝堵27与小连杆12一侧通孔连接。小连杆12另一侧通孔通过销轴14与手爪前挡块15中部通孔连接。手爪前挡块15尾部通孔通过销轴13与手爪手臂前端的通孔链接。

钻台机械手夹持机构中，两个机械手挡块16通过挡块螺钉17分别固定于钳体1中部上下互相平行的两个位置处，中间距离大于手爪a和手爪b手臂的厚度，其上通过橡皮垫螺钉30固定有橡皮垫7。

工作时，开合缸体2与开合活塞22相配合，开合活塞22缩进时带动手爪a6、手爪b21上连接的齿条28与齿轮轴20上的齿轮配合滚动，实现手爪a6、手爪b21向中间夹紧的运动；同理开合活塞22伸出时实现手爪a6、手爪b21向两边松开的运动。手爪缸体26与手爪活塞8相配合，手爪活塞8缩进时带动小连杆12向内运动，与之连接的手爪前挡块15随之向内运动闭合；同理手爪活塞8伸出时手爪前挡块15随之向外运动张开。手爪a6、手爪b21向中间夹紧，手爪前挡块15向外张开时，实现对钻井管柱的夹持功能，反之则松开钻井管柱。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。