可移动式钻台排管机器人用电磁抓手的制作方法

本实用新型涉及一种石油钻井机辅助机械装置，特别涉及一种可移动式钻台排管机器人用电磁抓手。

背景技术：

钻井作业是一项投资巨大的风险性工程，钻井装备的优劣直接影响着钻井速度、钻井安全和钻井经济效益。目前，石油钻井现场起下钻作业时管柱的排放以人工操作为主。起钻时，司钻利用井架上的天车、游动滑车和大钩从井内起出管柱，由2名钻工从钻台井口用手将起出后的管柱推至管柱排放架内；下钻时，由2名钻工将管柱从管柱排放架内拉至井口位置，对准连接螺纹，以方便螺纹连接后完成下钻。完成上述起下钻作业中的管柱抓取、释放、移动、排放、定位等工作，钻井工人付出的劳动强度非常大，起下钻速度慢、效率低并且带来很多不安全因素。

现有技术存在以下缺点和不足：人工作业事故率高，工人体力消耗大，工作条件差，工作可持续性差，效率低，人工成本较高经济型差，自动化程度差。

技术实现要素：

本实用新型的目的就是针对现有技术存在的上述缺陷，提供一种可移动式钻台排管机器人用电磁抓手。

其技术方案是包括抓手固定座（51）、抓手偏摆架（52）、电磁铁（53）、管柱滚轮（54），所述抓手偏摆架（52）的后端设有抓手固定座（51），前端设有多个电磁铁（53），所述电磁铁（53）拥有两个吸附面，在电磁作用下吸附面产生吸合力抓取管柱（A），所述电磁铁（53）的每个吸附面的上下两端均安装有管柱滚轮（54）。

上述的抓手偏摆架（52）通过两个相互垂直的自由转轴分别连接抓手固定座（51）和电磁铁（53）。

上述的电磁铁（53）重心位于两个自由转轴的正下方一段距离。

上述的抓手偏摆架（52）的前端为钳口形状。

上述的电磁铁（53）的两个吸附面呈现V形夹角。

本实用新型的有益效果是：能够很好的解决设备作业过程中既要适应管柱的上下自由运动和偏摆，又要提供足够的定位精度使其在下钻过程中准确地进行螺纹对准。同时，电磁铁53重心位于两个转轴的正下方一段距离，此重心位置设计使电磁抓手50释放管柱后，能够在重力作用下自动摆回初始竖直状态，以适应下一根管柱的吸合。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型吸合管柱的示意图；

图3为本实用新型应用组装后的结构示意图；

图中：抓手固定座51、抓手偏摆架52、电磁铁53、管柱滚轮54，履带式底盘10、升降台20、回转台30、伸缩臂40、电磁抓手50、管柱A。

具体实施方式

结合附图，对本实用新型作进一步的描述：

本实用新型提到的可移动式钻台排管机器人用电磁抓手，包括抓手固定座51、抓手偏摆架52、电磁铁53、管柱滚轮54，所述抓手偏摆架52的后端设有抓手固定座51，前端设有多个电磁铁53，所述电磁铁53拥有两个吸附面，在电磁作用下吸附面产生吸合力抓取管柱A，所述电磁铁53的每个吸附面的上下两端均安装有管柱滚轮54。

其中，抓手偏摆架52通过两个相互垂直的自由转轴分别连接抓手固定座51和电磁铁53，上述的电磁铁53重心位于两个自由转轴的正下方一段距离，上述的抓手偏摆架52的前端为钳口形状，上述的电磁铁53的两个吸附面呈现V形夹角。

吸合管柱示意见图2。电磁铁53拥有两个呈现V形夹角的吸附面，在电磁作用下表面产生吸合力以抓取管柱，V形夹角既能增加电磁铁对管柱的吸附和定位能力，又能对管柱的不同直径产生良好的适应。电磁铁53每个吸附面的上下两端均安装有管柱滚轮54，此滚轮可以使管柱能够离开吸合面微小的距离，可以保证管柱既能够沿着滚轮滚动方向上下移动又不会降低电磁铁对管柱的吸合力。

抓手偏摆架52通过两个相互垂直的自由转轴分别铰接于抓手固定座51和电磁铁53，此结构可以使电磁铁53实现两个旋转自由度的偏摆，以适应作业过程中管柱的偏摆，防止因为管柱偏摆而导致电磁抓手50外力损坏和吸合力不足等问题。

此电磁抓手50结构能够很好的解决设备作业过程中既要适应管柱的上下自由运动和偏摆，又要提供足够的定位精度使其在下钻过程中准确地进行螺纹对准。同时，电磁铁53重心位于两个转轴的正下方一段距离，此重心位置设计使电磁抓手50释放管柱后，能够在重力作用下自动摆回初始竖直状态，以适应下一根管柱的吸合。

本实用新型可以组装成为一种可移动式钻台排管机器人，如图 3所示，包括履带式底盘10、升降台20、回转台30、伸缩臂40、电磁抓手50。其中，回转台30与伸缩臂40铰接，伸缩臂40与电磁抓手50铰接。其余单元相互连接方式均为可以拆卸固定连接。履带式底盘10通过液压动力提供动力行走功能，同时集成液压动力站和电控箱；升降台20提供动力升降功能；回转台30提供动力回转功能；伸缩臂40用以实现电磁抓手50的进退；电磁抓手50作为最终的执行部件，可以通过电磁效应吸附固定管柱，最终实现管柱的精确移位和排放。

以上所述，仅是本实用新型的部分较佳实施例，任何熟悉本领域的技术人员均可能利用上述阐述的技术方案加以修改或将其修改为等同的技术方案。因此，依据本实用新型的技术方案所进行的任何简单修改或等同置换，尽属于本实用新型要求保护的范围。