石油钻井机二层台排管机器人用伸缩臂的制作方法

本实用新型涉及一种石油钻井机辅助机械装置，特别涉及一种石油钻井机二层台排管机器人用伸缩臂。

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。二层台管柱排放是钻井过程中把管柱从井口移至指梁构成的排放架内的必要过程，目前钻井作业中管柱的起放通常是工人操作吊卡，通过吊卡卡接，然后通过人力排放到指定位置，再由工人摘挂释放吊卡。这种抓取和释放、移动、排放管柱的高空作业非常危险且劳动强度较大，作业效率非常低下。在某特殊工况下，二层台部分空间与钻机游动系统干涉，从而限制了游动系统的工作行程。

现有技术存在以下缺点和不足：人工高空作业危险性高，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，无法解决特殊工况下二层台特定方位所占空间的释放问题。

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，提供一种石油钻井机二层台排管机器人用伸缩臂，可以节约人工成本，降低工人工作危险性，实现自动化钻修井作业。

其技术方案是：包括伸缩臂座（21）、主臂（22）、副臂（23）、副臂平衡臂（24）、机械爪平衡臂（25），机械爪平衡杠杆（26）、驱动油缸（27），所述主臂（22）上端与伸缩臂座（21）铰接，下端与机械爪平衡杠杆（26）和副臂（23）铰接，所述副臂（23）的另一端与管柱爪（10）铰接，副臂平衡臂（24）上端与伸缩臂座（21）铰接，下端与副臂（23）铰接，机械爪平衡臂（25）共两件，其中一件的两端分别与伸缩臂座（21）和机械爪平衡杠杆（26）铰接，另一件的两端分别与管柱爪（10）和机械爪平衡杠杆（26）铰接，所述驱动油缸（27）的一端铰接到主臂（22），另一端铰接于副臂（23）。

上述驱动油缸（27）驱动主臂（22）和副臂（23）产生夹角，使管柱爪（10）可以前伸

上述伸缩臂座（21）、主臂（22）、副臂（23）和副臂平衡臂（24），此四件相互铰接为四连杆机构，当主臂（22）和副臂（23）相互运动产生夹角时，此夹角一直保持被垂面等分。

本实用新型的有益效果是：通过设计的伸缩臂座、主臂、副臂和副臂平衡臂，此四件相互铰接为四连杆机构，当主臂和副臂相互运动产生夹角时，此夹角一直保持被垂面等分，这样，可以进一步的实现二层台管柱自动排放的全机械化连续作业，大幅度减少操作人员的劳动强度，极大得降低了钻井作业的事故率，同时降低工人工作危险性，安全性大大提高，节约了人工成本。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的伸缩位移曲线示意图；

图3为本实用新型的使用示意图；

图中：伸缩臂座21、主臂22、副臂23、副臂平衡臂24、机械爪平衡臂25，机械爪平衡杠杆26、驱动油缸27；管柱爪10、伸缩臂20、回转机构30、滑动底座40、伸缩导轨50、翻转二层台60。

具体实施方式

结合附图，对本实用新型作进一步的描述：

本实用新型提到的一种石油钻井机二层台排管机器人用伸缩臂，包括伸缩臂座21、主臂22、副臂23、副臂平衡臂24、机械爪平衡臂25，机械爪平衡杠杆26、驱动油缸27，所述主臂22上端与伸缩臂座21铰接，下端与机械爪平衡杠杆26和副臂23铰接，所述副臂23的另一端与管柱爪10铰接，副臂平衡臂24上端与伸缩臂座21铰接，下端与副臂23铰接，机械爪平衡臂25共两件，其中一件的两端分别与伸缩臂座21和机械爪平衡杠杆26铰接，另一件的两端分别与管柱爪10和机械爪平衡杠杆26铰接，所述驱动油缸27的一端铰接到主臂22，另一端铰接于副臂23。

其中，驱动油缸27驱动主臂22和副臂23产生夹角，使管柱爪10可以前伸，伸缩臂座21、主臂22、副臂23和副臂平衡臂24，此四件相互铰接为四连杆机构，当主臂22和副臂23相互运动产生夹角时，此夹角一直保持被垂面等分。

本实用新型使用时，驱动油缸27驱动主臂22和副臂23产生夹角，使管柱爪10可以前伸，伸缩臂座21、主臂22、副臂23和副臂平衡臂24，此4件相互铰接为四连杆机构，其实现的功能是，当主臂22和副臂23相互运动产生夹角时，此夹角一直保持被垂面等分，此功能对保证整个结构的稳定工作至关重要。伸缩臂座21、主臂22、机械爪平衡臂25和机械爪平衡杠杆26组成平行四边形连杆机构，副臂23、机械爪平衡臂25，机械爪平衡杠杆26和管柱爪10组成同样尺寸的平行四边形连杆机构，依靠此两处平行四边形连杆机构，与前面的特殊四连杆机构效果相结合，可以保持管柱爪10在同一水平面上做进退动作，具体运动曲线如图2所示。

另外，应用时，参照附图3，管柱爪10活动连接在伸缩臂20的一端，伸缩臂20的上端连接于回转机构30，回转机构30设置在滑动底座40上，滑动底座40可在伸缩导轨50上动力行走，伸缩导轨50安装于翻转二层台60底部；

伸缩臂20驱动管柱爪10前后方向运动，且管柱爪10的运动轨迹在一水平面上；回转机构30驱动管柱爪10和伸缩臂20旋转，用以改变管柱爪10工作的方向；滑动底座40可在伸缩导轨50上动力行走，用以带动管柱爪10沿轨道方向平移；伸缩臂20、回转机构30和滑动底座40的组合动作可以使管柱爪10在一特定平面内自由运动。

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。