一种钻修井用悬吊式排管机械手的制作方法

本实用新型属于油田钻修井机械技术领域，尤其涉及一种钻修井用悬吊式排管机械手。

背景技术：

钻井和修井是油田运营过程中非常常规的作业项目。作业规程中作业频次最高的就是管具的起下井及其运移作业，在进行管具运移作业时，需借助人力或者机械装置将管具从井口运移到指梁，或者是从指梁运移到井口。

现有技术存在以下缺点和不足：现有的技术是通过人力或者其他装置对管具进行操作，人力进行排管时工作量大，现场环境恶劣，工作可持续性差，效率低，人工成本较高，经济型差；当今的排管工具设备大部分都是通过机电液控制，故障率较高，在成本方面无优势。

中国专利文献中，发明名称为“修井作业一体化设备、管柱扶持装置及其抓手”、公布号为CN105858198A的发明专利公开一种技术方案，包括固定座，以及设于固定座上并依次连接的伸缩驱动件、连杆组件和抓杆组件，所述伸缩驱动件上还连接设有长度调节机构，所述长度调节机构具有至少两个长度位置，所述抓杆组件对应具有至少两个工作开合度。上述技术方案通过两组抓杆不同工作开合度实现不同管径管柱的抓握，且长度调节结构需要驱动装置比如油缸，可靠性较差且对不同管径的开合度难以准确把握。

技术实现要素：

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种钻修井用悬吊式排管机械手，目的是实现了通过纯机械的方式实现对管具的抓取、运移和转运，大大降低了设备的故障率，提高了工作效率，并大大节约了成本。

本实用新型的技术方案为：

一种钻修井用悬吊式排管机械手，包括基座，与基座滑动连接的导轨主体结构，安装在导轨主体结构上端的夹抱装置；所述夹抱装置包括安装在导轨主体结构上的上部护板，安装于上部护板的连杆传导机构，与连杆传导机构一端铰接的吊杆，与连杆传导机构另一端连接的夹抱盒；所述吊杆上部与悬挂钢丝绳连接。

和现有技术相比，本方案设计了纯机械结构方式实现管具的抓取、运转，在机械手具体工作时，基座相对于导轨主体结构为固定状态，导轨主体结构可以在主体结构的限位内自由上下移动，吊杆上部与悬吊钢丝绳连接，进而导轨主体结构及上面安装配合的所有机构都处于钢丝绳悬吊状态。

基于上述方案，本实用新型还做出了如下改进：

进一步地，所述夹抱盒为U型槽结构，夹抱盒两侧壁设有楔形滑槽，楔形滑槽内设有可滑动的抱管板牙。本技术改进中，楔形滑槽可以使抱管板牙在滑动过程中自适应管具直径。

进一步地，所述连杆传导机构包括上摆臂、下摆臂、夹抱驱动臂和夹抱连接臂；所述上摆臂一端铰接于上部护板，另一端与吊杆铰接；所述下摆臂一端与吊杆铰接，另一端与夹抱驱动臂铰接；所述夹抱连接臂一端与夹抱驱动臂连接，另一端与抱管板牙连接。本技术改进中，在抓管具过程中，管具进入夹抱盒时，在机械手的自重作用下，吊杆对下摆臂有拉伸力，此力通过夹抱驱动臂及夹抱连接臂传导给抱管板牙，使抱管板牙沿着夹抱盒内的导槽向下滑动，进而将管具夹抱住。

进一步地，所述导轨主体结构的上中下位置处各安装有一个管具导轮。本技术改进中，导轮的作用是实现管具的扶正、导向、定位作用。

本实用新型的有益效果：本机械手可以通过纯机械的方式实现对管具的抓取、运移和转运，大大降低了设备的故障率，提高了工作效率。

附图说明

图1是本实用新型整体结构示意图；

图2是本实用新型夹抱装置示意图；

图3是本实用新型夹抱盒示意图。

图中，10、吊杆；20、连杆传导机构；30、基座；40、导轨主体结构；50、管具导轨；60、夹抱盒；70、抱管板牙；80、上部护板；21、上摆臂；22、下摆臂；23、销轴；24、夹抱驱动臂；25、夹抱连接臂。

具体实施方式

如图1所示，一种钻修井用悬吊式排管机械手，包括基座(30)，与基座(30)滑动连接的导轨主体结构(40)，安装在导轨主体结构(40)上端的夹抱装置；所述夹抱装置包括安装在导轨主体结构(40)上的上部护板(80)，安装于上部护板(80)的连杆传导机构(20)，与连杆传导机构(20)一端铰接的吊杆(10)，与连杆传导机构(20)另一端连接的夹抱盒(60)；所述吊杆(10)上部与悬挂钢丝绳连接。

如图2所示，连杆传导机构(20)包括上摆臂(21)，下摆臂(22)，销轴(23)，夹抱驱动臂(24)，夹抱连接臂(25)。上摆臂(21)一端与吊杆(10)铰接，另一端与上部护板(80)铰接；下摆臂(22)一端与吊杆(10)铰接，另一端通过销轴与夹抱驱动臂(24)进行铰接，夹抱驱动臂(24)与夹抱连接臂(25)铰接，夹抱块连接臂(25)与抱管板牙(70)连接。如图2、3所示，夹抱盒(60)结构内部的滑槽与抱管板牙(70)配合，抱管板牙(70)可以在滑槽内上下滑动，滑槽为楔形滑槽，可以使抱管板牙(70)在滑动过程中自适应管具直径。管具导轮(50)在机械手的上中下三个位置各安装一个。

机械手工作时，基座(30)相对于导轨主体结构(40)为固定状态，导轨主体结构(40)可以在主体结构(40)的限位内自由上下移动，吊杆(10)上部与悬吊钢丝绳连接，进而导轨主体结构(40)及上面安装配合的所有机构都处于钢丝绳悬吊状态。

机械手抓管具过程中，当管具进入夹抱盒(60)中时，在机械手的自重作用下，吊杆吊杆(10)对下摆臂(22)由拉伸力，此力通过销轴(23)、夹抱驱动臂(24)及夹抱连接臂(25)传导给抱管板牙(70)，使抱管板牙(70)沿着夹抱盒(60)内的导槽向下滑动，进而将管具夹抱住。

机械手将管具抱住锁定后，在钢丝绳对吊杆(10)的拉力作用下，使导轨主体结构(40)在基座(30)的限位下，向上或者是向下移动，从而实现对管具的上提和下放。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施，但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。