一种抓管机构的制作方法

本实用新型涉及一种石油修井装置，尤其涉及一种小修井自动作业装置的抓管机构。

背景技术：

当前，油井在开采过程中，可能会出现卡泵、抽油杆断脱、油管磨损厉害等问题，这样就需要进行修井作业。此过程需要用修井车将井内的抽油杆和油管起出，放置到排管架，待问题排除，然后在下入到井内。

在修井作业过程中，管杆在排管架和井口间的输送大部分通过人力完成，特别是管杆输送至井口时，通常需要人工去扶住管杆，由于管柱运动时存在惯性，会对工人产生一定的冲击，存在安全隐患。在管柱运动至井口后，还需要对管柱进行人工对扣，使操作比较繁琐。

因此，本领域的技术人员致力于开发一种结构简单、高效、操作便捷的抓管机构。

技术实现要素：

有鉴于现有技术的上述缺陷，本实用新型的目的在于提供一种结构简单、高效、操作便捷的抓管机构。

为了实现上述目的，本实用新型通过以下技术方案实施：

一种抓管机构，包括爪支架、爪驱动、第一爪、第二爪和连杆，所述爪驱动位于爪支架上，所述第一爪与所述爪支架铰连，位于连接点后端的部分与爪驱动连接，所述第二爪与所述爪支架铰连，位于连接点前端的部分与第一爪位于连接点后端的部分通过连杆连接。

根据本实用新型的抓管机构，由于爪驱动直接与第一爪相连，爪驱动的运动将带动第一爪的运动，同理，第一爪与第二爪之间通过连杆铰连，第一爪的运动也会通过连杆的运动带动第二爪的运动，因此，本实用新型的一种抓管机构可仅通过一个爪驱动，利用连杆就可实现管柱的牢固抓紧和上下管柱的对扣，避免操作过程中出现风险的可能。

进一步地，所述爪支架的第一端为一倒置的“v”字形结构，所述爪支架的第二端与爪支架的第一端呈钝角。

进一步地，所述爪支架的第一端倒置的“v”字形结构的两条边之间的夹角大于第一爪和第二爪的最大开合度，避免因爪支架第一端的两条边之间的夹角过小限制第一爪和第二爪的开合范围。

进一步地，所述第一爪和所述第二爪相对的表面之间形成圆形的抓取面，在进行抓管操作时，管杆被控制在圆形的抓取面内，既能防止管柱随意串动又能保证管柱有适当的上下移动空间。此外，只要在第一爪和第二爪形成的圆形抓取面范围内，本实用新型的抓管机构就能实现对不同管径管杆的抓取。

进一步地，所述第一爪和所述第二爪设于所述爪支架的第一端内侧，第一爪和第二爪在爪驱动的带动下往复伸缩和打开夹合，以实现抓放油管的动作。

进一步地，所述爪驱动设于爪支架的外侧。

可选地，所述爪驱动可以是油缸、气缸、液压缸、电动缸或涡轮蜗杆。工作时，爪驱动作为动力源，提供抓取的动力，以第一爪的运动通过连杆带动第二爪的运动，实现第一爪和第二爪开合，从而模拟人手抱持管杆。

本实用新型较之于现有技术，本实用新型通过在爪支架上设置可抓管管件的爪件，仅需一个爪驱动，利用连杆可实现管柱的牢固抓管和上下管柱对扣，避免了操作过程中出现风险的可能性。本实用新型结构简单、高效、操作便捷。以下将结合附图对本实用新型的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本实用新型的目的、特征和效果。

附图说明

构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限制。

图1是本实用新型实施例的小修井自动作业装置结构示意图；

图2是本实用新型实施例的机械手的结构示意图；

图3是本实用新型的抓管机构剖面结构示意图；

平台升降装置1、作业平台2、管杆上卸扣装置3、机械手4、管杆起下装置5、卡盘6、支座41、摆动臂42、摆动驱动43、抓管托架44、抓管机构45、爪驱动46、爪支架451、第一爪4531、第二爪4532、连杆4533。

具体实施方式

需要说明的是，在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

本实用新型中所有出现的表示方位的词，若出现术语“第一”、“第二”、“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是本实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有的特定方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型技术方案的限制。下面将参考附图结合实施例来详细说明本实用新型。

如图所示，图1是本实用新型实施例的小修井自动作业装置，包括平台升降装置1、作业平台2、管杆上卸扣装置3、机械手4、管杆起下装置5及卡盘6。作业平台2安装于平台升降装置1上，机械手4安装于作业平台2上，管杆上卸扣装置3安装于平台升降装置1上，管杆起下装置5及卡盘6均安装于作业平台2的上方，管杆输送装置(图1未示出)设于作业平台2的一侧。在本发明的具体实施过程中，卡盘6在作业平台2内可处于固定状态。

进一步参照图2，本实用新型实施例的机械手4，包括由于支座41、摆动臂42、摆动驱动43、抓管托架44、抓管机构45及爪驱动46。摆动臂42安装于支座41上，摆动驱动43安装于支座41与摆动臂42之间，抓管托架44可转动地安装于摆动臂42上，抓管机构45安装于抓管托架44上，爪驱动46可转动地安装于抓管托架44与抓管机构45之间。

进一步参照图3，本实用新型实施例的一种抓管机构，包括爪支架451、爪驱动46、第一爪4531、第二爪4532和连杆4533，所述爪驱动46位于爪支架451上，所述第一爪4531与所述爪支架451铰连，位于连接点后端的部分与爪驱动46连接，所述第二爪4532与所述爪支架451铰连，位于连接点前端的部分与第一爪4531位于连接点后端的部分通过连杆4533连接。爪驱动46设于爪支架451的外侧，具体地，爪驱动46的第一端与爪支架451第二端的延伸部固定连接，爪驱动46的第二端与第一爪4531连接点后端的部分铰连，油缸的缸体为固定端，活塞杆为运动端。爪驱动46可以为油缸、气缸、液压缸、电动缸或涡轮蜗杆中的一种，本实施例中，爪驱动46为油缸。工作时，油缸作为动力源，提供抓取的动力，以第一爪4531的运动通过连杆4533带动第二爪4532的运动，实现第一爪4531和第二爪4532开合，从而模拟人手抱持管杆。

爪支架451的第一端为一倒置的“v”字形结构，爪支架451的第二端与爪支架451的第一端呈钝角，爪支架451的第二端与倒置的“v”字形结构中的一边相连，连接部位位于“v”字形开口的端部，优选地，爪支架451的第一端与爪支架451的第二端一体成形。其中，爪支架451的第一端倒置的“v”字形结构的两条边之间的夹角大于第一爪4531和第二爪4532的最大开合度，避免因爪支架451第一端的两条边之间的夹角过小限制第一爪4531和第二爪4532的开合范围。避免因夹角过小限制第一爪4531和第二爪4532的开合范围，从而不能将管杆置于第一爪4531和第二爪4532之间进行抓取。

第一爪4531和第二爪4532设于爪支架451的第一端内侧，第一爪4531和第二爪4532张开状态时的范围不超过爪支架451第一端限定的范围，在进行抓管操作时，第一爪4531和

第二爪4532在爪驱动46的带动下往复伸缩和打开夹合，在第一爪4531和第二爪4532闭合的状态下，第一爪4531和第二爪4532相对的表面之间形成封闭的圆形抓取面，管杆被控制在圆形的抓取面内，既能防止管柱随意串动又能保证管柱有适当的上下移动空间。此外，只要在第一爪4531和第二爪4532形成的圆形抓取面范围内，本实用新型的抓管机构45就能实现对不同管径管杆的抓取。

在本实用新型的具体实施过程：

卡盘6卡紧井口管柱，下放管杆起下装置5至井口；管杆输送至靠近井口位置，下放管杆起下装置5，打开卡盘6，上提管杆起下装置5，使卡盘6松开油管，待管杆起下装置5和油管上移至要求位置，关闭卡盘6，卡紧井口油管，开始进行上卸扣。上提管杆起下装置5，待油管内混合液释放完毕，机械手4中的爪驱动46伸长，推动第一爪4531张开，第一爪4531通过推动连杆4533向前运动推动第二爪4532，第二爪4532张开，此时，第一爪4531和第二爪4532呈现张开状态，使由第一爪4531和第二爪4532组成的爪体中心与管柱操作中心对中，然后爪驱动46回缩，使第一爪4531和第二爪4532合拢，将管杆起下装置5卡持的管柱推至管杆输送装置7上，管杆输送装置7自动将油管输送至排管架。

以上详细描述了本实用新型的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本实用新型的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本实用新型的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。