换杆装置的制作方法

本实用新型涉及一种钻井辅助设备，尤其涉及一种换杆装置。

背景技术：

钻机、钻车等钻探设备在钻探过程中，由于磨损等情况，需要及时和快速更换钻杆。

现有技术中，无论是将钻杆从钻杆储存装置中取出，还是将钻杆输送至钻机并实现换杆均不存在自动化的设备，需要投入大量的人力才能完成。因此，在施工过程中，费时费力，导致了换杆工作效率的低下。

技术实现要素：

本实用新型目的是提供一种换杆装置，其能够方便地将钻杆从钻杆保存装置输送至钻车，减少了工人的工作量，提高了换杆的工作效率。

本实用新型解决技术问题采用如下技术方案：一种换杆装置，其包括钻杆储存装置、基座、转动臂、伸缩臂、摆动轴、摆动臂、夹管臂和夹管装置；

所述基座可转动地设置于所述钻杆储存装置的一端；

所述转动臂的一端可转动地设置于所述基座上，并且所述转动臂的另一端沿其轴线方向形成有导向孔；

所述伸缩臂的一端插入于所述转动臂的导向孔内，并且所述伸缩臂的横截面与所述导向孔的横截面相同；

在所述伸缩臂的另一端可转动地设置有摆动轴，所述摆动轴垂直于所述伸缩臂设置，在所述摆动轴的上端固定有摆动臂，摆动油缸的一端铰接于所述伸缩臂，另一端铰接于所述摆动臂；

所述摆动轴的下端铰接有夹管臂，所述夹管臂的两端均设置有夹管装置。

可选的，所述钻杆储存装置内储存有钻杆，所述钻杆沿所述钻杆储存装置的长度方向放置，并且两个钻杆之间留有预设间隙。

可选的，所述基座的转轴竖直设置，所述转轴上固定有蜗轮，所述钻杆储存装置上还固定有电机，所述电机的输出轴上固定有蜗杆，所述蜗杆与所述蜗轮配合。

可选的，所述导向孔的截面为方形。

可选的，所述的换杆装置还包括举升油缸，所述举升油缸的一端铰接于所述基座上，另一端铰接于所述转动臂上。

可选的，所述伸缩臂为空心结构，在所述伸缩臂和转动臂内设置有伸缩油缸，所述伸缩油缸的缸体铰接于所述转动臂上，所述伸缩油缸的活塞杆铰接于所述伸缩臂上。

可选的，所述的换杆装置还包括夹管油缸，所述夹管油缸的一端铰接于所述夹管臂，所述夹管油缸的另一端铰接于所述摆动轴。

可选的，所述夹管装置包括v型座、第一夹爪、第二夹爪、第一驱动油缸和第二驱动油缸；

所述v型座的开口向下；所述第一夹爪和第二夹爪的中部分别铰接于v型座的两个臂上，并且第一驱动油缸的一端铰接于夹管臂上，另一端铰接于第一夹爪的一端，所述第二驱动油缸的一端铰接于夹管臂上，另一端铰接于第二夹爪的一端。

本实用新型具有如下有益效果：本实用新型的换杆装置在使用时，通过控制电机的转动将转动臂调整到合理的位置，并且通过举升油缸、伸缩油缸、摆动油缸和夹管油缸的动作使得夹管臂平行地位于待夹取的钻杆的上方，然后控制第一驱动油缸和第二驱动油缸的动作，实现钻杆的自动夹取，并将钻杆移动到方便更换的位置和姿态，实现自动换杆作业；从而减少了工人的工作量，提高了换杆的工作效率。

附图说明

图1为本实用新型的换杆装置的结构示意图；

图2为本实用新型的伸缩油缸的位置示意图；

图3为本实用新型的夹管装置的结构示意图；

图4为图3的a部放大示意图；

图中标记示意为：0-钻杆；1-钻杆储存装置；2-基座；3-转动臂；4-伸缩臂；5-摆动轴；6-摆动臂；7-夹管臂；8-电机；9-举升油缸；10-伸缩油缸；11-摆动油缸；12-夹管油缸；13-v型座；14-第一夹爪；15-第二夹爪；16-第一驱动油缸；17-第二驱动油缸。

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本实用新型的技术方案作进一步阐述。

实施例1

本实施例提供了一种换杆装置，其包括钻杆储存装置1、基座2、转动臂3、伸缩臂4、摆动轴5、摆动臂6、夹管臂7和夹管装置；

所述钻杆储存装置1内储存有钻杆0，优选地，所述钻杆0沿所述钻杆储存装置1的长度方向放置，并且两个钻杆0之间留有预设间隙，以方便换杆装置取出钻杆0。

所述基座2可转动地设置于所述钻杆储存装置1的一端，本实施例中，所述基座2的转轴竖直设置，所述转轴上固定有蜗轮，并使得所述蜗轮与所述转轴同轴设置，所述钻杆储存装置1上还固定有电机8，所述电机8的输出轴上固定有蜗杆，所述蜗杆与所述蜗轮配合。

所述转动臂3的一端可转动地设置于所述基座2上，并且所述转动臂3的另一端沿其轴线方向形成有导向孔，优选地，所述导向孔的截面为方形。

为驱动所述转动臂3的转动，所述举升油缸9的一端(缸体)通过第一铰接轴铰接于所述基座2上，另一端(活塞杆)通过第二铰接轴铰接于所述转动臂3上，从而在举升油缸9工作时，能够使得转动臂3相对于基座2转动。

所述伸缩臂4的一端插入于所述转动臂3的导向孔内，并且所述伸缩臂4的横截面与所述导向孔的横截面相同，并且所述伸缩臂4为空心结构，在所述伸缩臂4内设置有伸缩油缸10，所述伸缩油缸10的缸体通过第三铰接轴铰接于所述转动臂3上，所述伸缩油缸10的活塞杆通过第四铰接轴铰接于所述伸缩臂4上，所述第三铰接轴和第四铰接轴平行设置。

在所述伸缩臂4的另一端可转动地设置有摆动轴5，所述摆动轴5垂直于所述伸缩臂4设置，在所述摆动轴5的上端固定有摆动臂6，摆动油缸11的一端通过第五铰接轴铰接于所述伸缩臂4，另一端通过第六铰接轴铰接于所述摆动臂6，所述第五铰接轴和第六铰接轴平行设置。

所述摆动轴5的下端铰接有夹管臂7，所述夹管臂7的两端均设置有夹管装置，以通过所述夹管装置实现钻杆0的夹取和释放。

而且，为实现所述夹管臂7绕摆动轴5的转动，所述夹管油缸12的一端通过第七铰接轴铰接于所述夹管臂7，所述夹管油缸12的另一端通过第八铰接轴铰接于所述摆动轴5，并且所述第七铰接轴和第八铰接轴平行设置，以在夹管油缸12动作时，能够驱动所述夹管臂7运动。

本实施例中，所述夹管装置包括v型座13、第一夹爪14、第二夹爪15、第一驱动油缸16和第二驱动油缸17，所述v型座13的开口向下，以在第一夹爪14和第二夹爪15将钻杆0夹取后，限定在v型座13内。

所述第一夹爪14和第二夹爪15的中部分别通过第九铰接轴铰接于v型座13的两个臂上，并且第一驱动油缸16的一端通过第十铰接轴铰接于夹管臂7上，另一端通过第十一铰接轴铰接于第一夹爪14的一端，所述第十铰接轴和第十一铰接轴平行设置，相似地，所述第二驱动油缸17的一端通过第十二铰接轴铰接于夹管臂7上，另一端通过第十三铰接轴铰接于第二夹爪15的一端，所述第十二铰接轴和第十三铰接轴平行设置。

本实用新型的换杆装置在使用时，通过控制电机的转动将转动臂调整到合理的位置，并且通过举升油缸、伸缩油缸、摆动油缸和夹管油缸的动作使得夹管臂平行地位于待夹取的钻杆的上方，然后控制第一驱动油缸和第二驱动油缸的动作，实现钻杆的自动夹取，并将钻杆移动到方便更换的位置和姿态，实现自动换杆作业；从而减少了工人的工作量，提高了换杆的工作效率。

以上实施例的先后顺序仅为便于描述，不代表实施例的优劣。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。