一种二层台指梁自动调节装置的制作方法

本发明涉及石油钻采机械设备，具体涉及一种二层台指梁自动调节装置。

背景技术：

1、石油钻机自动化二层台排管作业时，使用机械手用于排管，现有技术中，指梁一般为固定式，指梁间隙不可调整，能适应管柱直径范围小；或者采用原始的人工调整指梁间隙，则费时、费力，不同直径的管柱排列时均需要人工调整，达不到整体自动化需求，使用效果不佳。随着技术的发展，要求钻机实现钻井设备自动一体化，提高钻井效率和降低劳动强度，对自动化二层台的排管能力有了较大的需求，（半）自动化二层台已经不能满足油田钻井设备自动化、智能化作业需求。

技术实现思路

1、为了实现二层台排管功能的全部自动化、智能化，本发明提供了一种二层台指梁自动调节装置，配套于自动化二层台，有步进电机、二层台本体、旋转部分、滑动指梁、锁止机构组成，所述二层台指梁自动调节装置为步进电机驱动，控制系统集成在自动化动力二层台电控系统中；所述二层台本体为整个机构的主承载件；所述旋转部分为步进电机齿轮转动驱动旋转曲线轨道转动；所述滑动指梁为指梁根据旋转曲线轨道平移滑动；所述锁止机构为滑动指梁到规定位置后机械锁定机构，由电动推杆提供动力。

2、作为上述方案的优选，所述旋转机构设计，采用步进电机、利用齿轮驱动旋转曲线轨道。

3、作为上述方案的优选，所述旋转曲线轨道的设计，根据油管、钻杆直径大小，依据移动相同间距所需弧线长度设计曲线轨道。

4、作为上述方案的优选，所述滑动指梁结构设计，并将曲线运动变为直线运动，其滑动平面采用尼龙材质，保证指梁能够跟随曲线轨道做相应的滑动，无卡阻。

5、作为上述方案的优选，所述双锁止机构设计，根据指梁停止位置，通过旋转机构的步进电机锁止和电动推杆的移动推动锁止块卡止，以达到电机锁止和机械锁止的双重安全锁止。

6、本发明的有益效果：采用全电驱动，整个系统电控，与自动化二层台（机械手）集成后实现全自动化作业，动力系统采用步进电机，运行精准、效率高，操作方便。

技术特征：

1.一种二层台指梁自动调节装置，配套于自动化动力二层台，用于二层台自动排列油管、钻杆、套管管柱，其特征是：有步进电机、二层台本体、旋转部分、滑动指梁、锁止机构组成，所述二层台指梁自动调节装置为步进电机驱动，控制系统集成在自动化动力二层台电控系统中；所述二层台本体为整个机构的主承载件；所述旋转部分为步进电机驱动齿轮转动驱动旋转曲线轨道转动；所述滑动指梁为指梁根据旋转曲线轨道平移滑动；所述锁止机构为滑动指梁到规定位置后机械锁定机构，由电动推杆提供动力。

2.根据权利要求1所述的一种二层台指梁自动调节装置，其特征是：采用步进电机、利用齿轮驱动旋转曲线轨道。

3.根据权利要求1所述的一种二层台指梁自动调节装置，其特征是：旋转曲线轨道的设计，根据钻杆、油管直径大小，依据移动相同间距所需弧线长度设计曲线轨道。

4.根据权利要求1所述的一种二层台指梁自动调节装置，其特征是：滑动指梁结构设计，并将曲线运动变为直线运动，其滑动平面采用尼龙材质，保证指梁能够跟随曲线轨道做相应的滑动，无卡阻。

5.根据权利要求1所述的一种二层台指梁自动调节装置，其特征是：双锁止机构设计，根据指梁停止位置，通过旋转机构的步进电机保持力矩锁止和电动推杆的移动推动锁止块卡止，以达到电机锁止和机械锁止的双重安全锁止。

技术总结
本发明公开了一种二层台指梁自动调节装置，涉及石油钻采机械设备技术领域，配套于自动化二层台，与二层台机械手一起配合完成油管、钻杆排放，所述钻二层台指梁自动调节装置所有动作为电力驱动，控制集成在自动化二层台的PLC电控系统，通过步进电机驱动器，控制系统下发指令，步进电机旋转，通过齿轮传动驱动旋转曲线轨道，旋转曲线轨道带动滑动指梁平移，以达到自动调整指梁间距的目的。本发明采用了步进电机驱动，传动平稳、运行精准、操作简便。

技术研发人员：黄占鳌,黄占博,魏东兴,苗志军,李冬玲,徐君臣,田帅
受保护的技术使用者：南阳二机石油装备集团股份有限公司
技术研发日：20220830
技术公布日：2024/1/11