中心定位装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及石油及天然气钻探技术领域，特别涉及一种管具的中心定位装置。
【背景技术】
[0002]现有技术中，对管具接头进行上扣时，需要将上面的一根管具I公扣端插入下面一根管具2的母扣中，然后才能进行旋扣和紧扣作业。常规的做法是井口一个钻工双手扶住管具I的公扣接头端，配合司钻下放管具I，将管具I的公扣引导进入管具2的母扣中。
[0003]若干国外铁钻工的做法是在铁钻工顶部设计一个喇叭口，这样管具I进入管具2将会变得容易。但是其存在的问题是，当更换不同外径规格的管具时，相应的喇叭口通径也要做相应的调整，通常这个过程是需要人工更换喇叭口导向块来实现的。
[0004]也有一些钻机上配备有管具扶正机械手，用于上扣时定位管具I，当使用铁钻工对管具接头进行上扣时，扶正机械手将管具I引导至管具2的正上方。但是当机械手臂长度较长时，其定位精度会变得比较差，只适合用于粗定位，当管具I将要接近管具2的母扣时，需要更精确的导向装置将管具I的公扣更加准确便捷地引导进入管具2的母扣中。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于:提供一种中心定位装置，它采用结构简单、操作方便的自动定位装置，提高中心定位的精度，降低劳动成本。
[0006]为了达到上述目的，本发明提供了如下技术方案。
[0007]安装基座，所述安装基座与安装基础固定连接，所述安装基础为铁钻工、动力鼠洞、扶正机械手等用于圆柱形物体对接上下扣的设备；
油缸总成，所述油缸总成与所述安装基础固定连接；
夹臂总成，所述夹臂总成包含有N个夹臂，N大于等于3，所述夹臂分别与所述安装基础和所述油缸总成铰接；
连杆总成，所述连杆总成包含有M个连杆，且M等于N-1，所述连杆与所述夹臂铰接。
[0008]作为本发明的优选方案，所述夹臂总成共有N个夹臂，分别为夹臂一、夹臂二、……、夹臂N，所述连杆总成共有M个连杆，分别为连杆一、连杆二、……、连杆M，所述夹臂一上设置有两个安装孔，通过销轴分别与所述安装基座和所述连杆一铰接，所述夹臂二上设置有3个安装孔，通过销轴分别与所述安装基座、连杆一及连杆二铰接，以此类推，所述夹臂N-1上设置有3个安装孔，通过销轴分别与所述安装基座、连杆M-1及连杆M铰接，所述夹臂N上设置有3个安装孔，通过销轴分别与所述安装基座、连杆M及油缸总成铰接，所述夹臂一至夹臂N与所述安装基础的铰接点到所述安装基础的夹持中心距离相等，所述夹臂一、夹臂二、连杆一及安装基座之间的四个铰接点形成一个平行四边形，以此类推，所述夹臂N-1、夹臂N、连杆M及安装基座之间的四个铰接点形成一个平行四边形，共形成N-1个平行四边形，这些平行四边形串联在一起，因此所述夹臂一至夹臂N的旋转角度始终是相等的。
[0009]作为本发明的优选方案，所述油缸总成包括油缸和油缸安装座，所述油缸活塞杆与所述夹臂N铰接，所述油缸缸体与所述油缸安装座固定连接，所述油缸安装座与所述安装基础固定连接。
[0010]本发明的工作工程为:
所述油缸驱动所述夹臂N沿着所述夹臂N与所述安装基础的铰接点转动，所述夹臂N的转动带动所述夹臂N-1至所述夹臂I以与所述夹臂N相同的角度转动，且夹臂I至夹臂N均与被夹持管具的外径相切，上述的动作达到了夹持任意管具都能自动中心定位的作用。
[0011]与现有技术相比，本发明的有益效果:
本发明的自动中心定位装置，全部使用转动副，没有易磨损的滑动副，使得整个装置制造简单，维护方便且使用寿命长。
【附图说明】
[0012]图1为本发明中心定位装置立体图；
图2为本发明中心定位装置爆炸图；
图3为本发明中心定位装置俯视图；
图4为本发明四夹臂实施例铰接示意图；
图5为本发明五夹臂实施例铰接示意图。
[0013]图中标记:1-安装基座，2-夹臂总成，21-夹臂一，22-夹臂二，23-夹臂三，24-夹臂四，25-夹臂五，3-连杆总成，31-连杆一，32-连杆二，33-连杆三，34-连杆四，4-油缸总成，41-油缸，42-油缸安装座。
【具体实施方式】
[0014]下面结合实施例及【具体实施方式】对本发明作进一步的详细描述，但不应将此理解为本发明上述主体的范围仅限于以下的实施例，凡基于本
【发明内容】
所实现的技术均属于本发明的范围。
[0015]如图1和图2所示的中心定位装置包括安装基座1、油缸总成2、夹臂总成3和连杆总成4，安装基座I通过螺栓与铁钻工固定连接，油缸总成2通过螺栓与铁钻工固定连接，夹臂总成3通过销轴分别与安装基座1、油缸总成2和连杆总成4铰接，连杆总成4与夹臂总成3铰接。
[0016]如图2和图3所示，本实施例中夹臂总成3共有3个夹臂，分别为夹臂一31，夹臂二 32和夹臂三33，连杆总成4共有2个连杆，分别为连杆一 41和连杆二 42，夹臂一 31上设置有两个安装孔，通过销轴分别与安装基座I和连杆一 41铰接，夹臂二 32上设置有3个安装孔，通过销轴分别与安装基座1、连杆一 41及连杆二 42铰接，夹臂三33上设置有3个安装孔，通过销轴分别与安装基座1、连杆2及油缸总成2铰接，油缸总成2驱动夹臂三33绕夹臂三33与安装基座I的铰接点转动，从而夹臂三33带动连杆二 42转动，连杆二 42的转动带动了夹臂二 32绕夹臂二 32与安装基座I的铰接点转动，夹臂二 32的转动带动了连杆一 41的转动，连杆一 41的转动带动了夹臂一31绕夹臂一31与安装基座I的铰接点转动，夹臂一31与安装基座I的铰接点、夹臂一 31与连杆一 41的铰接点、连杆一 41与夹臂二 32的铰接点以及夹臂二 32与安装基座I的铰接点构成一个平行四边形，同理夹臂二 32与安装基座I的铰接点、夹臂二 32与连杆二 42的铰接点、连杆二 42与夹臂三33的铰接点以及夹臂三33与安装基座I的铰接点也构成一个平行四边形，两个平行四边形因为夹臂二32与安装基座I的铰接点互相牵制，在油缸总成2的驱动下，以同样的角度旋转，而夹臂一31、夹臂二32和夹臂三33与安装基座I的铰接点分布在以铁钻工加持中心为中心的同一个圆上，从而保证了夹臂一 31、夹臂二 32和夹臂三33均与被夹持管具的外径相切，油缸总成2包括油缸21和油缸安装座22，油缸21的活塞杆与夹臂三33铰接，油缸21的缸体与油缸安装座22固定连接，油缸安装座22与安装基座I固定连接。
[0017]如图4所示，本实施例中夹臂总成3共有4个夹臂，分别为夹臂一31，夹臂二 32，夹臂三33和夹臂四34，连杆总成4共有3个连杆，分别为连杆一 41，连杆二 42和连杆三43，夹臂一31上设置有两个安装孔，通过销轴分别与安装基座I和连杆一 41铰接，夹臂二 32上设置有3个安装孔，通过销轴分别与安装基座1、连杆一 41及连杆二 42铰接，夹臂三33上设置有3个安装孔，通过销轴分别与安装基座1、连杆二 42及连杆三43铰接，夹臂四34上设置有3个安装孔，通过销轴分别与安装基座1、连杆三43及油缸总成2铰接，油缸总成2驱动夹臂四34绕夹臂四34与安装基座I的铰接点转动，从而夹臂四34带动连杆三43转动，连杆三43的转动带动了夹臂三33绕夹臂三33与安装基座I的铰接点转动，夹臂三33的转动带动了连杆二 42的转动，连杆二 42的转动带动了夹臂二 32绕夹臂二 32与安装基座I的铰接点转动，夹臂二 32的转动带动了连杆一 41的转动，连杆一 41的转动带动了夹臂一 31绕夹臂一 31与安装基座I的铰接点转动，夹臂一 31与安装基座I的铰接点、夹臂一 31与连杆一 41的铰接点、连杆一 41与夹臂二 32的铰接点以及夹臂二 32与安装基座I的铰接点构成一个平行四边形，同理夹臂二 32与安装基座I的铰接点、夹臂二 32与连杆二 42的铰接点、连杆二 42与夹臂三33的铰接点以及夹臂三33与安装基座I的铰接点构成一个平行四边形，夹臂三33与安装基座I的铰接点、夹臂三33与连杆三43的铰接点、连杆三43与夹臂四34的铰接点以及夹臂四34与安装基座I的铰接点构成一个平行四边形，三个平行四边形因为夹臂二 32与安装基座I的铰接点以及夹臂三33与安装基座I的铰接点互相牵制，在油缸总成2的驱动下，以同样的角度旋转，而夹臂一 31、夹臂二 32、夹臂三33和夹臂四34与安装基座I的铰接点分布在以铁钻工加持中心为中心的同一个圆上，从而保证了夹臂一 31、夹臂二 32、夹臂三33和夹臂四34均与被夹持管具的外径相切。
[0018]如图5所示，本实施例中夹臂总成3共有5个夹臂，分别为夹臂一31、夹臂二 32、夹臂三33、夹臂四34和夹臂五35，连杆总成4共有4个连杆，且五个夹臂和四个连杆与安装基座I和油缸总成2的连接关系与前两个实施例相同，且运动原理也相同，在此不再赘述。
【主权项】
1.中心定位装置，其特征在于，包括: 安装基座，所述安装基座与安装基础固定连接； 油缸总成，所述油缸总成与所述安装基础固定连接； 夹臂总成，所述夹臂总成包含N个夹臂，N大于等于3，所述夹臂分别与所述安装基础和所述油缸总成铰接； 连杆总成，所述连杆总成包含M个连杆，且M等于N-1，所述连杆与所述夹臂铰接。2.根据权利要求1所述的中心定位装置，其特征在于:所述夹臂总成共有N个夹臂，分别为夹臂一、夹臂二、……夹臂N，所述连杆总成共有M个连杆，分别为连杆一、连杆二、……连杆M，所述夹臂一上设置有两个安装孔，通过销轴分别与所述安装基座和所述连杆一铰接，所述夹臂二上设置有3个安装孔，通过销轴分别与所述安装基座、连杆一及连杆二铰接，以此类推，所述夹臂N-1上设置有3个安装孔，通过销轴分别与所述安装基座、连杆M-1及连杆M铰接，所述夹臂N上设置有3个安装孔，通过销轴分别与所述安装基座、连杆M及油缸总成铰接。3.根据权利要求2所述的中心定位装置，其特征在于:所述油缸总成包括油缸和油缸安装座，所述油缸活塞杆与所述夹臂N铰接，所述油缸缸体与所述油缸安装座固定连接，所述油缸安装座与所述安装基础固定连接。
【专利摘要】本发明涉及石油及天然气钻探技术领域，尤其涉及了一种管具的中心定位装置，其包括与安装基础固定连接的安装基座和油缸总成，还包括分别与安装基础和油缸总成铰接的夹臂总成，还包括与夹臂总成铰接的连杆总成，本发明结构简单，全部使用转动副，没有易磨损的滑动副，使得整个装置制造简单，维护方便且使用寿命长。
【IPC分类】E21B19/24
【公开号】CN105545233
【申请号】CN201610106017
【发明人】王昌荣
【申请人】四川宏华石油设备有限公司
【公开日】2016年5月4日
【申请日】2016年2月26日