[实用新型]自动排放管装置及其机械臂

说明书

技术领域

本实用新型涉及石油钻采设备，具体涉及一种自动排放管装置及其机械臂。

背景技术

石油已成为当今社会主要的能源种类，它对人们的生活及工业生产起着不可或缺的作用。为此，各国都不遗余力的投入人力、物力和财力进行石油勘探和开采，其结果是石油产量稳步上涨的同时石油钻采技术也获得了长足进展。

众所周知，石油通常埋藏于地下数百米甚至数千米的位置，因此，在石油的钻采作业中，需要数量较大的钻杆和油管，在钻采过程中，如何高效地管理和运用这些钻杆和油管一直是非常重要的课题；为此，在高度自动化的钻采系统中，通常配置有自动排放管装置，这种自动排放管装置包括机械臂和排管架(俗称二层台)，排管架通常树立在油井旁，排管架上设置有许多竖直放置油管或钻杆的位置，机械臂活动设置在排管架上；当需要将油管或钻杆放置在排管架上时，机械臂夹住油管或钻杆，然后在控制器的控制下将油管或钻杆放置于排管架上的预定位置；当需要从排管架上取出油管或钻杆时，机械臂运动至适当位置并夹住油管或钻杆，然后将其带动至预定位置。

为满足排管和放管的需要，机械臂必须能够多自由度运动；现有的机械臂虽然能够实现多自由度运动，但是结构较为复杂，不够紧凑，可靠性不够高，降低了自动排放管装置的工作效率，也增大了维护成本。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型提出一种用于自动排放管装置的、结构更为紧凑的机械臂；在此基础上，本实用新型还提出一种具有该机械臂的自动排放管装置。

作为第一方面，本实用新型提出一种用于自动排放管装置的机械臂；该机械臂包括回转支座、主臂、辅臂、拉杆、夹具及第一驱动机构；所述主臂与拉杆的一端均铰接在回转支座上，所述主臂与拉杆的另一端均与辅臂的第一端铰接，所述回转支座、主臂、辅臂和拉杆构成平行四边形机构，所述辅臂的第二端水平设置，所述夹具设置于辅臂的第二端上；所述第一驱动机构设置于回转支座上，用于驱使主臂转动。

在优选的技术方案中，所述第一驱动机构包括第一电机和第一减速器，所述第一电机的输出轴与第一减速器的输入轴连接，所述第一减速器的输出轴与主臂连接。

在优选的技术方案中，所述机械臂还包括固定支座和第二驱动机构，所述回转支座通过竖直转轴可转动设置于固定支座的下方；所述第二驱动机构设置于固定支座上，用于驱使回转支座转动。

在优选的技术方案中，所述第二驱动机构包括第二电机和第二减速器，所述第二电机的输出轴与第二减速器的输入轴连接，所述第二减速器的输出轴与回转支座连接。

在优选的技术方案中，所述固定支座上设置有轴承座，所述轴承座内设置有圆锥滚子轴承，所述第二减速器的输出轴通过所述圆锥滚子轴承支撑在所述轴承座上。

在优选的技术方案中，所述夹具包括壳体、驱动部件及两个相对设置的夹臂，所述夹臂的一端与驱动部件连接；所述驱动部件设置于壳体上，用于驱使两个夹臂夹紧或松开。

本实用新型提出的机械臂设置有回转支座、主臂、辅臂、拉杆、夹具及第一驱动机构，其中，回转支座、主臂、辅臂和拉杆构成平行四边形机构，夹具设置在辅臂的端部，且辅臂靠近夹具的一端水平设置；在将油管排放进排管架时，第一驱动机构驱使主臂转动，在平行四边形机构的作用下，辅臂和夹具通过平移运动伸出，当夹具伸至油管处时，夹具夹紧油管；在主臂带动下，夹具 带动油管回到排管架内，然后将油管放置在排管架内的预定位置。本实用新型提出的机械臂具有结构简单紧凑、零部件少、容易维护等优点。

作为第二方面，本实用新型提出一种自动排放管装置；该自动排放管装置包括排管架及上述任意一项的机械臂，所述机械臂设置于排管架上，且所述回转支座可相对排管架转动。

在优选的技术方案中，所述自动排放管装置还包括固定支座和第二驱动机构，所述回转支座通过竖直转轴可转动设置于固定支座的下方；所述第二驱动机构设置于固定支座上，用于驱使回转支座转动；所述排管架上设置有滑道，所述固定支座可沿所述滑道滑动。

与现有技术相比，通过采用上述的机械臂，本实用新型提出的自动排放管装置的结构更紧凑、可靠性和可维护性更好。

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定。在附图中：

图1为本实用新型具体实施例提供的机械臂的立体示意图；

图2为图1所示机械臂在第一状态下的正面示意图；

图3为固定支座、回转支座及第二减速器的剖视图；

图4为回转支座与主臂相连部分的剖视图；