[发明专利]一种自动化钻机

权利要求书

1.一种自动化钻机，主要由井架、底座、猫道、顶驱、钻台面组成,其特征在于：在上述井架的两侧设有双扇形指梁，在上述底座上设有两个与前述双扇形指梁相对应的下沉式立根盒；上述猫道自动翻进、翻出及前后平移置入的管具；

还包括安装于井场地面、位于前述两立根盒之间的翻转机械手，夹持猫道输送来的管具并翻转至竖直状态，在上、卸扣时夹紧下边的管具施加反扭矩；

还包括安装在井架的后大门侧的两个排管机，其中每个排管机均可上、下移动管具，对扣管具，竖直移运或排放立根。

2.根据权利要求1所述的一种自动化钻机，其特征在于：上述猫道包括对称分布的两对支腿、液缸驱动的成对内翻转臂、液缸驱动的成对外翻转臂，以及主车、小车、安装座、减速机；支腿位于猫道的主体两侧，其外侧由支腿油缸支撑到地面，内侧经销轴铰接于安装座；主车上设有V道；减速机设于猫道两端，经链条驱动小车带动管具在主车上前后运动。

3.根据权利要求1或2所述的一种自动化钻机，其特征在于：上述翻转机械手主要由钳体、翻转臂及安装架、导向装置组成；安装架固定在井场地面上，靠近钻台一边与翻转臂经销轴铰接，在安装架上铰接有驱动翻转臂旋转90度的翻转液缸；钳体安装在翻转臂上夹紧或松开置入的管具，具有凹槽的导向装置固定在钳体外侧的安装架上。

4.根据权利要求3所述的一种自动化钻机，其特征在于：上述钳体有两个，分别位于翻转臂的上、下端，其钳头主要由沿着竖轴旋转的一对滚轮、钳体夹紧液缸、连杆、钳体固定座组成。

5.根据权利要求3所述的一种自动化钻机，其特征在于：上述两个排管机为长排管机和短排管机；

排管机主要由安装座、立柱、上夹钳、下扶正钳、上机械臂、下机械臂、上滑车、下滑车、伸缩液缸、钢丝绳、提升绞车组成；

其中，安装座固定在钻台或井架上，具有回转支撑带动立柱转动，立柱上安装有导轨，上述滑车在导轨上滑动；

其中，上机械臂为平行四边行机构，其上端铰接在上滑车上，中部经旋转臂铰接在下滑车上；上机械臂的上端和旋转臂的外端经伸缩液缸相连接；用于夹持管具的上夹钳位于上机械臂的下端；立柱的一端安装有提升绞车，经钢丝绳拉动上述上滑车/下滑车为上机械臂上、下移动提供动力；

其中，下机械臂为平行四边行机构，其上端铰接在上滑车上、中部经旋转臂铰接在立柱下端上，或其上端铰接在立柱下端上、中部经旋转臂铰接在下滑车上；下机械臂的上端和旋转臂的外端经伸缩液缸相连接；用于管具扶正导向的下扶正钳位于下机械臂的下端；

上述短排管机的上机械臂的上下移动的行程小于长排管机的上机械臂的上下移动的行程。

6.根据权利要求5所述的一种自动化钻机，其特征在于：上述长排管机的上夹钳下方还设有将钻具从鼠洞提出钻台面，并与铁钻工配合实现管具的上扣的吊钳。

7.根据权利要求5所述的一种自动化钻机，其特征在于：上述双扇形指梁主要由存储架和卡子总成组成，存储架的每一个钻具存放位置前都设有一个卡子总成；卡子总成主要由翻转气缸、连杆、指头以及检测指头开合状态的传感器组成。

8.根据权利要求7所述的一种自动化钻机，其特征在于：上述井架上安装有监控每个卡子总成存放钻具情况的摄像头。

9.根据权利要求8所述的一种自动化钻机，其特征在于：上述井架为自升式井架；该钻机还包括液压吊卡、铁钻工、动力卡瓦；铁钻工主要由旋扣钳、紧扣钳、加紧钳组成，上扣、卸扣通过控制系统一键操作。

10.根据权利要求9所述的一种自动化钻机，其特征在于：上述钻台面的边缘开放式设置半圆形鼠洞。