[发明专利]一种自动化钻机管柱机械抓手

说明书

本发明公开一种自动化钻机管柱机械抓手包括：安装底座；相平行的第一固定轴和第二固定轴；安装于所述第一固定轴和第二固定轴上的第一夹持机构；安装于所第一固定轴和第二固定轴上的第二夹持机构；所述第一主动夹爪、第一从动夹爪、第二主动夹爪和第二从动夹爪具有同一内切圆；驱动机构；所述驱动机构能够驱动所述第一主动夹爪和第二主动夹爪，以使所述第一主动夹爪、第一从动夹爪、第二主动夹爪和第二从动夹爪与钻完井管柱的圆周相切，所述钻完井管柱的中心轴线与所述内切圆的中心重合。该钻机管柱机械抓手能够在管柱定位控制时可根据内切圆中心的位置实现精准快速定位。

技术领域

本发明涉及石油钻井机械领域，尤其涉及一种自动化钻机管柱机械抓手。

背景技术

钻机管柱机械抓手是钻机(钻井机械)机械自动化的重要组成部分，其主要用于夹持各种钻完井管柱，以此来代替人工操作。

现有管柱机械抓手，存在以下问题：(1)夹持不同管径管柱时，各管柱的中心不在同一条中心线上，为保证管柱定位准确，不同管柱作业时控制系统要时时调节控制参数，导致钻井现场作业十分复杂，延长作业周期；(2)各机械抓手管柱夹持范围有限，钻杆、钻铤、套管等多使用专用的夹持机械抓手，管径跨度大时还需更换机械抓手夹持爪；(3)现有机械抓手很难满足控制系统快速、精确、稳定的控制要求。

发明内容

鉴于现有技术的不足，本发明的目的是提供一种自动化钻机管柱机械抓手，以能够至少解决以上技术问题之一。

本发明的技术方案是：

一种自动化钻机管柱机械抓手，包括：

安装底座；

相平行的第一固定轴和第二固定轴；所述第一固定轴和第二固定轴的位置固定且位于所述安装底座的一侧；

安装于所述第一固定轴和第二固定轴上的第一夹持机构；所述第一夹持机构包括第一主动夹爪、第一从动夹爪；所述第一主动夹爪能围绕第一固定轴转动；所述第一主动夹爪在围绕所述第一固定轴转动时带动所述第一从动夹爪围绕所述第二固定轴转动；

安装于所第一固定轴和第二固定轴上的第二夹持机构；所述第二夹持机构包括第二主动夹爪、第二从动夹爪；所述第二主动夹爪能围绕所述第二固定轴转动；所述第二主动夹爪在围绕所述第二固定轴转动时带动所述第二从动夹爪围绕所述第一固定轴转动；所述第一主动夹爪、第一从动夹爪、第二主动夹爪和第二从动夹爪具有一内切圆；所述第一主动夹爪、第一从动夹爪、第二主动夹爪和第二从动夹爪在移动时所述内切圆的中心不变；

驱动机构；所述驱动机构能够驱动所述第一主动夹爪和第二主动夹爪，以使所述第一主动夹爪、第一从动夹爪、第二主动夹爪和第二从动夹爪与钻完井管柱的圆周相切，所述钻完井管柱的中心轴线与所述内切圆的中心重合。

作为优选的实施方式，所述第二从动夹爪和所述第一从动夹爪相对于所述第一主动夹爪、第二主动夹爪靠近所述安装底座。

作为优选的实施方式，所述第一夹持机构还包括第一连接杆；所述第一连接杆一端可转动地连接所述第一主动夹爪，另一端可转动地连接所述第一从动夹爪；

所述第二夹持机构还包括第二连接杆；所述第二连接杆一端可转动地连接所述第二主动夹爪，另一端可转动地连接所述第二从动夹爪；

所述第一连接杆、所述第二连接杆与所述第一固定轴、第二固定轴垂直，且平行于所述第一固定轴和第二固定轴共同位于的平面。

作为优选的实施方式，所述第一主动夹爪包括第一主动夹持部分、第一受力部分、第一主动连接部分、第一主动连接套；所述第一主动连接套可转动地套设于所述第一固定轴上；

所述第一主动夹持部分的一端固定连接所述第一主动连接套，另一端为自由端；

所述第一受力部分的一端固定连接所述第一主动连接套，另一端连接所述第一连接杆；