[发明专利]一种管柱自动化输送装置及输送方法

权利要求书

1.一种管柱自动化输送装置，其特征在于，包括猫道本体(2)、第一转臂(3)、第二转臂(8)和坡道体(10)；

猫道本体(2)水平设置，第一转臂(3)下端铰接猫道本体(2)的一端；第二转臂(8)上端铰接坡道体(10)的上端，坡道体(10)的下端铰接猫道本体(2)的另一端；

第一转臂(3)上连接有第一驱动结构，用于驱动第一转臂(3)的绕其下端旋转；

第二转臂(8)上连接有第二驱动结构，用于驱动第二转臂(8)的绕其上端旋转；

第一转臂(3)和第二转臂(8)旋转至共面时，形成管柱输送坡道；

猫道本体(2)两侧各设有一组排管架。

2.根据权利要求1所述的一种管柱自动化输送装置，其特征在于，第一驱动结构包括第一支架(4)和第一油缸(5)；第一支架包括相互铰接的两段，第一支架(4)一端铰接在第一转臂(3)上，另一段铰接在猫道本体(2)上；第一油缸(5)连接第一支架(4)的两段；第一油缸(5)伸出/回收能够驱动第一转臂(3)绕猫道本体(2)旋转。

3.根据权利要求1所述的一种管柱自动化输送装置，其特征在于，第二驱动结构包括第二支架(7)和第二油缸(6)；第二支架(7)包括相互铰接的两段，第二支架(7)一端铰接在第二转臂(8)上，另一段铰接在坡道体(10)上；第二油缸(6)连接第二支架(7)的两段；第二油缸(6)伸出/回收能够驱动第二转臂(8)绕坡道体(10)旋转。

4.根据权利要求1所述的一种管柱自动化输送装置，其特征在于，一组排管架包括并列设置的两个；排管架包括横梁(19)和排管架本体(22)；排管架本体(22)固定设置在猫道本体(2)旁侧，排管架本体(22)上设有三个导向体，每个导向体与对应横梁(19)之间设有一个油缸；猫道本体(2)靠近横梁(19)的部位设置有翻转臂(15)。

5.根据权利要求4所述的一种管柱自动化输送装置，其特征在于，翻转臂(15)一端铰接在猫道本体(2)上，另一端连接第三油缸(13)的活动端，第三油缸的固定端固定在猫道本体(2)上，第三油缸(13)的活动端伸出能够推动翻转臂(15)绕猫道本体(2)旋转。

6.根据权利要求5所述的一种管柱自动化输送装置，其特征在于，翻转臂(15)上设有第一挡销(14)，横梁(19)的末端设有第二挡销(16)；第一挡销(14)和第二挡销(16)之间的区域形成待输送区，待输送区仅能够容纳一根管柱。

7.根据权利要求6所述的一种管柱自动化输送装置，其特征在于，还包括第三转臂(11)和第四转臂(12)；第三转臂(11)和第四转臂(12)的一端均铰接在猫道本体(2)上；且第三转臂(11)和第四转臂(12)的旋转轴与第一转臂(3)与猫道本体(2)的铰接轴共轴。

8.根据权利要求7所述的一种管柱自动化输送装置，其特征在于，三个导向体对应的油缸伸缩，伸缩长度不同，带动横梁(19)绕排管架前端逆时针旋转，两端高度的调节形成一个自然斜度，存放在横梁(19)上的管柱受重力作用自动向猫道本体(2)的一侧移动，第二挡销(16)限制管柱前移；依据控制指令，第二挡销(16)缩回，一个管柱前移后第二挡销(16)自动升起，挡住后边管柱，前移的一根管柱进入待输送区的翻转臂(15)上；输送管柱时，翻转臂(15)旋转，输送管柱进入猫道内的第四转臂(12)，第四转臂(12)通过油缸举升旋转升起，到达第一转臂(3)位置；第四转臂(12)内的顶出机构旋转，提升管柱，在重力作用下将管柱移入第一转臂(3)，第一转臂(3)上安装有由绞车(9)驱动的小车(1)；小车(1)在绞车(9)通过钢丝绳牵引下，带动管柱沿已建立的管柱输送坡道上行，到达工作台面。

9.根据权利要求7所述的一种管柱自动化输送装置，其特征在于，第一转臂(3)上设有能够将第一转臂上管柱顶出至第三转臂(11)或第四转臂(12)上的顶出机构。

10.一种管柱自动化输送方法，其特征在于，基于权利要求7所述的一种管柱自动化输送装置，一侧排管架输送管柱具体包括：

步骤1：将钻井所需的管柱整齐排放在排管架体上；

步骤2：调节第一油缸(5)驱动第一支架(4)上升，在第一支架(4)的作用下，第一转臂(3)向上逆时针旋转运动；调节第二油缸(6)驱动第二支架(7)上升，在第二支架(7)的作用下，第二转臂(8)向上顺时针旋转；调节第一转臂(3)、第二转臂(8)共面，形成一个由下至上倾斜的管柱输送坡道；

步骤3：驱动横梁(19)向猫道方向倾斜，形成一个倾斜坡道，存放在排管架上的管柱受重力作用，自动向前移动至第二挡销(16)处；

步骤4：收缩第二挡销(16)，一根管柱前移至待输送区，第二挡销(16)自动升起，调节油缸(13)驱动旋转臂(15)，将管柱翻转至第四转臂(12)；

步骤5：调节油缸驱动第四转臂(12)逆时针向上旋转至第一转臂(3)位置，第四转臂(12)内的顶出机构将管柱翻转至第一转臂(3)；

步骤6：管柱翻转至第一转臂(3)后，启动绞车(9)，钢丝绳牵引小车(1)带动管柱沿斜面坡道向上移动，到达钻机钻台面后等待其他设备抓取。