[实用新型]钻修机用电驱二层台智能排管机器人

说明书

本实用新型公开了一种钻修机用电驱二层台智能排管机器人，由二层台和执行机构组成，整套装置通过销轴和吊绳与井架相连。执行机构由滑移旋转机构、丝杠传动机构、机械手、连杆及自动定位装置等组成。本实用新型完全通过电进行驱动，以其体积小、重量轻、安装运输方便、操作简单、自动化水平高、无污染等优点，成为油田自动化改造的新宠。它集自动控制、伺服控制以及高清视频监控技术于一体，实现了机械手的实时数字化精确控制，能够替代井架工完成二层台自动排管作业，提高了钻井效率及安全性，同时降低钻井工的劳动强度和生产成本。

技术领域

本实用新型涉及石油机械自动化领域，具体是一种钻修机用电驱二层台智能排管机器人。

背景技术

随着国际油价的持续走低及人力成本的不断攀升，传统的钻修井作业模式已不能适应时代的要求，自动化、智能化已成为石油钻修机未来的发展方向。智能钻修机充分体现了以人为本的思想，特别注重HSE（健康、安全、环保）方面的考虑，最大程度地满足安全、环保等要求，最大程度地引进智能控制技术，尽量避免人工作业和高空作业。

现有钻修机起下钻的二层台排管作业大多由井架工完成，由于工作环境恶劣、劳动强度大，存在着很大的高空坠落风险。部分油田虽然已经配备了液压控制的二层台排管机械手，但因其体积庞大、改造工作量大、安装运输不便、易漏油、自动化水平较低等原因，这些工具并未得到广泛推广。钻修机用电驱二层台智能排管机器人，以其体积小、重量轻、安装运输方便、操作简单、自动化水平高、无污染等优点，成为油田自动化改造的新宠。它集自动控制、伺服控制以及高清视频监控技术于一体，实现了机械手的实时数字化精确控制，能够替代井架工完成二层台自动排管作业，提高了钻井效率及安全性，同时降低钻井工的劳动强度和生产成本。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种结构紧凑、安全高效、自动化水平高、安装运输方便、无污染的自动化工具-钻修机用电驱二层台智能排管机器人。

本实用新型钻修机用电驱二层台智能排管机器人由二层台及执行机构组成，整套设备通过销轴及吊绳连接在钻修机井架上；执行机构安装在二层台的猴台下面，井架放倒时，执行机构可以藏到井架内，整体不超高，可随井架整体运输；执行机构由滑移、旋转、伸缩、夹持四大系统组成；滑移系统由行走滑车、传动丝杠、牵引座、销轴、伺服电机等组成；旋转系统由旋转轴、伺服电机、减速机等组成；伸缩系统由连接座、连杆、伺服电机、减速机、驱动轴、连接轴等组成，连杆一端与连接座相连，另一端与机械手相连；夹持系统由机械臂、抓手、管柱检测装置等组成，抓手、管柱检测装置安装在机械臂内部。

二层台由台体、猴台、栏杆、滑轮、2个控制箱、挡杆装置、弹簧锁、伸缩挡臂等组成。猴台位于台体上方，通过4根斜立柱、2根直立柱与台体连接，斜立柱间焊有钢格板。两侧的栏杆焊接在台体上，后侧的栏杆通过销轴连接，可以随着井架的升降而翻转，猴台栏杆为平行四边形结构，可以进行折叠。控制箱镶嵌在台体内，分布在猴台两侧。每根指梁端部具有一套挡杆装置，用于控制管柱的进出。每根指梁上均有两套弹簧锁，用于限制管柱的位置。自动挡绳装置分布在二层台两侧，用于阻挡液压小绞车的钢丝绳。

滑移系统由行走滑车、传动丝杠、牵引座、伺服电机等组成；行走小车安装在猴台的轨道内，传动丝杠通过两个轴承座悬挂在猴台内部，伺服电机通过连接座固定在猴台内部，通过联轴器与传动丝杠相连。

旋转系统由旋转轴、伺服电机、减速机等组成；旋转轴坐在行走滑车底部的孔洞上，并通过8条螺栓与行走滑车固定在一起；减速机通过4条螺栓固定在行走滑车侧壁上，其输出轴伸入旋转轴内部。

伸缩系统由连接座、连杆、伺服电机、减速机、驱动轴、连接轴等组成，连杆一端与连接座相连，另一端与夹持系统相连；旋转座、连杆、夹持系统通过销轴连接，构成平行四边形结构；旋转座与旋转系统通过销轴连在一起。