一种钻台面机械手行走装置

专利摘要:
本实用新型涉及石油及天然气钻探技术，具体涉及一种钻台面机械手行走装置，包括用于安装钻台机械手的机械手底座，以及固定连接在钻台面上的主轨道，主轨道上上设有滑车，滑车能够沿主轨道滑动，滑车上设有辅助轨道一；主轨道的外壁固定连接有工作台，工作台上设有辅助轨道二；辅助轨道一和辅助轨道二能够相互对接并形成用于机械手底座沿辅助轨道一和辅助轨道二滑动的滑轨，机械手底座上设有便于固定在辅助轨道一或辅助轨道二上的紧固结构。本实用新型通过设置唯一的工作位置和紧固结构，提高机械手在重载工况下的可靠性；通过轨道和轮组实现手动式推扶功能，从而实现对机械手的位置进行实时微调；简单可靠、操作方便，能够很好地适应重载工况。
公开号:CN214330554U
申请号:CN202022813323.6U
申请日:2020-11-27
公开日:2021-10-01
发明作者:廖国勇；蒋林宏；黄蓉
申请人:Sichuan Honghua Petroleum Equipment Co Ltd；
IPC主号:E21B19-14

专利说明:
[n0001] 本实用新型涉及油气钻探设备技术领域，特别涉及一种钻台面机械手行走装置。
[n0002] 钻台机械手安装于钻台面，模拟钻台钳工采用推扶方式移送、排放立根，已成为一种主要的井口自动化设备；但由于钻台机械手工作时需要较大的空间，且在非工作状态时仍占据较大的钻台面区域，常常对猫道、铁钻工等其他钻台面设备的作业形成干涉，导致钻台面整体作业效率降低。
[n0003] 针对上述问题，可以在钻台面上安装弧形轨道，将钻台机械手安装在弧形轨道上，当钻台机械手不工作时，利用弧形轨道将钻台机械手移开，从而避免对其他设备形成干涉；但是，常规弧形轨道在重载工况下会出现受力不均，导致变形、引起作业风险，且弧形轨道加工困难，成本高，且弧形轨道只能向钻台一侧避让。
[n0004] 基于上述技术缺陷，中国实用新型专利CN105401896B(石油钻采设备、钻台面机械手及滑车机构)公开了石油钻采设备、钻台面机械手及滑车机构，其中提到的滑车机构通过两条相交设置且能够相对运动的直轨道，实现钻台面机械手在两组直轨道区域内的移动，从而在不使用弧形轨道的情况下实现避免干涉其他设备的目的；
[n0005] 但是，在实际操作中，钻台机械手在工作状态时需要固定位置，不能发生滑移，以确保在重载状态下的稳定性和安全性；钻台机械手在储存状态时，需要根据其他钻台面设备的实际情况对其位置进行实时微调，有针对性地避免干涉。而中国实用新型专利CN105401896B中采用伸缩油缸配合轨道实现钻台机械手的移动，需要专人操控伸缩油缸的行程，以使钻台机械手移动到准确的工作位置或者储存位置，其结构较复杂、成本高，在重载工况下容易出现失稳、造成危险，且对钻台机械手的位置进行实时微调十分不便，且其也只能向钻台一侧避让，在钻台面上设备较多时会有局限。
[n0006] 本实用新型针对现有钻台机械手滑车机构结构较复杂、成本高、其伸缩油缸在重载工况下稳定性不足、需要专人控制伸缩油缸、不便进行位置微调的技术缺陷，提供一种钻台面机械手行走装置；本实用新型结构简单可靠、稳定性强、储存状态时能够对机械手的位置进行实时微调，操作方便，能够很好地适应重载工况。
[n0007] 为了实现上述实用新型目的，本实用新型提供了以下技术方案：
[n0008] 一种钻台面机械手行走装置，包括用于装配钻台机械手的机械手底座，以及固定连接在钻台面上的主轨道，所述主轨道上上设有滑车，所述滑车能够沿所述主轨道滑动，所述滑车上设有辅助轨道一；
[n0009] 所述主轨道的外壁固定连接有工作台，所述工作台上设有辅助轨道二；所述辅助轨道一和辅助轨道二均沿垂直于所述主轨道的方向设置；
[n0010] 所述辅助轨道一和辅助轨道二能够相互对接并形成用于所述机械手底座能够沿所述辅助轨道一和辅助轨道二上滑动的滑轨，所述机械手底座上设有便于固定在所述辅助轨道一或所述辅助轨道二上的紧固结构；紧固结构可以采用销轴形式或螺栓螺母形式来实现，以保证重载工况下的可靠性。
[n0011] 本实用新型针对重载工况的可靠性需求，将工作台与主轨道固定连接，即钻台机械手的工作位置只有唯一的一个，辅助轨道一般为直轨道，静止状态下的钻台机械手退回主轨道；且机械手底座进入工作位置后，使用销钉组件将其锁定，提高机械手在重载工况下的可靠性；
[n0012] 辅助轨道一和辅助轨道二均沿垂直于所述主轨道的方向设置，一方面与主轨道形成垂直结构，缩短辅助轨道的长度，另一方面形成近似对称的结构，受力更均衡、可靠性更高，提高重载工况下辅助轨道和主轨道的受力稳定性；
[n0013] 本实用新型针对机械手在静止状态下需要进行实时位置微调的需求，不设置自动控制机构，而是由钻台工作人员根据实际情况手动推扶机械手到达主轨道上的合适位置，灵活性强，能够更好地适应不同的现场情况；同时使结构简化、可靠性进一步提高；
[n0014] 实际操作时，静止状态的钻台机械手收缩，紧固结构将其锁定在辅助轨道一上，钻台面工作人员根据其他设备的实时位置和作业情况手动推扶钻台机械手，将钻台机械手移动到主轨道上的合适位置，避免产生干涉；
[n0015] 需要钻台机械手作业时，工作人员手动推扶钻台机械手并使辅助轨道一和辅助轨道二对接，拆下紧固结构，将钻台机械手移动到工作台上，使用紧固结构把钻台机械手锁定在辅助轨道二上，此时钻台机械手进入工作位置，可以进行作业。
[n0016] 本实用新型结构简单可靠、稳定性强、储存状态时能够对机械手的位置进行实时微调，操作方便，能够很好地适应重载工况。
[n0017] 作为本实用新型的优选方案，所述主轨道内侧设有滑槽一，所述滑车上设有轮组一，所述轮组一能够在所述滑槽一内滑动。
[n0018] 滑槽一可以根据实际情况设置在主轨道的内侧或外侧，设置在内侧的优势在于：不增加本实用新型的体积，不易受到外来物的污染和干扰，结构性能更稳定；轮组的滚动摩擦力小，能够更加稳定可靠地实现滑车的滑动功能，也可根据实际情况选择其他结构形式。
[n0019] 作为本实用新型的优选方案，所述工作台固定连接在所述主轨道的外壁中间位置上。
[n0020] 考虑到重载工况下辅助轨道和主轨道的受力稳定性，将工作台固定在主轨道中部，这样形成近似对称的结构，受力更均衡、可靠性更高。
[n0021] 作为本实用新型的优选方案，所述辅助轨道一的内侧设有滑槽二，所述辅助轨道二的内侧设有滑槽三，所述滑槽二和滑槽三结构相同且能够相互对接，所述机械手底座上设有轮组二，所述轮组二能够在所述滑槽二和滑槽三内滑动。
[n0022] 辅助轨道采用和主轨道相似的结构形式，使用内侧滑槽配合轮组实现机械手底座的滑动，不增加本实用新型的体积，不易受到外来物的污染和干扰，结构性能更稳定；轮组的滚动摩擦力小，能够更加稳定可靠地实现滑车的滑动功能，也可根据实际情况选择其他结构形式。
[n0023] 作为本实用新型的优选方案，所述紧固结构为销轴组件。
[n0024] 紧固结构可以采用销轴组件或螺栓螺母组件，以保证重载工况下的可靠性；相比而言，销轴组件的优势在于操作简单、拆装方便，无需使用专用工具即可完成操作，且销轴易于加工、制造成本低，更适用于现场复杂工况。
[n0025] 作为本实用新型的优选方案，所述紧固结构包括设置在所述辅助轨道二上的销轴孔一、设置在所述机械手底座上的销轴孔二、锁定销轴、止退销轴和别针；
[n0026] 所述锁定销轴用于将所述销轴孔一和销轴孔二连接在一起，所述止退销轴和别针用于防止所述锁定销轴滑出。
[n0027] 具体操作流程：当机械手底座运动到辅助轨道一或辅助轨道二上、需要对机械手底座进行位置固定时，手动微调机械手底座，使销轴孔一和销轴孔二对齐，将锁定销轴插入销轴孔一和销轴孔二；再插入止退销轴，防止锁定销轴在外部载荷或振动影响下滑出，最后用别针锁止止退销轴，进一步提高本实用新型的可靠性。
[n0028] 本实用新型的有益效果是：本实用新型通过设置唯一的工作位置和紧固结构，提高机械手在重载工况下的可靠性；通过轨道和轮组实现手动式推扶功能，从而实现对机械手的位置进行实时微调；本实用新型结构简单可靠、操作方便，能够很好地适应重载工况。
[n0029] 图1为本实用新型工作状态时的结构示意图。
[n0030] 图2为本实用新型静止状态时的结构示意图。
[n0031] 图3为本实用新型工作状态时的结构俯视图。
[n0032] 图4为机械手底座的结构示意图。
[n0033] 图5为实施例中紧固结构的装配状态示意图。
[n0034] 图6为实施例中紧固结构的拆卸状态爆炸图。
[n0035] 附图标记为：
[n0036] 1-主轨道，11-滑槽一，2-滑车，21-轮组一，3-工作台，4-辅助轨道一，41-滑槽二，5-辅助轨道二，51-滑槽三，6-机械手底座，61-轮组二，7-紧固结构，71-销轴孔一，72-销轴孔二，73-锁定销轴，74-止退销轴，75-别针。
[n0037] 下面结合试验例及具体实施方式对本实用新型作进一步的详细描述。但不应将此理解为本实用新型上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本实用新型内容所实现的技术均属于本实用新型的范围。
[n0038] 如图1-4所示，一种钻台面机械手行走装置，包括固定连接在钻台面上的主轨道1，主轨道1上设有滑车2，滑车2能够沿主轨道1滑动，滑车2上设有辅助轨道一4；主轨道1的外壁固定连接有工作台3，工作台3上设有辅助轨道二5；辅助轨道一4和辅助轨道二5能够相互对接并配套设有机械手底座6，机械手底座6能够在辅助轨道一4和辅助轨道二5上滑动，机械手底座6通过紧固结构7固定在辅助轨道一4或辅助轨道二5上。
[n0039] 其中，主轨道1内侧设有滑槽一11，滑车2上设有轮组一21，轮组一21能够在滑槽一11内滑动；工作台3固定连接在主轨道1的中部外壁上；辅助轨道一4和辅助轨道二5均沿垂直于主轨道1的方向设置；
[n0040] 辅助轨道一4的内侧设有滑槽二41，辅助轨道二5的内侧设有滑槽三51，滑槽二41和滑槽三51结构相同且能够相互对接，机械手底座6上设有轮组二61，轮组二61能够在滑槽二41和滑槽三51内滑动。
[n0041] 如图5-6所示，紧固结构7包括设置在辅助轨道二5上的销轴孔一71、设置在机械手底座6上的销轴孔二72、锁定销轴73、止退销轴74和别针75；锁定销轴73用于将销轴孔一71和销轴孔二72连接在一起，止退销轴74和别针75用于防止锁定销轴73滑出。
[n0042] 本实用新型针对重载工况的可靠性需求，将工作台3与主轨道1固定连接，即钻台机械手的工作位置只有唯一的一个，静止状态下的钻台机械手退回主轨道1；且机械手底座6进入工作位置后，使用销钉组件7将其锁定，提高钻台机械手在重载工况下的可靠性；
[n0043] 本实用新型针对钻台机械手在静止状态下需要进行实时位置微调的需求，不设置自动控制机构，而是由钻台工作人员根据实际情况手动推扶钻台机械手到达主轨道1上的合适位置，灵活性强，能够更好地适应不同的现场情况；同时使结构简化、可靠性进一步提高；
[n0044] 实际操作时，钻台机械手固定连接在机械手底座6上，静止状态的钻台机械手收缩，紧固结构7将其锁定在辅助轨道一4上，钻台面工作人员根据其他设备的实时位置和作业情况手动推扶钻台机械手，将钻台机械手移动到主轨道1上的合适位置，避免产生干涉；
[n0045] 需要钻台机械手作业时，工作人员手动推扶钻台机械手并使辅助轨道一4和辅助轨道二5对接，拆下紧固结构7，将钻台机械手移动到工作台3上，使用紧固结构7把机械手底座6锁定在辅助轨道二5上，此时钻台机械手进入工作位置，可以进行作业。
[n0046] 设置在主轨道1内侧的滑槽一11不增加本实用新型的体积，不易受到外来物的污染和干扰，结构性能更稳定；轮组一21的滚动摩擦力小，能够更加稳定可靠地实现滑车2的滑动功能，也可根据实际情况选择其他结构形式；
[n0047] 考虑到重载工况下辅助轨道和主轨道1的受力稳定性，将工作台3固定在主轨道1中部，形成近似对称的结构，受力更均衡、可靠性更高；
[n0048] 辅助轨道一4和辅助轨道二5均沿垂直于主轨道1的方向设置，一方面与主轨道1形成垂直结构，缩短辅助轨道的长度，另一方面形成近似对称的结构，受力更均衡、可靠性更高，提高重载工况下的受力稳定性；
[n0049] 辅助轨道采用和主轨道1相似的结构形式，使用内侧滑槽配合轮组实现机械手底座的滑动，不增加本实用新型的体积，不易受到外来物的污染和干扰，结构性能更稳定；轮组二61的滚动摩擦力小，能够更加稳定可靠地实现滑车2的滑动功能，也可根据实际情况选择其他结构形式；
[n0050] 当机械手底座6运动到辅助轨道二5上、需要对机械手底座6进行位置固定时，手动微调机械手底座6，使销轴孔一71和销轴孔二72对齐，将锁定销轴73插入销轴孔一71和销轴孔二72；再插入止退销轴74，防止锁定销轴73在外部载荷或振动影响下滑出，最后用别针75锁止止退销轴74，进一步提高本实用新型的可靠性。
[n0051] 本实用新型结构通过设置唯一的工作位置和紧固结构7，提高钻台机械手在重载工况下的可靠性；通过轨道和轮组实现手动式推扶功能，从而实现对钻台机械手的位置在钻台面两侧进行实时微调；本实用新型结构简单可靠、操作方便，能够很好地适应重载工况。
[n0052] 以上公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。
[n0053] 以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

权利要求:
Claims (6)
[0001] 1.一种钻台面机械手行走装置，其特征在于，包括用于安装钻台机械手的机械手底座(6)，以及固定连接在钻台面上的主轨道(1)，所述主轨道上(1)上设有滑车(2)，所述滑车(2)能够沿所述主轨道(1)滑动，所述滑车(2)上设有辅助轨道一(4)；所述主轨道(1)的外壁固定连接有工作台(3)，所述工作台(3)上设有辅助轨道二(5)，所述辅助轨道一(4)和辅助轨道二(5)均沿垂直于所述主轨道(1)的方向设置；所述辅助轨道一(4)和辅助轨道二(5)能够相互对接并形成用于所述机械手底座(6)沿所述辅助轨道一(4)和辅助轨道二(5)滑动的滑轨，所述机械手底座(6)上设有便于固定在所述辅助轨道一(4)或所述辅助轨道二(5)上的紧固结构(7)。
[0002] 2.根据权利要求1所述的一种钻台面机械手行走装置，其特征在于，所述主轨道(1)内侧设有滑槽一(11)，所述滑车(2)上设有轮组一(21)，所述轮组一(21)能够在所述滑槽一(11)内滑动。
[0003] 3.根据权利要求1所述的一种钻台面机械手行走装置，其特征在于，所述工作台(3)固定连接在所述主轨道(1)的外壁中间位置上。
[0004] 4.根据权利要求1-3任一所述的一种钻台面机械手行走装置，其特征在于，所述辅助轨道一(4)的内侧设有滑槽二(41)，所述辅助轨道二(5)的内侧设有滑槽三(51)，所述滑槽二(41)和滑槽三(51)结构相同且能够相互对接，所述机械手底座(6)上设有轮组二(61)，所述轮组二(61)能够在所述滑槽二(41)和滑槽三(51)内滑动。
[0005] 5.根据权利要求1-3任一所述的一种钻台面机械手行走装置，其特征在于，所述紧固结构(7)为销轴组件。
[0006] 6.根据权利要求5所述的一种钻台面机械手行走装置，其特征在于，所述紧固结构(7)包括设置在所述辅助轨道二(5)上的销轴孔一(71)、设置在所述机械手底座(6)上的销轴孔二(72)、锁定销轴(73)、止退销轴(74)和别针(75)；
所述锁定销轴(73)用于将所述销轴孔一(71)和销轴孔二(72)连接在一起，所述止退销轴(74)和别针(75)用于防止所述锁定销轴(73)滑出。

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同族专利:

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公开号 | 公开日

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引用文献:

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公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题

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法律状态:
2021-10-01| GR01| Patent grant|

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2021-10-01| GR01| Patent grant|

优先权:

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申请号 | 申请日 | 专利标题

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CN202022813323.6U|CN214330554U|2020-11-27|2020-11-27|一种钻台面机械手行走装置|CN202022813323.6U| CN214330554U|2020-11-27|2020-11-27|一种钻台面机械手行走装置|