钻具搬运机械手的制作方法

1.本技术涉及搬运器械的技术领域，特别是涉及一种钻具搬运机械手。


背景技术：

2.近年来，由于我国对石油等能源需求的逐渐扩大，使得石油工业得到快速的发展，而钻井石油勘探是石油工业中极其重要的一个环节。
3.石油勘探的起钻、下钻作业过程中需要使用专用搬运设备对钻杆、套管等钻具的夹持、提升、下放和平移等操作。现有的专用搬运设备通常由一个机械臂、驱动油缸、滑车架、轨道立柱、夹钳和提升装置组成。滑车架滑动连接于轨道立柱，提升装置可牵引滑车架沿轨道立柱移动；机械臂一端与滑车架铰接，另一端与夹钳铰接，驱动油缸一端与滑车架连接，另一端与机械臂连接；工作时驱动油缸的伸缩，可使得机械臂绕其与滑车架的铰接点转动，从而带动夹钳上夹持的钻具运动，实现搬运工作。
4.但该专用搬运设备移动钻具时，由于夹钳与机械臂的连接相对不稳定，使得钻具移动过程中可能出现摇摆，相对容易发生碰撞情况以导致钻具破损。


技术实现要素：

5.基于此，提供一种钻具搬运机械手，以改善现有技术中钻具移动过程中容易出现摇摆，导致发生碰撞的问题。
6.一种钻具搬运机械手，包括导轨；
7.移动组件，所述移动组件包括滑移连接于导轨的上滑车和下滑车；
8.夹持组件，所述夹持组件包括夹钳、机械臂和支臂，所述机械臂包括相互平行的主臂和副臂，所述主臂和副臂的一端均转动连接于上滑车，两者的另一端均转动连接于夹钳，所述支臂一端转动于下滑车，其另一端转动连接于主臂或副臂；
9.驱动组件，所述驱动组件包括主驱动件和副驱动件，所述主驱动件连接于上滑车或下滑车，以用于驱动上滑车或下滑车沿导轨移动，所述副驱动件分别连接上滑车和下滑车，以用于调节上滑车和下滑车之间的距离。
10.在其中一个实施例中，所述主驱动件包括卷扬机和绞绳，所述卷扬机设置于导轨的一端，所述绞绳一端连接于所述卷扬机，所述绞绳的另一端连接于下滑车。
11.在其中一个实施例中，所述副驱动件为气缸、液压缸或丝杠滑台。
12.在其中一个实施例中，所述上滑车和\或下滑车的两侧分别形成有侧板，两个所述侧板夹持所述导轨。
13.在其中一个实施例中，所述主臂和副臂长度相同。
14.在其中一个实施例中，所述支臂的长度为主臂长度的二分之一。
15.综上所述，上述钻具搬运机械手可以带来以下效果：主驱动件可带动上滑车或下滑车沿导轨移动，以调整夹钳的水平高度；夹钳可将所需移动的钻具或管道夹持固定，此时，副驱动件通过调整上滑车和下滑车之间的间距，以使得支臂可推动机械臂的一端水平
带动夹钳移动，从而钻具或管道移动时相对平稳，而机械臂分为相互平行的主臂和副臂，主臂和副臂分别与夹钳有两个连接点，使得夹钳移动过程中能保持稳定，不会发生晃动情况。
附图说明
16.图1为一个实施例中钻具搬运机械手的结构示意图；
17.图2为一个实施例中钻具搬运机械手的运动轨迹的结构示意图。
18.附图标记：1、导轨；2、上滑车；3、下滑车；4、副驱动件；5、钻具；6、夹钳；7、机械臂；71、主臂；72、副臂；8、支臂；9、绞绳。
具体实施方式
19.为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。
20.本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。
21.本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”、“纵向”、“横向”、“水平”、“内”、“外”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，亦仅为了便于简化叙述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
22.参阅图1，本技术公开一种钻具搬运机械手，包括：导轨1、移动组件、夹持组件和驱动组件。本技术中导轨1用于引导移动组件沿固定轨道移动，移动组件在驱动组件作为动力源的情况下实现移动，并带动夹持组件移动；夹持组件用于夹持所需移动的物件，在多部件的配合使用下实现转运所需移动的物件。
23.继续参阅图1，移动组件包括滑移连接于导轨1的上滑车2和下滑车3。夹持组件包括夹钳6、机械臂7和支臂8，机械臂7包括相互平行的主臂71和副臂72，主臂71和副臂72的一端均转动连接于上滑车2，两者的另一端均转动连接于夹钳6，支臂8一端转动于下滑车3，其另一端转动连接于主臂71或副臂72。
24.具体地，上滑车2和下滑车3的一侧壁与导轨1接触，并可沿导轨1的延伸方向进行滑移，该滑移方式可采用滑块和导轨1的配合方式，滑块设置于上滑车2和下滑车3朝向导轨1的一侧，以保证滑移过程的稳定性。为进一步提高上滑车2和下滑车3在导轨1上滑动的稳定性，上滑车2和下滑车3的两侧面均焊接有侧板，上滑车2或下滑车3的两个侧板可将导轨1夹持，减少上滑车2和下滑车3移动过程中发生。当然，在其他优选实施方式中，滑块还可设置在侧板朝向导轨1的一侧，通过多个滑块位点与导轨1实现滑移连接，使得上滑车2和下滑车3在导轨1上的滑移更为顺畅。
25.需要说明的是，本实施例中导轨1的设置方式为竖向设置，以满足石油勘探时，移动钻具的要求。在其他实施方式中，导轨1也可横向设置或斜向设置，用于满足不同工况下
移动不同所需移动物件的要求。
26.在本实施例中，主臂71和副臂72的长度相同，主臂71和副臂72的一端均铰接于上滑车2，两者的另一端分别与夹钳6铰接，上述四个铰接点可形成平行四边形的四个端点，搬运过程中，利用平行四边形形变的原理，可减少主臂71和副臂72的运动时对夹钳6的影响，减少夹钳6发生倾斜的情况。如图1所示，夹钳6可将钻具5竖向夹持，并且由于主臂71与副臂72分别铰接于夹钳6，使得夹钳6在移动过程中更为稳定，同时减少夹钳6夹持的钻具5发生倾斜的情况。
27.主臂71位于副臂72的下方，支臂8一端铰接于主臂71，支臂8的另一端铰接于下滑车3，支臂8的长度为主臂71长度的二分之一，使得主臂71、支臂8和导轨1之间形成等腰三角形，当支臂8受力沿下滑车3的铰接点发生摆动时，该等腰三角形的顶点会发生移动，从而使主臂71推动夹钳6发生水平移动，达到水平转运夹钳6的作用。
28.继续参阅图1，驱动组件包括主驱动件和副驱动件4，主驱动件连接于上滑车2或下滑车3，以用于驱动上滑车2或下滑车3沿导轨1移动，副驱动件分别连接上滑车2和下滑车3，以用于调节上滑车2和下滑车3之间的距离。
29.具体地，主驱动件包括卷扬机和绞绳9，卷扬机设置于导轨1的上端，绞绳9一端连接于卷扬机，绞绳9的另一端绑设于下滑车3，从而通过电能驱动卷扬机收卷绞绳9，以使得绞绳9可拉动下滑车3进行升降，从而调整夹钳6的水平位置。
30.作为本技术的一个优选实施方式，副驱动件4采用液压油缸且其设置于上滑车2和下滑车3之间，副驱动件4的缸体铰接于下滑车3，副驱动件4的伸缩杆端部铰接于上滑车2。
31.如图2所示，由于，下滑车3被绞绳固定并且由于重力作用，当副驱动件4伸缩时，可带动上滑车2做水平高度的直线运动，夹钳6随之带动钻具5向远离下滑车3的方向做水平直线运动，从而实现带动钻具5直接进行水平移动的效果，操作更为简便，可适应更复杂的工况，而本实施例中可采用用电液系统进行控制成本相对较低。需要说明的是，本技术的副驱动件4不局限于液压油缸，也可采用其他液压伸缩方式，或者采用气缸驱动以及丝杠滑台的方式。
32.在另一实施例中，下滑车3可设置于上滑车3的上方，且支臂8远离下滑车3的一端铰接于副臂72，绞绳9固定连接于上滑车2。从而，副驱动件4可带动下滑车3做水平高度的直线运动，以使得机械臂7可带动夹钳6进行转运工作，该实施例中夹钳6运动过程中，水平高度会进行一定程度的改变。此时，为了提高机械臂7的稳定性以及适用性，支臂8的长度不局限在等于二分之一副臂72的长度，支臂8的长度也可等于副臂72的长度或长于副臂72的长度。
33.以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
34.以上所述实施例仅表达了本技术的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本技术的保护范围。因此，本技术专利的保护范围应以所附权利要求为准。