一种自平衡管柱连续作业钻机用智能管柱检测与储放系统

本发明涉及钻探和钻井装备，特别涉及一种自平衡管柱连续作业钻机用智能管柱检测与储放系统。

背景技术：

1、管柱是钻井作业中承载载荷、传递扭矩和循环钻井液的关键构件。在搬运、存放和反复起下过程中，管柱可能产生磨损、变形或裂纹等损伤。若损伤管柱未及时识别并继续使用，会增加井下作业风险并影响管柱可靠性。

2、然而，现有管柱储放装置多依赖排放架、管柱盒或侧面储存结构，仅能完成集中存放和机械转运，缺乏与自动化、连续作业匹配的检测、分类和筛选能力。人工检测或独立工序难以及时识别损伤管柱，也难保证管柱有序供给，容易造成管理不连续和安全隐患。

3、因此，需要一种智能管柱检测与储放系统，能够在储放过程中完成管柱损伤检测、状态识别、分类排序及不合格管柱筛选，并将合格管柱有序输送至后续移运装置，从而提高管柱管理的智能化水平、连续供给能力和作业安全性。

技术实现思路

1、针对现有技术所存在的不足，本发明提出了一种自平衡管柱连续作业钻机用智能管柱检测与储放系统

2、一种自平衡管柱连续作业钻机用智能管柱检测与储放系统，包括管柱升降平台、管柱移运平台、检测模块、多组排序模块、筛选模块、第一管柱盒、第二管柱盒、第一液压升降机构和第二液压升降机构；

3、第一管柱盒和第二管柱盒并列放置；

4、第一管柱盒内部固连有第一液压升降机构，第一液压升降机构的活动端与管柱升降平台固连，管柱升降平台能在第一管柱盒内上下滑动，并对管柱进行支撑；

5、第二管柱盒内部固连有第二液压升降机构，第二液压升降机构的活动端与管柱移运平台连接，第二管柱盒侧壁设有检测模块、多组排序模块和筛选模块；

6、管柱移运平台底部与第二液压升降机构活动端固连，通过控制第二液压升降机构实现管柱移运平台升降，用于移运管柱至各个模块。

7、优选的，管柱移运平台包括管柱辅助转轮、辅助转轮驱动机构、管柱移运平台托架，辅助转轮驱动机构固连在管柱移运平台托架内，辅助转轮驱动机构上连接有管柱辅助转轮，辅助转轮驱动机构通过驱动管柱辅助转轮带动管柱旋转，配合检测模块对管柱进行损伤检测。

8、优选的，检测模块包括游动检测滑车和滑车轨道，滑车轨道固连在第二管柱盒侧壁，且游动检测滑车通过驱动电机带动滑车滚轮在滑车轨道上运行，用于扫描并检测管柱的损伤情况。

9、优选的，游动检测滑车包括金属探伤检测仪、游动检测滑车车体、电动推杆伺服电机、电动推杆、金属探伤检测仪滑动轨道、游动检测滑车驱动电机、游动检测滑车驱动轴和游动检测滑车滚轮；

10、金属探伤检测仪滑动轨道设置在游动检测滑车车体内部，方向指向管柱作业区域，金属探伤检测仪与内置轨道构成滑动副；电动推杆固定端连接电动推杆伺服电机，电动推杆活动端连接金属探伤检测仪，电动推杆伺服电机固连在游动检测滑车车体内部，电动推杆伺服电机能驱动电动推杆将金属探伤检测仪推出至检测的管柱上方，用于检测管柱的损伤情况；游动检测滑车驱动电机固连在游动检测滑车车体下端，游动检测滑车驱动电机的转子上固连有游动检测滑车驱动轴，游动检测滑车滚轮固连在游动检测滑车驱动轴上，游动检测滑车滚轮与滑车轨道配合，实现行走。

11、优选的，排序模块包括第一管柱机械抓取机构、第一直线驱动机构和第一橡胶底座；第一直线驱动机构固定端和第一橡胶底座固定在第二管柱盒上，第一直线驱动机构的活动端连接在第一管柱机械抓取机构上，第一管柱机械抓取机构用于对管柱进行抓取并放在第一橡胶底座上。

12、优选的，筛选模块包括第二管柱机械抓取机构、第二直线驱动机构、第二橡胶底座、管柱推出支座、第三直线驱动机构、管柱排出口、管柱导向坡道；筛选模块用于将对于损伤不满足钻井现场安全指标的管柱从第二管柱盒内推出；

13、第二直线驱动机构固定端、第三直线驱动机构固定端和第二橡胶底座固定在第二管柱盒上，第二直线驱动机构活动端与第二管柱机械抓取机构固连；

14、第三直线驱动机构的活动端与管柱推出支座固连，第二管柱盒上远离第三直线驱动机构的一侧设有管柱排出口，第二管柱盒上位于管柱排出口外侧设有管柱导向坡道；第二管柱机械抓取机构用于对管柱进行抓取并放在第二橡胶底座上，通过第三直线驱动机构带动管柱推出支座将损伤不满足钻井现场安全指标的管柱从管柱排出口推出。

15、本发明的有益效果在于：

16、1.本发明通过设置管柱盒、检测模块、排序模块和筛选模块，使管柱的存放、移运和检测工序能够在同一储放系统内连续完成，避免了传统管柱储放装置仅能进行静态存放、需要依赖人工或外部独立设备完成检测和转运的问题，从而提高了管柱连续作业过程中的自动化程度和作业衔接效率；

17、2.本发明通过在第二管柱盒侧壁设置检测模块，并使管柱移运平台上的管柱辅助转轮带动管柱旋转，配合游动检测滑车沿滑车轨道移动，使金属探伤检测仪能够对管柱进行轴向扫描和周向检测，有利于及时发现管柱磨损、变形、裂纹等损伤，提高了管柱状态识别的准确性和可靠性；

18、3.本发明通过设置多组排序模块，使检测后损伤程度较小且仍满足钻井现场安全指标的管柱能够按照损伤程度、使用状态或后续取用需求进行分类存放，并可将管柱损伤程度信息与其存放位置信息对应存储，便于后续精准调用相应管柱，从而提高管柱管理的有序性和智能化水平。

19、4.本发明通过设置筛选模块，能够将损伤不满足安全指标的管柱从第二管柱盒中自动推出，实现不合格管柱与可用管柱的及时分离，降低损伤管柱被误用的风险，提高钻井现场作业安全性。

1.一种自平衡管柱连续作业钻机用智能管柱检测与储放系统，其特征在于：包括管柱升降平台（11）、管柱移运平台（12）、检测模块（13）、多组排序模块（14）、筛选模块（15）、第一管柱盒（16）、第二管柱盒（17）、第一液压升降机构（18）和第二液压升降机构（19）；

2.根据权利要求1所述的一种自平衡管柱连续作业钻机用智能管柱检测与储放系统，其特征在于：管柱移运平台（12）包括管柱辅助转轮（1201）、辅助转轮驱动机构（1202）、管柱移运平台托架（1203），辅助转轮驱动机构（1202）固连在管柱移运平台托架（1203）内，辅助转轮驱动机构（1202）上连接有管柱辅助转轮（1201），辅助转轮驱动机构（1202）通过驱动管柱辅助转轮（1201）带动管柱（6）旋转，配合检测模块（13）对管柱（6）进行损伤检测。

3.根据权利要求1所述的一种自平衡管柱连续作业钻机用智能管柱检测与储放系统，其特征在于：检测模块（13）包括游动检测滑车（1301）和滑车轨道（1302），滑车轨道（1302）固连在第二管柱盒（17）侧壁，且游动检测滑车（1301）通过驱动电机（13016）带动滑车滚轮（13018）在滑车轨道（1302）上运行，用于扫描并检测管柱（6）的损伤情况。

4.根据权利要求3所述的一种自平衡管柱连续作业钻机用智能管柱检测与储放系统，其特征在于：游动检测滑车（1301）包括金属探伤检测仪（13011）、游动检测滑车车体（13012）、电动推杆伺服电机（13013）、电动推杆（13014）、金属探伤检测仪滑动轨道（13015）、游动检测滑车驱动电机（13016）、游动检测滑车驱动轴（13017）和游动检测滑车滚轮（13018）；

5.根据权利要求3所述的一种自平衡管柱连续作业钻机用智能管柱检测与储放系统，其特征在于：排序模块（14）包括第一管柱机械抓取机构（1401）、第一直线驱动机构（1402）和第一橡胶底座（1403）；第一直线驱动机构（1402）固定端和第一橡胶底座（1403）固定在第二管柱盒（17）上，第一直线驱动机构（1402）的活动端连接在第一管柱机械抓取机构（1401）上，第一管柱机械抓取机构（1401）用于对管柱（6）进行抓取并放在第一橡胶底座（1403）上。

6.根据权利要求5所述的一种自平衡管柱连续作业钻机用智能管柱检测与储放系统，其特征在于：筛选模块（15）包括第二管柱机械抓取机构（1501）、第二直线驱动机构（1502）、第二橡胶底座（1503）、管柱推出支座（1504）、第三直线驱动机构（1505）、管柱排出口（1506）、管柱导向坡道（1507）；筛选模块（15）用于将对于损伤不满足钻井现场安全指标的管柱（6）从第二管柱盒（17）内推出；