一种复合式排管机用扶持机械手钳头的制作方法

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1.本实用新型属于石油设备技术领域，涉及一种复合式排管机用扶持机械手钳头。


背景技术：

2.传统的立根排放的处理方式是通过二层台工人与钻台工人上下配合,采用手动的方式将立根从井口运移到指梁内。在作业过程中,操作工人不仅劳动强度大,效率低下,而且在起下钻过程中容易发生事故。随着石油钻采难度逐渐增大,这种传统立根处理方式的弊端也越来越凸显。为了达到钻采过程的高效率、低成本和不间断钻采的目标,采用自动化的方式对立根进行排放,将在提高作业效率的同时,又能提升作业人员的安全指数。排管机是海洋钻井平台的管处理系统的核心子系统，具有非常重要的作用。现有的排管机用扶持机械手钳头可处理的管具规格单一，且由于某些钻机排管区域与猴台间距狭窄，作业空间小，钳头易与钻具干涉，不能顺利进入管具排放区域，导致工作效率低，对不同钻机的适用性差。因此，研发一种可翻转的、能适应不同规格大小钻具的扶持机械手钳头是非常有必要的。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的是为了克服现有技术存在的缺点，提供一种开合调节范围大且可整体翻转的排管机用扶持机械手钳头，可处理各种钻杆及普通、加重钻铤，同时，避免了扶持机械手钳头进入钻具排放区域时与钻具干涉。
4.为了实现上述目的，本实用新型提供一种复合式排管机用扶持机械手钳头，其主体结构包括：钳体、腰型连杆、弧形连杆、滑动座、连接座和推力液压缸；钳体包括两个悬臂和两个后连接端，后连接端与连接座之间通过腰型连杆连接；后连接端与滑动座之间通过弧形连杆连接；滑动座位于连接座的滑轨上；推力液压缸的两端分别与连接座和滑动座连接。
5.进一步的，钳体的两个悬臂的前端分别设置有第一挡块和第二挡块，第一挡块和第二挡块上下交错分布并分别通过转轴与两侧气缸连接。
6.进一步的，两个悬臂后端分别焊接有第三挡块和第四挡块，第三挡块和第四挡块的位置为上下交错。
7.进一步的，两个悬臂的后段内侧设置有凸台。
8.进一步的，后连接端的中部左侧开口，为躺着的“凹”字型，后连接端上设置有两个贯穿孔，两个贯穿孔内设置长销轴，外侧贯穿孔的长销轴上同时连接有腰型连杆和弧形连杆，内侧贯穿孔的长销轴上连接有腰型连杆。
9.进一步的，连接座包括上基板和下基板，上基板和下基板通过短销轴与腰型连杆的一端连接；下基板上设置有滑轨。
10.进一步的，腰型连杆为上下两层组焊结构形式，上下两层的两端均有开孔。
11.进一步的，连接座的底部还设置有第一耳板、第二耳板和防转挡板，第一耳板与翻
转动力机构连接，第二耳板用于连接转动销轴；防转挡板位于靠近第二耳板处。
12.本实用新型与现有技术相比，可适用于不同钻具，将传统的钻杆扶持、钻铤扶持功能集合到了同一个钳手上，减轻了人工劳动强度，降低了综合成本，同时也大大提高了工作效率；本扶持机械手钳头设计的整体翻转功能，极大降低了扶持机械手钳头对钻机排管区域的要求，提高了扶持机械手钳头的适用范围，也更易于旧钻机配套改造。
附图说明：
13.图1为本实用新型涉及的扶持机械手钳头的轴侧结构原理示意图。
14.图2为本实用新型涉及的扶持机械手钳头的正视结构原理示意图。
15.图3为本实用新型涉及的扶持机械手钳头扶持钻杆立根的原理示意图。
16.图4为本实用新型涉及的扶持机械手钳头扶持钻铤立根的原理示意图。
具体实施方式：
17.下面通过具体实施例并结合附图对本实用新型作进一步说明。
18.实施例1：
19.本实施例涉及一种复合式排管机用扶持机械手钳头，其主体结构包括：钳体1、第一挡块2、第二挡块3、两侧气缸4、腰型连杆5、弧形连杆6、滑动座7、连接座8、推力液压缸9、第三挡块10、第四挡块11、第一耳板12、第二耳板13和防转挡板14；钳体1包括两个悬臂18和两个后连接端19，每个悬臂18与其相连的后连接端19为整体铸造或者切割成型；两个悬臂18的前端分别设置有第一挡块2和第二挡块3，第一挡块2和第二挡块3 上下交错分布并分别与一个转轴15固定套接，每个转轴15的后端通过一个曲拐16与两侧气缸4的活塞杆端头铰接；在两只两侧气缸4的伸、缩作用下，通过曲拐16、转轴15传递运动，第一挡块2和第二挡块3与各自的转轴15一起转动，实现扶持钳头挡块的闭合与打开；两侧气缸4的缸体端与钳体1外侧下端焊接的耳板固定连接；两个悬臂18后端分别焊接有第三挡块10和第四挡块11，第三挡块10和第四挡块11上下交错，可上下重叠，不互相干预，能够避免扶持机械手钳头扶持钻具时，钻具卡入钳体1与连接座8的空隙区域，也能够适应扶持机械手钳头处理不同规格钻具的要求；两个悬臂18分为前后两段，前段用于扶持外形尺寸相对较大的钻铤立根，后段内侧设置有凸台17，用于扶持外形尺寸相对较小的钻杆立根；腰型连杆5的两端分别与钳体1和连接座8通过销轴连接；弧形连杆6的两端分别与钳体1和滑动座7通过销轴连接；推力液压缸9的两端分别与连接座8和滑动座7通过销轴连接；滑动座7位于连接座8的滑轨上，可沿滑轨移动。
20.本实施例涉及的后连接端19中部左侧开口，为躺着的“凹”字型，后连接端19上设置有两个贯穿孔，两个贯穿孔均穿过左侧开口部分；两个贯穿孔内设置长销轴，外侧贯穿孔的长销轴上同时连接有腰型连杆5和弧形连杆6，内侧贯穿孔的长销轴上连接有腰型连杆5；
21.本实施例涉及的腰型连杆5为上下两层组焊结构形式，上下两层的两端均有开孔，腰型连杆5的两端分别与钳体1和连接座8连接，具体为：腰型连杆5的一端上下两层通过长销轴与钳体1的后连接端19的上、下面连接(即，后连接端9位于腰型连杆5一端的上下两层之间)，腰型连杆5的另一端上下两层通过短销轴分别与连接座8的上基板81、下基板连接(即，腰型连杆5的另一端上下两层均位于连接座8的上基板81、下基板的上面)；弧形连杆6
的一端通过后连接端9外侧贯穿孔的长销轴与后连接端19和腰型连杆5连接，弧形连杆6的另一端通过销轴与滑动座7连接；
22.本实施例涉及的推力液压缸9的缸体一端与连接座8的耳板通过销轴连接，杆腔一端与滑动座7的耳板通过销轴连接；滑动座7在推力液压缸9的推(拉)力下可沿着连接座8上的滑轨移动；推力液压缸9推动滑动座7工作时，带动弧形连杆6运动，进而带动钳体1、腰型连杆5绕着腰型连杆5与连接座8间的连接短销轴运动，实现钳体1开口大小变化；
23.本实施例涉及的连接座8包括上基板81、下基板和连接上基板81和下基板的耳板，上基板81和下基板通过短销轴与腰型连杆5的一端连接；下基板上设置有滑轨，为滑动座7 提供移动轨道；连接座8的下基板下部还设置有第一耳板12、第二耳板13和防转挡板14，第一耳板12用于连接翻转动力机构(液缸/气缸等)，第二耳板13用于连接转动销轴；防转挡板14位于靠近第二耳板13处，用于和排管机的倾斜臂配合，防止扶持机械手钳头到达水平工作位置状态后继续翻转，同时避免翻转动力机构产生有害附加力。
24.本实用新型的工作过程是：
25.当处理与猴头距离较近的钻具立根时，为避免扶持机械手钳头与钻具排放区域的钻具产生干涉的问题，先将扶持机械手钳头整体翻转到一定角度，并通过两侧气缸4打开第一挡块 2和第二挡块3，根据待处理钻具规格，推力液压缸9推(拉)动滑动座7，通过弧形连杆6 带动钳体1移动，通过两侧2个腰形连杆5与钳体1的后连接端18和连接座8的上板形成的平行四边形结构控制钳体开口大小，进入到工作位置后，再将扶持机械手钳头翻转到水平位置，待扶持到目标钻具后，闭合第一挡块2和第二挡块3，开始扶持移动钻具。
26.当处理与猴头距离较远的排放立根时，可不翻转扶持机械手钳头，保持钳头的水平位置，通过两侧气缸4打开第一挡块2和第二挡块3，根据待处理钻具规格，推力液压缸9推 (拉)动滑动座7，通过弧形连杆6带动钳体1移动，通过两侧2个腰形连杆5与钳体1的后连接端18和连接座8的上板形成的平行四边形结构控制钳体开口大小，进入到工作位置进行相应钻具的扶持，待扶持到目标钻具后，闭合第一挡块2和第二挡块3，开始扶持移动钻具。
27.本实用新型扶持机械手钳头的开合控制基于平行四边形机构原理，通过改变2个腰型连杆5与钳体1的后连接端18和连接座8的上基板81组成的平行四边形机构的平行角度，调整钳头的开合尺寸。