一种用于自动排管机械手的二层台系统的制作方法

1.本实用新型涉及石油装备技术领域，具体涉及一种用于自动排管机械手的二层台系统。


背景技术：

2.在石油钻采中，为了方便拿取调用管件，会在井架的一侧设置二层台，利用二层台对这些管件排放。
3.中国实用新型专利，专利号cn201720045188.0公开了一种井架二层台排管装置，其具体包括：
4.主体架、猴台架体、机械手、第一驱动机构和第二驱动机构，主体架包括相对布置第一排管架、第二排管架，第一排管架、第二排管架之间具有井口区域和排管区域；
5.排管区域内分别设有相对布置的第一指梁管、第二指梁管，第一指梁管、第二指梁管均设有多个，且任意相邻的两个第一指梁管之间具有第一排管槽；
6.相邻的两个第二指梁管之间具有第二排管槽；猴台架体位于排管区域的一侧并与主体架固定，猴台架体上设有线性滑轨；
7.机械手安装在线性滑轨上并通过第一驱动机构驱动在线性滑轨上移动，通过第二驱动机构驱动在第一排管槽和第二排管槽所在区域之间自由转动。
8.第一排管槽和第二排管槽的端部均设有锁紧机构，锁紧机构包括安 装在指梁管端部的锁座和转动安装在锁座上的锁舌，利用锁紧机构对排管槽的端口进行封锁，以阻挡排管槽内的管柱从排管槽内滑出。
9.在使用时一般会选用电动的锁紧机构，锁紧机构在排布供电线时，将电线固定在指梁的外侧，油管进入排管槽后容易与供电线发生摩擦，导致电线损坏。
10.另外，传统的猴台是由一整块钢板压弯制成，滑轨安装在钢板的顶部，这种结构的猴台受力后容易变形，猴台顶部安装的滑轨随之扭曲，这就会导致机械手的驱动机构运行受阻。


技术实现要素：

11.本实用新型的目的就是针对现有技术存在的缺陷，提供一种用于自动排管机械手的二层台系统，其结构稳定性更高，且供电线的布线更加的合理。
12.本实用新型的技术方案是：
13.一种用于自动排管机械手的二层台系统，包括二层台主体，所述二层台主体上安装有排管机械手；
14.所述二层台主体包括猴台、活动护栏和框体，所述活动护栏垂直的安装在猴台的后端，所述框体为两组，并且对称的安装在猴台的两侧，所述框体上垂直设有与活动护栏连接的围栏，所述框体上设有中空的内腔，并且框体上安装有与框体中空内腔连通的配电盒；
15.所述框体上靠近猴台的一侧上设有一组平行排列的指梁，并通过相邻指梁的间隙
形成排管空间，所述指梁为中空结构，并且指梁的内腔和框体的内腔连通，所述指梁的外缘处安装有自动挡板机构，所述自动挡板机构的供电线由指梁的内腔经框体的内腔进入配电盒内；
16.所述猴台包括底座和主梁，所述主梁为矩形管状结构，所述主梁为两根，并且对称的固定连接在底座的两侧，两根所述主梁相对的端面上对称的安装有轨道，所述轨道的两端分别安装有垂直布置的限位挡销，所述底座的上端还设有与轨道相对平行布置的齿条；
17.所述排管机械手包括安装在轨道上并与齿条配合的滑车，所述滑车的顶部设有回转机构，所述回转机构的转动端上设有推送机构，所述推送机构的自由端上安装有夹爪机构。
18.优选的，所述滑车包括车体，所述车体底部安装有行走轮，所述行走轮与猴台上端的轨道滚动连接，所述车体上安装有行走电机，所述行走电机上安装有主动齿轮，所述主动齿轮与猴台顶部齿条啮合。
19.优选的，所述活动护栏包括人字形支架和对称连接在人字形支架两侧一组f形支架，所述人字形支架的底部连接有横向撑杆。
20.优选的，所述人字形支架的中部连接有一组加强链。
21.优选的，所述自动挡板机构包括安装座、翻转电机和挡板，所述翻转电机安装在安装座上，所述翻转电机的电机轴穿过安装座后与挡板连接，所述安装座安装在指梁端部，并且与指梁之间形成端面密封。
22.优选的，所述安装座与指梁的端面密封处垫有密封垫片。
23.优选的，所述夹爪机构包括驱动钳体和安装在驱动钳体前端的夹爪。
24.优选的，所述驱动钳体上安装有用于检测夹爪内部的管件检测机构；
25.所述管件检测机构包括轴座、滑动连接在轴座上的轴芯，所述轴芯的前端垂直连接有推杆，所述推杆与轴座之间连接有弹簧，所述弹簧套在轴芯上，所述轴座的后端设有用于检轴芯位置的位移传感器。
26.优选的，所述推送机构包括固定臂和支撑臂，所述支撑臂滑动连接在固定臂的顶部，所述固定臂上安装有电动推杆，所述电动推杆的支撑端与支撑臂连接。
27.本实用新型与现有技术相比较，具有以下优点：
28.通过将框体和指梁选用中空的管状结构，以及在框体上安装与框体内腔连通的配电盒，能够将自动挡板机构的供电线布置在管状结构的内部，并引导铺设到配电盒内，这样的设计能够避免供电线淋雨或者与其它装置产生摩擦，从而对供电线的起到保护作用。
29.通过将猴台由压弯的一体式钢板结构，改变为底座和主梁焊接的设计，具有更高的结构稳定性，防止猴台在受力时发生形变，导致滑车运行受阻的问题，另外主梁和底座可以选用矩形钢管，具有更高的结构强度。
30.在安装座与指梁之间形成端面密封的设计，密封效果好，稳定性高，能够对翻转电机以及供电线具有更好的防雨效果。
附图说明
31.图1为本实用新型的结构示意图；
32.图2为二层台主体的结构示意图；
33.图3为框体和猴台的装配示意图；
34.图4为猴台的结构示意图；
35.图5为排管机械手的结构示意图；
36.图6为滑车的主视结构示意图；
37.图7为滑车的右视结构示意图；
38.图8为活动护栏的结构示意图；
39.图9为自动挡板机构的结构示意图；
40.图10为夹爪机构的结构示意图；
41.图11为推送机构的结构示意图；
42.图中：1、二层台主体，2、排管机械手，3、活动护栏，4、猴台，5、框体，6、配电盒，7、指梁，8、自动挡板机构，9、围栏；
43.10、主梁，11、底座，12、限位挡销，13、轨道，14、齿条，15、滑车，16、回转机构，17、推送机构，18、夹爪机构，19、车体；
44.20、行走轮，21、行走电机，22、主动齿轮，23、人字形支架，24、加强链，25、f形支架，26、横向撑杆，27、端面密封，28、安装座，29、翻转电机；
45.30、挡板，31、夹爪，32、驱动钳体，33、推杆，34、轴芯，35、弹簧，36、轴座，37、位移传感器，38、管件检测机构，39、支撑臂；
46.40、固定臂，41、电动推杆。
具体实施方式
47.下面是结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
48.实施例1
49.参见图1至图3一种用于自动排管机械手的二层台系统，包括二层台主体1，二层台主体1上安装有排管机械手2。
50.二层台主体1包括猴台4、活动护栏3和框体5。
51.活动护栏3垂直的安装在猴台4的后端，框体5为两组对称的安装在猴台4的两侧。
52.框体5上垂直设有与活动护栏3连接的围栏9，框体5上设有中空的内腔，并且框体5上安装有与框体5中空内腔连通的配电盒6。
53.框体5上靠近猴台4的一侧上设有一组平行排列的指梁7，并通过相邻指梁7的间隙形成排管空间。
54.其中，指梁7为中空结构，并且指梁7的内腔和框体5的内腔连通，指梁7的外缘处安装有自动挡板机构8。
55.自动挡板机构8的供电线由指梁7的内腔经框体5的内腔后进入配电盒6内取电。
56.参见图4，猴台4包括底座11和主梁10，主梁10为矩形管状结构，主梁10为两根，并且对称的焊接在底座11的两侧。
57.在两根主梁10相对的端面上对称的安装有轨道13，轨道13的两端分别安装有垂直布置的限位挡销12。
58.底座11的上端还设有与轨道13相对平行布置的齿条14。
59.参见图5至图7，排管机械手2包括安装在轨道13上并与齿条14配合的滑车15，滑车
15通过限位挡销12进行移动距离的限位。
60.滑车15的顶部设有回转机构16，回转机构16的转动端上设有推送机构17，推送机构17的自由端上安装有夹爪机构18。
61.使用时，将本实用新型安装在井架上，利用夹爪机构18将管件或钻具进行夹持固定，然后再通过回转机构16、推送机构17以及滑车15的移动配合，将夹持的管件或钻具放置在两根相邻指梁7之间的排管空间内，最后控制自动挡板机构8将排管空间的开口进行封堵。
62.通过上述工作步骤，能够对管件进行排列放置，同时也能够利用该装置将排管空间内排列好的管件，依次夹取转移至安装区域。
63.通过将框体5和指梁7选用中空的管状结构，以及在框体5上安装与框体5内腔连通的配电盒6，能够将自动挡板机构8的供电线布置在管状结构的内部，并引导铺设到配电盒6内，这样的设计能够避免供电线淋雨或者与其它装置产生摩擦，从而对供电线起到保护作用。
64.通过将猴台4由压弯的一体式钢板结构，改变为的底座11和主梁10焊接的设计，具有更高的结构稳定性，防止猴台4在受力时发生形变，导致滑车15运行受阻的问题，另外主梁10和底座11可以选用矩形钢管，具有更高的结构强度。
65.实施例2
66.本实施例是在上述实施例的基础上进一步优化，具体是：
67.参见图5至图7，滑车15包括车体19，车体19底部安装有行走轮20，行走轮20与猴台4上端的轨道13滚动连接，并通过限位挡销12对行走轮20限位；
68.车体19上安装有行走电机21，行走电机21上安装有主动齿轮22，主动齿轮22与猴台4顶部齿条14啮合。
69.通过行走电机21驱动主动齿轮22旋转，再通过主动齿轮22和齿条14的啮合，能够驱动滑车15沿着轨道13进行移动。
70.参见图10，夹爪机构18包括驱动钳体32和安装在驱动钳体32前端的夹爪31。
71.驱动钳体32可以选用目前所用的气动钳体或电动钳体，并通过驱动钳体32控制夹爪31的开关。
72.参见图11，推送机构17包括固定臂40和支撑臂39，支撑臂39滑动连接在固定臂40的顶部，固定臂40上安装有电动推杆41，电动推杆41的支撑端与支撑臂39连接。
73.通过电动推杆41为涡轮蜗杆结构，替代传统推送机构中的齿轮和齿条14配合驱动设计，节省了安装齿轮箱的空间，使结构更加的紧凑，更加便于装配到本实用新型上。
74.实施例3
75.本实施例是在上述实施例的基础上进一步优化，具体是：
76.参见图8，活动护栏3包括人字形支架23和对称连接在人字形支架23两侧一组f形支架25。
77.人字形支架23的底部连接有横向撑杆26，人字形支架23的中部连接有一组加强链24。
78.通过在活动护栏3上增加横向撑杆26和加强链24，进一步提高了活动护栏3的整体结构强度。
79.实施例4
80.本实施例是在上述实施例的基础上进一步优化，具体是：
81.参见图9，自动挡板机构8包括安装座28、翻转电机29和挡板30，翻转电机29安装在安装座28上，翻转电机29的电机轴穿过安装座28后与挡板30连接。
82.指梁7的端部开始有与安装座28适配的插槽，安装座28插入插槽内，再通过螺栓安装在指梁7上，翻转电机29位于指梁7内部，翻转电机29的供电线直接经矩形管结构的内腔进入配电盒6内取电。
83.同时，在安装座28与指梁7之间形成端面密封27，安装座28与指梁7的端面密封27处可垫密封垫片提高密封效果；
84.其中端面密封的设计密封效果更好、可靠性高，能够对翻转电机29和供电线具有更好的防雨效果。
85.实施例5
86.本实施例是在上述实施例的基础上进一步优化，具体是：
87.参见图10，驱动钳体32上安装有管件检测机构38。
88.管件检测机构38包括轴座36、滑动连接在轴座36上的轴芯34，轴芯34的前端垂直连接有推杆33。
89.推杆33与轴座36之间连接有弹簧35，弹簧35套在轴芯34上，弹簧35的两端可与推杆33以及轴座36固定连接，防止轴芯34脱离轴座36。
90.轴座36的后端设有用于检轴芯34位置的位移传感器37。
91.使用中，当管件进入夹爪31内，管件推动推杆33移动，并压缩弹簧35，再由推杆33带动轴芯34进行移动，此时位移传感器37能够检测到轴芯34移动的信号。
92.当管件脱离夹爪31时，压缩的弹簧35弹性复位，使推杆33回到原位置。
93.本实用新型并不限于上述的实施方式，在本领域技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下做出各种变化，变化后的内容仍属于本实用新型的保护范围。