專利名稱：一種鐵鉆工伸縮臂的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及鉆井和修井中的自動化裝置，具體地說是一種可實現(xiàn)全自動操作或由人遙控的鐵鉆工伸縮臂。
背景技術(shù)：
目前，在國內(nèi)的石油鉆井和修井作業(yè)中，起下鉆過程中的鉆具連接和拆卸工作基本是由人工借助一些機(jī)械化設(shè)備(如液氣大鉗、貓頭、氣動旋扣鉗等)來完成的。這些機(jī)械化設(shè)備需要人員輔助推動，重復(fù)性高，而且勞動強(qiáng)度大；操作人員在井口進(jìn)行操作，人員的安全也不能得到有效保證。

實用新型內(nèi)容為了解決人工操作存在的勞動強(qiáng)度大、安全性能低的問題，本實用新型的目的在于提供一種鐵鉆工伸縮臂。該伸縮臂作為可實現(xiàn)全自動操作或由人遙控的鐵鉆工移運(yùn)設(shè)備，降低操作人員的勞動強(qiáng)度，提高操作人員的工作安全性，更提高了鉆、修井的自動化程度。本實用新型的目的是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的本實用新型包括底座、回轉(zhuǎn)裝置、內(nèi)臂、外臂、伸縮油缸、主臂及升降裝置，其中回轉(zhuǎn)裝置安裝在底座上，內(nèi)臂及外臂的一端分別與回轉(zhuǎn)裝置鉸接、隨回轉(zhuǎn)裝置轉(zhuǎn)動，內(nèi)臂及外臂的另一端分別與主臂的一端鉸接，主臂的另一端安裝有升降裝置；所述伸縮油缸的一端鉸接于內(nèi)臂上，另一端與主臂鉸接。其中所述回轉(zhuǎn)裝置包括回轉(zhuǎn)座、馬達(dá)、小齒輪及回轉(zhuǎn)支承大齒輪，其中回轉(zhuǎn)座通過回轉(zhuǎn)支承大齒輪與底座相連，在回轉(zhuǎn)座上設(shè)有馬達(dá)，該馬達(dá)的輸出軸上安裝有與回轉(zhuǎn)支承大齒輪相嚙合的小齒輪；所述回轉(zhuǎn)座相對于底座轉(zhuǎn)動；回轉(zhuǎn)支承大齒輪及小齒輪位于回轉(zhuǎn)座內(nèi)，回轉(zhuǎn)支承大齒輪的外圈固接在底座上，內(nèi)圈與回轉(zhuǎn)座固接；所述小齒輪與回轉(zhuǎn)支承大齒輪的外圈相嚙合，回轉(zhuǎn)支承大齒輪的內(nèi)圈相對于外圈轉(zhuǎn)動；在馬達(dá)上安裝有編碼器； 所述主臂的另一端為“凹”形，該“凹”形的兩個分支上分別鉸接有結(jié)構(gòu)相同的升降裝置； 所述升降裝置包括升降油缸、內(nèi)套、升降位移傳感器及外套，其中外套與主臂的另一端相鉸接，內(nèi)套由外套的底部插入，所述升降油缸的頂端與外套鉸接，底端與內(nèi)套鉸接；在內(nèi)套上設(shè)有檢測垂直位移的升降位移傳感器；所述伸縮油缸上安裝有檢測伸縮臂伸縮的伸縮位移傳感器。本實用新型的優(yōu)點(diǎn)與積極效果為1.本實用新型降低了操作人員的勞動強(qiáng)度，提高了操作人員的安全性，同時也提高了鉆、修井的自動化程度。2.本實用新型由馬達(dá)提供回轉(zhuǎn)動力，伸縮油缸提供伸縮動力，升降油缸提供升降動力，只需按下啟動按鈕或由一人遙控操作即可；而回轉(zhuǎn)、伸縮和升降分別由編碼器、伸縮位移傳感器和升降位移傳感器檢測，實現(xiàn)對井口方向的精確定位。
圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)主視圖；圖2為本實用新型回轉(zhuǎn)裝置的結(jié)構(gòu)剖視圖；圖3為本實用新型的結(jié)構(gòu)俯視圖；其中1為底座，2為回轉(zhuǎn)座，3為馬達(dá)，4為編碼器，5為內(nèi)臂，6為外臂，7為伸縮油缸，8為伸縮位移傳感器，9為主臂，10為升降油缸，11為內(nèi)套，12為升降位移傳感器，13為外套，14為小齒輪，15為回轉(zhuǎn)支承大齒輪，16為第一鉸軸，17為第二鉸軸，18為第三鉸軸，19 為第四鉸軸，20為第五鉸軸。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型作進(jìn)一步詳述。如圖1 3所示，本實用新型包括底座1、回轉(zhuǎn)裝置、內(nèi)臂5、外臂6、伸縮油缸7、伸縮位移傳感器8、主臂9及升降裝置；其中回轉(zhuǎn)裝置安裝在底座1上，包括回轉(zhuǎn)座2、馬達(dá)3、 小齒輪14及回轉(zhuǎn)支承大齒輪15，回轉(zhuǎn)座2通過回轉(zhuǎn)支承大齒輪15與底座1相連，在回轉(zhuǎn)座2上固接有馬達(dá)3，馬達(dá)3上安裝有編碼器4?；剞D(zhuǎn)支承大齒輪15及小齒輪14分別位于回轉(zhuǎn)座2內(nèi)，回轉(zhuǎn)支承大齒輪15的外圈通過螺釘固接在底座1上，內(nèi)圈通過螺釘與回轉(zhuǎn)座 2固接，回轉(zhuǎn)支承大齒輪15的內(nèi)圈相對于外圈可轉(zhuǎn)動；小齒輪14鍵連接于馬達(dá)3的輸出軸上，小齒輪14與回轉(zhuǎn)支承大齒輪15的外圈相嚙合。內(nèi)臂5的一端通過第一鉸軸16與回轉(zhuǎn)座2鉸接，另一端通過第三鉸軸18與主臂 9的一端鉸接；外臂6的一端通過第二鉸軸17與回轉(zhuǎn)座2鉸接，另一端通過第四鉸軸19與主臂9的一端鉸接。主臂9的另一端為“凹”形，該“凹”形的兩個分支上分別鉸接有結(jié)構(gòu)相同的升降裝置。所述伸縮油缸7的一端鉸接于內(nèi)臂5上，另一端通過第五鉸軸20與主臂9 鉸接；在伸縮油缸7上安裝有檢測伸縮臂伸縮的伸縮位移傳感器8。升降裝置包括升降油缸10、內(nèi)套11、升降位移傳感器12及外套13，其中外套13的中部與主臂9的另一端相鉸接，內(nèi)套11由外套13的底部插入；所述升降油缸10的頂端與外套13的頂部內(nèi)壁鉸接，底端(活塞端)與內(nèi)套11底部內(nèi)壁鉸接；在內(nèi)套11上設(shè)有檢測垂直位移的升降位移傳感器12。本實用新型的工作原理為本實用新型伸縮臂的回轉(zhuǎn)由馬達(dá)3驅(qū)動，帶動小齒輪14轉(zhuǎn)動，小齒輪14與回轉(zhuǎn)支承大齒輪15的外圈嚙合，由于回轉(zhuǎn)支承大齒輪15的外圈固接于底座1，因此回轉(zhuǎn)支承大齒輪15的外圈的反作用力使小齒輪14及馬達(dá)3繞回轉(zhuǎn)支承大齒輪15的中心軸轉(zhuǎn)動；又由于馬達(dá)3固定在回轉(zhuǎn)座2上，回轉(zhuǎn)支承大齒輪15的內(nèi)圈又可相對于外圈轉(zhuǎn)動，進(jìn)而使回轉(zhuǎn)座 2相對于底座1轉(zhuǎn)動；而內(nèi)臂5、外臂6、伸縮油缸7、伸縮位移傳感器8、主臂9及升降裝置共同隨回轉(zhuǎn)座2回轉(zhuǎn)，并通過編碼器4的檢測，實現(xiàn)對井口方向的精確定位。伸縮臂的伸縮由伸縮油缸驅(qū)動，通過伸縮位移傳感器8的檢測反饋，實現(xiàn)井口位置的精確定位。升降裝置的升降運(yùn)動是通過升降油缸10驅(qū)動的，帶動內(nèi)套11沿垂直方向運(yùn)動，由此實現(xiàn)與內(nèi)套11相連接的鐵鉆工鉗頭的升降；而升降位移傳感器用來檢測垂直位移，從而實現(xiàn)高度方向上的精確定位。[0021] 本實用新型的伸縮位移傳感器8及升降位移傳感器12均為市購產(chǎn)品，購置于德國巴魯夫公司生產(chǎn)的BTL5型線性位移傳感器。編碼器4為市購產(chǎn)品，購置于丹麥SCANC0N公司生產(chǎn)的EXAG型編碼器。
權(quán)利要求1.一種鐵鉆工伸縮臂，其特征在于包括底座(1)、回轉(zhuǎn)裝置、內(nèi)臂(5)、外臂(6)、伸縮油缸(7)、主臂(9)及升降裝置，其中回轉(zhuǎn)裝置安裝在底座(1)上，內(nèi)臂(5)及外臂(6)的一端分別與回轉(zhuǎn)裝置鉸接、隨回轉(zhuǎn)裝置轉(zhuǎn)動，內(nèi)臂(5)及外臂(6)的另一端分別與主臂(9) 的一端鉸接，主臂(9)的另一端安裝有升降裝置；所述伸縮油缸(7)的一端鉸接于內(nèi)臂(5) 上，另一端與主臂(9)鉸接。
2.按權(quán)利要求1所述的鐵鉆工伸縮臂，其特征在于所述回轉(zhuǎn)裝置包括回轉(zhuǎn)座O)、馬達(dá)(3)、小齒輪(14)及回轉(zhuǎn)支承大齒輪(15)，其中回轉(zhuǎn)座( 通過回轉(zhuǎn)支承大齒輪(15)與底座(1)相連，在回轉(zhuǎn)座( 上設(shè)有馬達(dá)(3)，該馬達(dá)(3)的輸出軸上安裝有與回轉(zhuǎn)支承大齒輪(1 相嚙合的小齒輪(14)；所述回轉(zhuǎn)座( 相對于底座(1)轉(zhuǎn)動。
3.按權(quán)利要求2所述的鐵鉆工伸縮臂，其特征在于所述回轉(zhuǎn)支承大齒輪(15)及小齒輪(14)位于回轉(zhuǎn)座O)內(nèi)，回轉(zhuǎn)支承大齒輪(15)的外圈固接在底座(1)上，內(nèi)圈與回轉(zhuǎn)座 (2)固接；所述小齒輪(14)與回轉(zhuǎn)支承大齒輪(15)的外圈相嚙合，回轉(zhuǎn)支承大齒輪(15)的內(nèi)圈相對于外圈轉(zhuǎn)動；在馬達(dá)(3)上安裝有編碼器G)。
4.按權(quán)利要求1所述的鐵鉆工伸縮臂，其特征在于所述主臂(9)的另一端為“凹”形， 該“凹”形的兩個分支上分別鉸接有結(jié)構(gòu)相同的升降裝置。
5.按權(quán)利要求1或4所述的鐵鉆工伸縮臂，其特征在于所述升降裝置包括升降油缸 (10)、內(nèi)套(11)、升降位移傳感器(12)及外套(13)，其中外套(13)與主臂(9)的另一端相鉸接，內(nèi)套(11)由外套(13)的底部插入，所述升降油缸(10)的頂端與外套(13)鉸接，底端與內(nèi)套(11)鉸接；在內(nèi)套(11)上設(shè)有檢測垂直位移的升降位移傳感器(12)。
6.按權(quán)利要求1所述的鐵鉆工伸縮臂，其特征在于所述伸縮油缸(7)上安裝有檢測伸縮臂伸縮的伸縮位移傳感器(8)。
專利摘要本實用新型涉及鉆井和修井中的自動化裝置，具體地說是一種可實現(xiàn)全自動操作或由人遙控的鐵鉆工伸縮臂，一種鐵鉆工伸縮臂,包括底座、回轉(zhuǎn)裝置、內(nèi)臂、外臂、伸縮油缸、主臂及升降裝置，其中回轉(zhuǎn)裝置安裝在底座上，內(nèi)臂及外臂的一端分別與回轉(zhuǎn)裝置鉸接、隨回轉(zhuǎn)裝置轉(zhuǎn)動，內(nèi)臂及外臂的另一端分別與主臂的一端鉸接，主臂的另一端安裝有升降裝置；所述伸縮油缸的一端鉸接于內(nèi)臂上，另一端與主臂鉸接。本實用新型降低了操作人員的勞動強(qiáng)度，提高了操作人員的安全性，同時也提高了鉆、修井的自動化程度。
文檔編號B25J9/08GK202023517SQ20112011880
公開日2011年11月2日 申請日期2011年4月20日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月20日
發(fā)明者宋克威, 杜洪亮, 牟忠良 申請人:沈陽新松機(jī)器人自動化股份有限公司