專利名稱：一種夾持機械裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種夾持機械裝置，尤其是一種立根排放機械手的夾持機械裝置。
背景技術(shù)：
石油是當(dāng)今社會的重要能源，許多國家都把石油列為戰(zhàn)略物資。因此，石油的開采成為多國關(guān)注的焦點。鉆桿排放自動化，場地排管運管系統(tǒng)都是鉆機自動化的關(guān)鍵技術(shù)之一。立根排放機械手是鉆桿排放自動化機構(gòu)、場地排管運管系統(tǒng)的一個重要組成部件，其主要作用是1)將接好的立根(三個單根接成的管柱稱為立根)移動到指梁架上的指定位置；2)下鉆時，把指梁架上指定位置的立根送到井眼中心線處；3)起鉆時，將立根從井眼中心線處送到指梁架上的指定位置。立根排放機械手的工況使得立根排放機械手的夾持機械裝置與其他自動化機具的夾持機械裝置有著很大的不同，其不同點主要體現(xiàn)在夾持力大，夾持尺寸范圍大，夾持不同尺寸的指定管柱時，不得與其相鄰的管柱發(fā)生干涉三個方面。目前，國內(nèi)尚無有關(guān)的產(chǎn)品，雖然國外已出現(xiàn)成套機具產(chǎn)品，但是存在只能夾持較小尺寸范圍的管柱，及夾持力不夠，強度不夠的不足。

實用新型內(nèi)容(一)要解決的技術(shù)問題本實用新型所要解決的技術(shù)問題在于提供一種夾持機械裝置，它在證足夠夾持力的前提下，無需更換夾持塊，就能對較大外徑范圍內(nèi)的不管柱進行夾持，而且其工作時不與相鄰管柱發(fā)生干涉。( 二 )技術(shù)方案一種夾持機械裝置，包括殼體及殼體內(nèi)所裝的液壓缸，在所述殼體的前部左右對稱布置有夾持塊，夾持塊的前半部內(nèi)側(cè)面是內(nèi)凹面，其特征在于所述液壓缸居中布置在所述殼體后部，所述液壓缸活塞桿前端與連接板鉸接，所述連接板的左、右部分別與所述夾持塊后端鉸接，在兩所述夾持塊的中部設(shè)有導(dǎo)向銷與殼體的上、下蓋板上的導(dǎo)向槽配對。所述導(dǎo)向槽，開在所述蓋板的前部左右對稱，呈“八”字形布置且大端靠近所在蓋板的前端，所述導(dǎo)向銷插入兩所述蓋板的所述導(dǎo)向槽中；兩所述蓋板的前部居中開有內(nèi)凹缺口，所述夾持塊僅其前部能從所述缺口兩側(cè)的前伸部端頭伸出，在兩所述蓋板的前端中部夾裝固定有固定塊，該固定塊的前端面冒出所述缺口的底部，兩所述夾持塊內(nèi)凹面的前部表面法線向所述固定塊方向傾斜。為使夾持塊的夾持部位耐磨、防滑，在所述夾持塊的所述內(nèi)凹面前部嵌有突出的第一牙板和第二牙板，所述第一牙板的外側(cè)面有防滑溝槽且該外側(cè)面的法線向所述固定塊方向傾斜；當(dāng)所述導(dǎo)向銷位于所述導(dǎo)向槽前端，兩所述夾持塊處于全開位置時，兩所述第一牙板的中心線連線與所述固定塊前端面的距離為360 400mm，所述夾持塊的所述內(nèi)凹面是半徑290 320mm的圓弧面，所述第二牙板的外側(cè)面有防滑溝槽且該外側(cè)面冒出所述固定塊的前端面。為增加連接強度與靈活度，所述連接板為兩塊并將所述液壓缸活塞桿夾裝后鉸接，在兩所述夾持塊的后端部分別開有兩槽，兩所述連接板前部兩側(cè)伸入所述槽中由銷鉸接，在兩所述連接板之間還裝有兩滑輪，所述兩滑輪的輪面分別從所述連接板的兩側(cè)冒出并抵在兩所述腹板的內(nèi)壁上。所述導(dǎo)向銷是緊套在銷軸上的滾動軸承，所述殼體為箱體機構(gòu)，包上、下蓋板和左、右腹板并由底板將該殼體后端封閉，兩所述腹板短于所述蓋板；在所述底板的外表面上固定有帶鉸接孔的耳板，所述液壓缸后端的帶孔連接板從所述底板中伸出，所述連接板上的孔與所述耳板上的鉸接孔相對。本實用新型將現(xiàn)有技術(shù)的圓弧面夾持改為三點夾持，現(xiàn)有技術(shù)的夾持塊圓弧面從管柱左右兩側(cè)進行環(huán)抱夾持，弧面所能適應(yīng)的管徑范圍窄，同一個夾持機械裝置不能夾持較大外徑范圍內(nèi)的不同管柱；而本實用新型增加一固定塊，通過兩夾持塊前端和固定塊在圓周上形成三點夾持，通過兩夾持塊向前并外擴或向后并內(nèi)收實現(xiàn)兩個前夾持點的移動， 從而使本實用新型可以適用于88、9mm 247. 7mm較大尺寸范圍內(nèi)的不同外徑管柱；一個液壓缸通過連接板同時與兩夾持塊尾端鉸接，不但結(jié)構(gòu)簡單，而且兩夾持塊在連接板的推拉下只向前或向后運動，而夾持塊向前并外擴、向后并內(nèi)收的軌跡通過夾持塊中部的導(dǎo)向銷由導(dǎo)向槽限定，在夾持塊中部限定其運動軌跡，夾持塊前部不會擺幅過大，不會與相鄰管柱干涉；導(dǎo)向槽的軌跡為幾段圓弧曲線擬合而成，它可使插入其中的導(dǎo)向銷沿預(yù)定的軌跡運動，從而帶動夾持塊及固定在夾持塊內(nèi)凹面上的牙板沿特定的軌跡運動，實現(xiàn)對不同直徑的管柱的夾持動作，同時，特定的軌跡可避免夾持塊及其上的牙板在對管柱實施夾持動作時，與其左右或者后面的管柱發(fā)生干涉；兩夾持塊僅其前部能從蓋板前部缺口兩側(cè)的前伸部端頭伸出，夾持塊的懸臂短，所受彎矩較小，改善了夾持塊的受力狀態(tài)，強度得到提高；液壓缸水平布置，其前推和回拉力直接作用到夾持塊上，功率損失小。為改善單邊導(dǎo)向銷的受力狀態(tài)，使夾持塊受力均衡、運動靈活，作為對上述技術(shù)方案的進一步改進，在兩所述蓋板上相對稱地設(shè)有所述導(dǎo)向槽，所述在兩所述夾持塊的上、下表面伸出有同軸線的所述導(dǎo)向銷，所述導(dǎo)向銷插入兩所述蓋板的所述導(dǎo)向槽中。(三)有益效果1、由于主要由殼體、一個水平布置液壓缸、連接板、兩夾持塊和固塊組成，其組成件少、結(jié)構(gòu)簡單，機械效率高；2、兩夾持塊的懸臂短，所受彎矩較小，改善了夾持塊的受力狀態(tài)，強度得到提高， 有利于增大夾持力；3、通過兩夾持塊法線朝后的前端內(nèi)側(cè)面和固定塊構(gòu)成三點夾持，就能對較大外徑范圍內(nèi)的不同管柱進行夾持，使本實用新型可以適用于外徑3. 5 9. 75英寸(88. 9mm 247. 7mm)的各種管柱，在機械手的工作過程中不用更換夾持機械裝置，提高了工作效率，降低了工人的勞動強度；4、由于夾持塊的外張幅度由其中部的導(dǎo)向銷軌跡限定，夾持塊前部的擺幅不大； 又因是圓周三點夾持，夾持塊僅前端起夾持作用，其內(nèi)凹弧面的中后部就可由較大曲率半徑的弧面組成，使夾持塊的前部呈寬度尺寸較小的指狀，這樣的夾持機械裝置在工作時就不會與相鄰管柱干涉。

圖1為本實用新型的外形示意圖。圖2為本實用新型拆去上端蓋板、右側(cè)的腹板和夾持塊后的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為本實用新型拆去上端蓋板后的俯視圖。圖4為本實用新型中的夾持塊完全打開時的狀態(tài)示意圖。圖5是本實用新型夾持9. 75英寸管柱時的實施示意圖。圖6是本實用新型夾持8英寸管柱時的實施示意圖。圖7是本實用新型夾持5. 5英寸管柱時的實施示意圖。圖8是本實用新型夾持3. 5英寸管柱時的實施示意圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進一步說明如圖1至圖3所示，一種夾持機械裝置，主要由殼體1、液壓缸2夾持塊3、連接板 4、固定塊5、第一牙板6、第二牙板7、滑輪8和銷組成。其中，殼體1由上、下端的兩蓋板11、 左、右側(cè)的兩腹板12和底板13焊接而成，兩蓋板11和兩腹板12分別對稱布置，兩腹板12 短于兩蓋板11，使兩蓋板11的前部兩側(cè)形成開口，底板13將殼體1的后端封閉，底板13的外表面上固定有帶鉸接孔的兩個耳板14。殼體1內(nèi)裝有一個液壓缸2，液壓缸2的缸筒居中布置在殼體1后部，液壓缸2缸筒后端的帶孔連接板2a從底板13中伸出，該連接板2a 位于兩耳板14之間，連接板2a上的孔與耳板14上的鉸接孔相對。如圖1至圖3所示，在殼體1的前部左右對稱布置有夾持塊3，該夾持塊3的前半部內(nèi)側(cè)面是內(nèi)凹面3a，內(nèi)凹面3a是半徑290 320mm的圓弧面，兩夾持塊3由液壓缸1的活塞桿推動。具體地，在液壓缸2活塞桿的前端鉸接有兩塊連接板4，兩塊連接板4將液壓缸2活塞桿夾裝后鉸接，在兩夾持塊3的后端部分別開有兩槽，兩連接板4的前部兩側(cè)伸入所述槽中由銷8鉸接，從而使兩連接板4同時與兩夾持塊3的后端鉸接。在兩個蓋板11的前部分別左右對稱開有漸開線形的導(dǎo)向槽11a，兩導(dǎo)向槽Ila呈”八”字形布置且大端靠近所在蓋板的前端，兩個蓋板11上的導(dǎo)向槽Ila的位置和形狀相同，即兩蓋板11上相對稱地設(shè)有導(dǎo)向槽11a。在兩夾持塊3的上、下表面伸出有同軸線的導(dǎo)向銷3b，導(dǎo)向銷3b插入兩蓋板11的導(dǎo)向槽Ila中，夾持塊3由液壓缸2推動時導(dǎo)向銷3b可在槽中滾動，由導(dǎo)向槽Ila 限定夾持塊3向前并外擴、向后并內(nèi)收的運動軌跡。兩蓋板11的前部居中開有內(nèi)凹的圓弧形缺口 11b，夾持塊3僅其前部能從缺口 lib兩側(cè)的前伸部端頭伸出，因而兩夾持塊3的懸臂短，所受彎矩較小，改善了夾持塊3的受力狀態(tài)，強度得到提高，有利于增大夾持力。在兩蓋板11的前端中部通過螺釘夾裝固定有固定塊5，該固定塊5的前端嵌有突出的第二牙板7，第二牙板7通過螺釘與固定塊5固定， 該第二板7的外側(cè)面有防滑溝槽且該外側(cè)面冒出缺口 1 Ib的底部，這樣，第二板7才能與管柱外表面相接觸。兩個夾持塊3內(nèi)凹面3a的前部表面法線向固定塊5方向傾斜，在該前部表面上還嵌有突出的第一牙板6，第一牙板6通過螺釘與固定塊夾持塊3固定。第一牙板6 的外側(cè)面有防滑溝槽并冒出內(nèi)凹面3a，第一牙板6外側(cè)面的法線也向固定塊5的方向傾斜，這樣，兩個第一牙板6和一個第一牙板7就形成三個夾持部，兩夾持塊3收攏時，對于不同管徑的管柱在其圓周上都能形成三點夾持。導(dǎo)向槽Ila的軌跡為幾段圓弧曲線擬合而成，它可使插入其中的導(dǎo)向銷3b沿預(yù)定的軌跡運動，從而帶動夾持塊3及固定在夾持塊3內(nèi)凹面上的第一牙板6沿特定的軌跡運動，實現(xiàn)對不同直徑的管柱的夾持動作，同時，特定的軌跡可避免夾持塊3及其上的第一牙板6在對管柱實施夾持動作時，與其左右或者后面的管柱發(fā)生干涉。如圖4所示，當(dāng)導(dǎo)向銷3b位于導(dǎo)向槽Ila前端，兩夾持塊3處于全開位置時，兩牙板6的中心線連線與固定塊5前端面的距離約380mm，使得本實用新型的三個牙板能夾持大直徑的管柱10。如圖2所示，為更好地導(dǎo)向并支撐、減摩，在兩連接板4之間還裝有兩滑輪 9，滑輪9位于連接板4后部的兩側(cè)，兩滑輪9的輪面分別從連接板4的兩側(cè)面冒出并抵在兩腹板12的內(nèi)壁上，這樣就使夾持塊3能夠更輕便靈活地運動。本實用新型可用于夾持3. 5 9. 75英寸(88. 9mm 247. 7mm)較大尺寸范圍內(nèi)的不同外徑管柱，圖5至圖8中管柱10的直徑分別為9. 75英寸、8英寸、5. 5英寸、3. 5英寸。 圖5至圖8示出了各組件在不同工作狀態(tài)下的位置，兩夾持塊3收攏時，導(dǎo)向銷3b沿著導(dǎo)向槽Ila運動，對于不同管徑的管柱10在其圓周上都能通過兩個第一牙板6和第二牙板7 形成三點夾持，機械手在工作過程中不用更換夾持機械裝置，提高了工作效率，降低了工人的勞動強度。本實用新型的工作過程如下本實施例提供的夾持機械裝置安裝在立根排放機械手上，工作時，根機械手帶動夾持機械裝置向前運動，直到固定塊5上的第二牙板7接觸到管柱外表面，機械手停止運動，同時，液壓缸2動作，活塞桿回拉并帶動連接塊4后退，在滑輪8的支撐導(dǎo)向作用下，連接塊4帶動兩夾持塊3同步運動，由于導(dǎo)向銷3b插入蓋板的導(dǎo)向槽Ila內(nèi)，使導(dǎo)向銷3b只能沿著導(dǎo)向槽Ila運動，在連接塊4、導(dǎo)向銷3b以及導(dǎo)向槽Ila的作用下，左右對稱布置的夾持塊3向液壓缸2回拉的方向運動，同時繞鉸接銷8向內(nèi)旋轉(zhuǎn)，直到夾持塊3上的第一牙板6壓緊管柱的外表面，至此，三個牙板壓緊在管柱上，夾緊動作完成。反之，松開管柱時， 液壓缸2動作，帶動活塞桿外推并使連接塊4運動，連接塊4帶動兩夾持塊3同步運動，兩夾持塊3向液壓缸外推的方向運動，同時繞鉸接銷8向外旋轉(zhuǎn)，直到液壓缸2的活塞桿完全推出，兩夾持塊3上的第一牙板6離開管柱表面，讓出管柱通道，松開動作完成。
權(quán)利要求1.一種夾持機械裝置，其特征在于包括殼體(1)及殼體(1)內(nèi)所裝的液壓缸(2)，在所述殼體(1)的前部左右對稱布置有夾持塊(3)，所述夾持塊(3)的前半部內(nèi)側(cè)面是內(nèi)凹面 (3a)，所述液壓缸(2)居中布置在所述殼體(1)后部，所述液壓缸(2)活塞桿前端與連接板 (4)鉸接，所述殼體(1)為箱體機構(gòu)，包括上、下蓋板(11)和左、右腹板(12)并由底板(13) 將該殼體(1)后端封閉，所述連接板(4)的左、右部分別與所述夾持塊(3)后端鉸接，在兩所述夾持塊(3)的中部設(shè)有導(dǎo)向銷(3b)與所述殼體(1)的所述上、下蓋板(11)上的導(dǎo)向槽(Ila)配對。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種夾持機械裝置，其特征在于所述導(dǎo)向槽(Ila)，左右對稱開在所述蓋板(11)的前部，呈“八”字形布置且大端靠近所述蓋板的前端，所述導(dǎo)向銷 (3b)插入兩所述蓋板(11)的所述導(dǎo)向槽(Ila)中；兩所述蓋板(11)的前部居中開有內(nèi)凹缺口(11b)，所述夾持塊(3)僅其前部能從所述缺口(lib)兩側(cè)的前伸部端頭伸出，在兩所述蓋板(11)的前端中部夾裝固定有固定塊(5)，所述固定塊(5)的前端面冒出所述缺口 (lib)的底部，兩所述夾持塊(3)內(nèi)凹面(3a)的前部表面法線向所述固定塊(5)方向傾斜。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種夾持機械裝置，其特征在于在所述夾持塊(3)的所述內(nèi)凹面(3a)前部嵌有突出的第一牙板(6)和第二牙板(7)，所述第一牙板(6)的外側(cè)面有防滑溝槽且該外側(cè)面的法線向所述固定塊(5)方向傾斜；當(dāng)所述導(dǎo)向銷(3b)位于所述導(dǎo)向槽(Ila)前端，兩所述夾持塊(3)處于全開位置時，兩所述第一牙板(6)的中心線連線與所述固定塊(5)前端面的距離為360 400mm，所述夾持塊(3)的所述內(nèi)凹面(3a)是半徑 290 320mm的圓弧面，所述第二牙板(7)的外側(cè)面有防滑溝槽且該外側(cè)面(6)冒出所述固定塊(5)的前端面。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種夾持機械裝置，其特征在于所述連板(4)為兩塊并將所述液壓缸(2)活塞桿夾裝后鉸接，在兩所述夾持塊(3)的后端部分別開有兩槽，兩所述連接板(4)前部兩側(cè)伸入所述槽中由銷(8)鉸接，在兩所述連接板(4)之間還裝有兩滑輪 (8)，兩所述滑輪(8)的輪面分別從所述連接板(4)的兩側(cè)冒出并抵在兩所述腹板(12)的內(nèi)壁上。
專利摘要本實用新型公開了一種夾持機械裝置，包括殼體及殼體內(nèi)所裝的液壓缸，在殼體的前部左右對稱布置有夾持塊，該夾持塊的前半部內(nèi)側(cè)面是內(nèi)凹面，其特征在于所述液壓缸為一個且缸筒居中布置在所述殼體后部，所述液壓缸活塞桿前端鉸接有連接板，該連接板的左、右部分別與所述夾持塊后端鉸接；所述殼體至少一個蓋板的前部左右對稱開有導(dǎo)向槽，在兩夾持塊的中部設(shè)有導(dǎo)向銷并插入所述導(dǎo)向槽中；在兩蓋板的前端中部夾裝固定有固定塊，兩夾持塊內(nèi)凹面的前部表面法線向固定塊方向傾斜。本實用新型結(jié)構(gòu)簡單、強度高，夾持力大；不用更換夾持機械裝置，就可適用外徑88.9mm～247.7mm范圍內(nèi)的不同管柱，而且工作時夾持機械裝置不會與相鄰管柱相干涉。
文檔編號E21B19/15GK202249842SQ20112041430
公開日2012年5月30日 申請日期2011年10月26日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月26日
發(fā)明者張衛(wèi)珠 申請人:寧波力匠機械制造有限公司