油田修井作业机器人的制作方法
油田修井作业机器人的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种协助工人进行油水井修井作业的设备，是一种油田修井作业机器人。
【背景技术】
[0002]油井在检修作业时主要工作量是起下油管，起油管是将两根连接处的接箍提至井口以上，接箍之上的油管被井架吊于空中，用油管吊卡卡住接箍，使井内油管的重量座于井口上，然后将处于空中的那根油管与接箍分开，并由作业工人推离井口，再下放处于空中的那根油管使其平放在井场上。下油管则与上述步骤相反，最后由作业工人将由平放的油管再次吊起至竖直状态后拉到井口。一般的油水井有300根油管，有的油水井作业工程序多，需要起下几躺，因此，作业工人推拉油管的工作量也很大，作业工人劳动强度大，工作效率低，作业进度慢，由于工作环境差，推拉油管的工作也比较危险，井内油水不会喷溅到工人身上。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是设计一种油田修井作业机器人，使推拉油管的工作由人工完成改为机械完成，克服上述存子的问题，减轻工人劳动强度，提高工作效率，防止工人受伤害。
[0004]本发明的目的是这样实现的:包括待起下油管、井内油管、油管吊卡、防喷器、套管，防喷器安装在套管上，井内油管被油管吊卡卡住进入套管内，油管吊卡座于防喷器上，待起下油管被井架吊起处于井内油管之上，还包括机械手、机械臂、机械手水平姿态控制杆、机械臂控制液压缸、机身、滑轨，井口上安装滑轨，机身安装在滑轨上，机身可以在滑轨上横向行走，机械臂的下端与机身铰链式连接，机械臂的上端与机械手的中部铰链式连接，机械手水平姿态控制杆处于机械臂的一侧，机械手水平姿态控制杆的下端与机身铰链式连接，机械手水平姿态控制杆的上端与机械手的外端铰链式连接，机械手可以推托待起下油管，机械臂控制液压缸的下端与机身铰链式连接，机械臂控制液压缸的上端与机械臂的臂体铰链式连接，机械臂控制液压缸可以带动机械臂绕其下部连接点摆动，同时带动机械手靠近或远离待起下油管。
[0005]滑轨的一端卡在防喷器的上端上，滑轨由支撑架的上端支撑起来使其呈水平状态，支撑架的下端连接在防喷器的下端。
[0006]机身上安装扶正装置，所述的扶正装置包括捕捉架、竖杆、定位架、支架，支架的一端连接在机身上，支架的另一端安装定位架，竖杆的下端安装在支架上，竖杆的上端安装捕捉架，捕捉架上的磁铁可以捕获待起下油管。
[0007]本发明的有益效果是:操作摇控装置给可以使机身行走、机械手抓获或推托油管，还可以使待起下油管和井内油管准确对扣，因此，本发明克服了现有技术存在的问题，使推拉油管的工作由人工完成改为机械完成，大大减轻了工人的劳动强度，提高工作效率，操作工人可以远离井口，可以防止工人受伤害，具有显著的经济效益和社会效益。
【附图说明】
[0008]图1是本发明的的结构图。
【具体实施方式】
[0009]下面结合图1对本发明的实施例进行说明。
[0010]如图1所示，本发明的实施例包括包括待起下油管1、井内油管5、油管吊卡6、防喷器7、套管8、机械手9、机械臂10、机械手水平姿态控制杆11、机械臂控制液压缸12、机身14、滑轨15，防喷器7安装在套管8上，井内油管5被油管吊卡6卡住进入套管8内，油管吊卡6座于防喷器7上，待起下油管I被井架吊起处于井内油管5之上，井口上安装滑轨15(井口是指井场周围的设备，如防喷器、井架及固定不动的物体)，机身14安装在滑轨15上，机身14可以在滑轨15上横向行走(滑轨上有轨道，机身14上的滑轮沿轨道行驶，可以让出井口位置，不妨碍其它工序操作)，机械臂10的下端与机身14铰链式连接，机械臂10的上端与机械手9的中部铰链式连接，机械手水平姿态控制杆11处于机械臂10的一侧，机械手水平姿态控制杆11的下端与机身14铰链式连接，机械手水平姿态控制杆11的上端与机械手9的外端铰链式连接，机械手9可以推托待起下油管I，机械臂控制液压缸12的下端与机身14铰链式连接，机械臂控制液压缸12的上端与机械臂10的臂体铰链式连接，机械臂控制液压缸12可以带动机械臂10绕其下部连接点摆动，同时带动机械手9靠近或远离待起下油管I。
[0011]滑轨15的一端卡在防喷器7的上端上，滑轨15由支撑架16的上端支撑起来使其呈水平状态，支撑架16的下端连接在防喷器7的下端。
[0012]本发明的进一步方案是机身14上安装扶正装置，所述的扶正装置包括捕捉架2、竖杆3、定位架4、支架13，支架13的一端连接在机身14上，支架13的另一端安装定位架4，竖杆3的下端安装在支架13上，竖杆3的上端安装捕捉架2，使用时定位架4卡牢在下油管5的接箍上，捕捉架2与定位架4处于同一竖直方向上，捕捉架2上的磁铁可以捕获待起下油管1，只要捕捉架2捕获到待起下油管1，就能保证待起下油管I下部的外螺纹与下油管5上的接箍的内螺纹对正。因此，机身14上安装的扶正装置可以使下油管时螺纹对扣。
[0013]机身14里安装液压系统，液压系统为机身14在滑轨15上行走提供液压源，也为机械臂控制液压缸12提供液压源。
[0014]起油管时，不需要扶正装置起作用，机身14可以离油管吊卡6远一点(用摇控器控制液压系统使其行走)，待起下油管I与井内油管5的连接螺纹拆卸后，用摇控器控制液压系统使机械臂控制液压缸12的活塞伸出推动机械臂10绕下部连接点摆动，使机械手9抓获待起下油管1，并将其推至地面的小滑车上(作业现场配备的)使其处于倾斜状态后下放待起下油管1，使其平放到地面的油管架上。机械手水平姿态控制杆11的作用是保证机械手9处于不平状态好抓获待起下油管I。
[0015]下油管时摇控器控制液压系统使机身14靠近井内油管5，定位架4卡住井内油管5上的接箍，在待起下油管I上吊处于倾斜状态时，摇控器控制液压系统使机械手9托住待起下油管I至井口中间，由捕捉架2上的磁铁捕获待起下油管I至居中位置与井内油管5对扣。
【主权项】
1.一种油田修井作业机器人，包括待起下油管(1)、井内油管(5)、油管吊卡(6)、防喷器(7)、套管(8)，防喷器(7)安装在套管(8)上，井内油管(5)被油管吊卡(6)卡住进入套管(8)内，油管吊卡(6)座于防喷器(7)上，待起下油管(I)被井架吊起处于井内油管(5)之上，其特征是:还包括机械手(9)、机械臂(10)、机械手水平姿态控制杆(11 )、机械臂控制液压缸(12 )、机身(14 )、滑轨(15 )，井口上安装滑轨(15 )，机身(14 )安装在滑轨(15 )上，机身(14)可以在滑轨(15)上横向行走，机械臂(10)的下端与机身(14)铰链式连接，机械臂(10)的上端与机械手(9)的中部铰链式连接，机械手水平姿态控制杆(11)处于机械臂(10)的一侧，机械手水平姿态控制杆(11)的下端与机身(14)铰链式连接，机械手水平姿态控制杆(11)的上端与机械手(9)的外端铰链式连接，机械手(9)可以推托待起下油管(1)，机械臂控制液压缸(12)的下端与机身(14)铰链式连接，机械臂控制液压缸(12)的上端与机械臂(10)的臂体铰链式连接，机械臂控制液压缸(12)可以带动机械臂(10)绕其下部连接点摆动，同时带动机械手(9)靠近或远离待起下油管(I)。
2.根据权利要求1所述的油田修井作业机器人，其特征是:滑轨(15)的一端卡在防喷器(7)的上端上，滑轨(15)由支撑架(16)的上端支撑起来使其呈水平状态，支撑架(16)的下端连接在防喷器(7)的下端。
3.根据权利要求1或2所述的油田修井作业机器人，其特征是:机身(14)上安装扶正装置，所述的扶正装置包括捕捉架(2)、竖杆(3)、定位架(4)、支架(13)，支架(13)的一端连接在机身(14)上，支架(13)的另一端安装定位架(4)，竖杆(3)的下端安装在支架(13)上，竖杆(3)的上端安装捕捉架(2)，捕捉架(2)上的磁铁可以捕获待起下油管(I)。
【专利摘要】一种油田修井作业机器人，井口上安装滑轨，机身安装在滑轨上，机械臂的下端与机身铰链式连接，机械臂的上端与机械手的中部铰链式连接，机械手水平姿态控制杆的下端与机身铰链式连接，机械手水平姿态控制杆的上端与机械手的外端铰链式连接，机械臂控制液压缸的下端与机身铰链式连接，机械臂控制液压缸的上端与机械臂的臂体铰链式连接，机械臂控制液压缸可以带动机械臂绕其下部连接点摆动，同时带动机械手靠近或远离待起下油管，操作摇控装置给可以使机身行走、机械手抓获或推托油管，使推拉油管的工作由人工完成改为机械完，大大减轻了工人的劳动强度，提高工作效率，操作工人可以远离井口，可以防止工人受伤害，具有显著的经济效益和社会效益。
【IPC分类】B25J5-02, E21B19-18, E21B19-15, B25J13-00
【公开号】CN104712270
【申请号】CN201510126942
【发明人】马小石, 李亮, 李佳, 陈来玉, 黄秀军, 张晓枫, 魏颖颖, 姚艳萍, 燕涛, 冯卫华
【申请人】马小石
【公开日】2015年6月17日
【申请日】2015年3月23日
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种协助工人进行油水井修井作业的设备，是一种油田修井作业机器人。
【背景技术】
[0002]油井在检修作业时主要工作量是起下油管，起油管是将两根连接处的接箍提至井口以上，接箍之上的油管被井架吊于空中，用油管吊卡卡住接箍，使井内油管的重量座于井口上，然后将处于空中的那根油管与接箍分开，并由作业工人推离井口，再下放处于空中的那根油管使其平放在井场上。下油管则与上述步骤相反，最后由作业工人将由平放的油管再次吊起至竖直状态后拉到井口。一般的油水井有300根油管，有的油水井作业工程序多，需要起下几躺，因此，作业工人推拉油管的工作量也很大，作业工人劳动强度大，工作效率低，作业进度慢，由于工作环境差，推拉油管的工作也比较危险，井内油水不会喷溅到工人身上。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是设计一种油田修井作业机器人，使推拉油管的工作由人工完成改为机械完成，克服上述存子的问题，减轻工人劳动强度，提高工作效率，防止工人受伤害。
[0004]本发明的目的是这样实现的:包括待起下油管、井内油管、油管吊卡、防喷器、套管，防喷器安装在套管上，井内油管被油管吊卡卡住进入套管内，油管吊卡座于防喷器上，待起下油管被井架吊起处于井内油管之上，还包括机械手、机械臂、机械手水平姿态控制杆、机械臂控制液压缸、机身、滑轨，井口上安装滑轨，机身安装在滑轨上，机身可以在滑轨上横向行走，机械臂的下端与机身铰链式连接，机械臂的上端与机械手的中部铰链式连接，机械手水平姿态控制杆处于机械臂的一侧，机械手水平姿态控制杆的下端与机身铰链式连接，机械手水平姿态控制杆的上端与机械手的外端铰链式连接，机械手可以推托待起下油管，机械臂控制液压缸的下端与机身铰链式连接，机械臂控制液压缸的上端与机械臂的臂体铰链式连接，机械臂控制液压缸可以带动机械臂绕其下部连接点摆动，同时带动机械手靠近或远离待起下油管。
[0005]滑轨的一端卡在防喷器的上端上，滑轨由支撑架的上端支撑起来使其呈水平状态，支撑架的下端连接在防喷器的下端。
[0006]机身上安装扶正装置，所述的扶正装置包括捕捉架、竖杆、定位架、支架，支架的一端连接在机身上，支架的另一端安装定位架，竖杆的下端安装在支架上，竖杆的上端安装捕捉架，捕捉架上的磁铁可以捕获待起下油管。
[0007]本发明的有益效果是:操作摇控装置给可以使机身行走、机械手抓获或推托油管，还可以使待起下油管和井内油管准确对扣，因此，本发明克服了现有技术存在的问题，使推拉油管的工作由人工完成改为机械完成，大大减轻了工人的劳动强度，提高工作效率，操作工人可以远离井口，可以防止工人受伤害，具有显著的经济效益和社会效益。
【附图说明】
[0008]图1是本发明的的结构图。
【具体实施方式】
[0009]下面结合图1对本发明的实施例进行说明。
[0010]如图1所示，本发明的实施例包括包括待起下油管1、井内油管5、油管吊卡6、防喷器7、套管8、机械手9、机械臂10、机械手水平姿态控制杆11、机械臂控制液压缸12、机身14、滑轨15，防喷器7安装在套管8上，井内油管5被油管吊卡6卡住进入套管8内，油管吊卡6座于防喷器7上，待起下油管I被井架吊起处于井内油管5之上，井口上安装滑轨15(井口是指井场周围的设备，如防喷器、井架及固定不动的物体)，机身14安装在滑轨15上，机身14可以在滑轨15上横向行走(滑轨上有轨道，机身14上的滑轮沿轨道行驶，可以让出井口位置，不妨碍其它工序操作)，机械臂10的下端与机身14铰链式连接，机械臂10的上端与机械手9的中部铰链式连接，机械手水平姿态控制杆11处于机械臂10的一侧，机械手水平姿态控制杆11的下端与机身14铰链式连接，机械手水平姿态控制杆11的上端与机械手9的外端铰链式连接，机械手9可以推托待起下油管I，机械臂控制液压缸12的下端与机身14铰链式连接，机械臂控制液压缸12的上端与机械臂10的臂体铰链式连接，机械臂控制液压缸12可以带动机械臂10绕其下部连接点摆动，同时带动机械手9靠近或远离待起下油管I。
[0011]滑轨15的一端卡在防喷器7的上端上，滑轨15由支撑架16的上端支撑起来使其呈水平状态，支撑架16的下端连接在防喷器7的下端。
[0012]本发明的进一步方案是机身14上安装扶正装置，所述的扶正装置包括捕捉架2、竖杆3、定位架4、支架13，支架13的一端连接在机身14上，支架13的另一端安装定位架4，竖杆3的下端安装在支架13上，竖杆3的上端安装捕捉架2，使用时定位架4卡牢在下油管5的接箍上，捕捉架2与定位架4处于同一竖直方向上，捕捉架2上的磁铁可以捕获待起下油管1，只要捕捉架2捕获到待起下油管1，就能保证待起下油管I下部的外螺纹与下油管5上的接箍的内螺纹对正。因此，机身14上安装的扶正装置可以使下油管时螺纹对扣。
[0013]机身14里安装液压系统，液压系统为机身14在滑轨15上行走提供液压源，也为机械臂控制液压缸12提供液压源。
[0014]起油管时，不需要扶正装置起作用，机身14可以离油管吊卡6远一点(用摇控器控制液压系统使其行走)，待起下油管I与井内油管5的连接螺纹拆卸后，用摇控器控制液压系统使机械臂控制液压缸12的活塞伸出推动机械臂10绕下部连接点摆动，使机械手9抓获待起下油管1，并将其推至地面的小滑车上(作业现场配备的)使其处于倾斜状态后下放待起下油管1，使其平放到地面的油管架上。机械手水平姿态控制杆11的作用是保证机械手9处于不平状态好抓获待起下油管I。
[0015]下油管时摇控器控制液压系统使机身14靠近井内油管5，定位架4卡住井内油管5上的接箍，在待起下油管I上吊处于倾斜状态时，摇控器控制液压系统使机械手9托住待起下油管I至井口中间，由捕捉架2上的磁铁捕获待起下油管I至居中位置与井内油管5对扣。
【主权项】
1.一种油田修井作业机器人，包括待起下油管(1)、井内油管(5)、油管吊卡(6)、防喷器(7)、套管(8)，防喷器(7)安装在套管(8)上，井内油管(5)被油管吊卡(6)卡住进入套管(8)内，油管吊卡(6)座于防喷器(7)上，待起下油管(I)被井架吊起处于井内油管(5)之上，其特征是:还包括机械手(9)、机械臂(10)、机械手水平姿态控制杆(11 )、机械臂控制液压缸(12 )、机身(14 )、滑轨(15 )，井口上安装滑轨(15 )，机身(14 )安装在滑轨(15 )上，机身(14)可以在滑轨(15)上横向行走，机械臂(10)的下端与机身(14)铰链式连接，机械臂(10)的上端与机械手(9)的中部铰链式连接，机械手水平姿态控制杆(11)处于机械臂(10)的一侧，机械手水平姿态控制杆(11)的下端与机身(14)铰链式连接，机械手水平姿态控制杆(11)的上端与机械手(9)的外端铰链式连接，机械手(9)可以推托待起下油管(1)，机械臂控制液压缸(12)的下端与机身(14)铰链式连接，机械臂控制液压缸(12)的上端与机械臂(10)的臂体铰链式连接，机械臂控制液压缸(12)可以带动机械臂(10)绕其下部连接点摆动，同时带动机械手(9)靠近或远离待起下油管(I)。
2.根据权利要求1所述的油田修井作业机器人，其特征是:滑轨(15)的一端卡在防喷器(7)的上端上，滑轨(15)由支撑架(16)的上端支撑起来使其呈水平状态，支撑架(16)的下端连接在防喷器(7)的下端。
3.根据权利要求1或2所述的油田修井作业机器人，其特征是:机身(14)上安装扶正装置，所述的扶正装置包括捕捉架(2)、竖杆(3)、定位架(4)、支架(13)，支架(13)的一端连接在机身(14)上，支架(13)的另一端安装定位架(4)，竖杆(3)的下端安装在支架(13)上，竖杆(3)的上端安装捕捉架(2)，捕捉架(2)上的磁铁可以捕获待起下油管(I)。
【专利摘要】一种油田修井作业机器人，井口上安装滑轨，机身安装在滑轨上，机械臂的下端与机身铰链式连接，机械臂的上端与机械手的中部铰链式连接，机械手水平姿态控制杆的下端与机身铰链式连接，机械手水平姿态控制杆的上端与机械手的外端铰链式连接，机械臂控制液压缸的下端与机身铰链式连接，机械臂控制液压缸的上端与机械臂的臂体铰链式连接，机械臂控制液压缸可以带动机械臂绕其下部连接点摆动，同时带动机械手靠近或远离待起下油管，操作摇控装置给可以使机身行走、机械手抓获或推托油管，使推拉油管的工作由人工完成改为机械完，大大减轻了工人的劳动强度，提高工作效率，操作工人可以远离井口，可以防止工人受伤害，具有显著的经济效益和社会效益。
【IPC分类】B25J5-02, E21B19-18, E21B19-15, B25J13-00
【公开号】CN104712270
【申请号】CN201510126942
【发明人】马小石, 李亮, 李佳, 陈来玉, 黄秀军, 张晓枫, 魏颖颖, 姚艳萍, 燕涛, 冯卫华
【申请人】马小石
【公开日】2015年6月17日
【申请日】2015年3月23日
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