管杆抓取转运机构
技术领域
本实用新型涉及一种井口作业装置，特别涉及一种管杆抓取转运机构，用于抓取管杆传递至猫道上，属于井口作业装置技术领域。
背景技术
石油开采作业时，需要在井口安装钻机，离地数米设有钻台。打油井时随着井深的不断加深，钻杆也要不断加长，经常需要长达几千米的钻杆，因此，在钻机前方会配备管架用于存放钻杆，钻机前方或后方安装有猫道，用于在管架和钻机之间来回输送钻杆。采油修井时，管架可以存放油管，猫道用于在管架和钻机之间来回输送油管。作业管杆一般6～10米/根，要满足采油、采气的需求，现场操作通常需要准备好几百根作业管杆。
修井作业时，常见的管杆码放方法多为由两名场地工人在管架和猫道之间手动搬运码放。存在如下缺陷：1.由于在修井连续作业过程中，作业管杆表面不可避免粘附有一定量的原油和污渍，且作业管杆的长度长、重量重、数量多，场地工人的劳动强度非常大、工作效率低。
2.如遇雨雪和冰冻天气，在野外工作环境比较差的环境下，还存在职工工作安全风险大等一系列问题。
3.需要两名工人将管杆靠人工搬至猫道上，人工成本高。
实用新型内容
本实用新型的目的在于，克服现有技术中存在的问题，提供一种管杆抓取转运机构，可自动完成管杆在管架和猫道之间的传递，大大降低场地工的劳动强度，提高作业效率及安全性。
为解决以上技术问题，本实用新型的一种管杆抓取转运机构，包括位于猫道支架前侧的X向水平长梁， X向水平长梁上安装有向猫道上传递管杆的翻转机构，所述翻转机构包括固定在X向水平长梁中部上方的翻转机构底座一，翻转机构底座一的两支耳上固定有旋转油缸一，旋转油缸一的两输出端对称连接有向外延伸且共轴线的旋转轴一，两旋转轴一的根部对称固定有主动转臂，两主动转臂的自由端固定连接有翻转机构底座二，翻转机构底座二的两支耳上固定有旋转油缸二，旋转油缸二的两输出端对称连接有向外延伸且共轴线的旋转轴二，两旋转轴一的外端头分别铰接在辅助底座的支耳中且分别与从动转臂的下端相铰接，两旋转轴二的外端头分别铰接在从动转臂的上端且分别固定连接有可抓取或释放管杆的夹管机构。
相对于现有技术，本实用新型取得了以下有益效果：旋转油缸一驱动旋转轴一转动，使得主动转臂带动翻转机构底座二绕旋转轴一的轴线摆动，从动转臂跟随主动转臂同步摆动；旋转油缸二驱动旋转轴二转动，使得两夹管机构绕旋转轴二的轴线摆动。管杆起出时，先被吊运至猫道上，然后旋转油缸一驱动主动转臂、旋转油缸二驱动夹管机构共同向猫道方向摆动，夹管机构将管杆夹住，接着旋转油缸一驱动主动转臂、旋转油缸二驱动夹管机构共同向横担方向摆动，将管杆释放在横担上，再由Y向平移机构向前推出完成排管。管杆下井时，先由Y向平移机构将管杆沿横担平移至待抓取的工位，然后旋转油缸一驱动主动转臂、旋转油缸二驱动夹管机构共同向横担方向摆动，由夹管机构将管杆夹住，接着旋转油缸一驱动主动转臂、旋转油缸二驱动夹管机构共同向猫道方向摆动，夹管机构将管杆释放在猫道上，从而完成从横担向猫道的转移。如此实现了管杆在横担与猫道之间的转运由机械手来完成，降低了场地工的劳动强度，更加提高了操作的安全性。
作为本实用新型的改进，所述夹管机构包括夹管支架和两对夹钳，夹管支架包括垂直连接的夹管支架横臂和夹管支架竖臂，夹管支架竖臂的根部固定在旋转轴二的外端头；两对夹钳共有一根夹钳中心轴，夹钳中心轴从夹管支架横臂中穿过，各夹钳的驱动端分别铰接有夹钳驱动臂，两对夹钳驱动臂的驱动端分别铰接在夹钳驱动轴的两端，夹钳驱动轴从夹管支架竖臂的避让长槽中穿过，且夹钳驱动轴的中段与夹钳油缸的活塞杆顶部相铰接，夹钳油缸固定在夹管支架竖臂上。夹钳油缸的活塞杆顶出，推动夹钳驱动轴沿夹管支架竖臂的避让长槽前进，两对夹钳驱动臂驱动两对夹钳绕夹钳中心轴转动，使夹钳的钳口张开，管杆嵌入钳口中。然后夹钳油缸的活塞杆缩回，拉动夹钳驱动轴沿夹管支架竖臂的避让长槽后撤，两对夹钳驱动臂驱动两对夹钳转动，使夹钳的钳口闭合，将管杆夹紧。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明，附图仅提供参考与说明用，非用以限制本实用新型。
图1为本实用新型管杆抓取转运机构的工作状态图。
图2为本实用新型中翻转机构的立体图。
图3为本实用新型中夹管机构的立体图。
图中：1.猫道；1a.猫道支架；1b.猫道底座；2.管架；3.横担；4.升降平台；5.Y向平移机构；6.翻转机构；6a.X向水平长梁；6b.翻转机构底座一；6c.旋转油缸一；6d.旋转轴一；6e.主动转臂；6f.翻转机构底座二；6g.旋转油缸二；6h.旋转轴二；6j.辅助底座；6k.从动转臂；7.夹管机构；7a.夹管支架；7a1.夹管支架横臂；7a2.夹管支架竖臂；7a3.避让长槽；7b.夹钳；7c.夹钳中心轴；7d.夹钳驱动臂；7e.夹钳驱动轴；7f.夹钳油缸；8.管杆。
具体实施方式
在本实用新型的以下描述中，术语“前”、“后”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指装置必须具有特定的方位。
如图1至图3所示，本实用新型的管杆抓取转运机构，包括位于猫道支架1a前侧的X向水平长梁6a，X向水平长梁6a的后侧焊接在Y向平移机构5的后固定梁上，Y向平移机构5的后固定梁支撑在升降平台4上，升降平台4支撑在猫道底座1b上，猫道1位于猫道支架1a的顶部，X向水平长梁6a上安装有向猫道上传递管杆8的翻转机构6。
底层横担3搁置在管架2上且延Y向延伸，底层管排排列完成后，第二层横担搁置在底层管排上，升降平台4将Y向平移机构5和翻转机构6同步向上顶起，确保X向水平长梁6a与顶层的横担3的距离保持不变。
翻转机构6包括固定在X向水平长梁6a中部上方的翻转机构底座一6b，翻转机构底座一6b的两支耳上固定有旋转油缸一6c，旋转油缸一6c的两输出端对称连接有向外延伸且共轴线的旋转轴一6d，两旋转轴一6d的根部对称固定有主动转臂6e，两主动转臂6e的自由端固定连接有翻转机构底座二6f，翻转机构底座二6f的两支耳上固定有旋转油缸二6g，旋转油缸二6g的两输出端对称连接有向外延伸且共轴线的旋转轴二6h，两旋转轴一6d的外端头分别铰接在辅助底座6j的支耳中且分别与从动转臂6k的下端相铰接，两旋转轴二6h的外端头分别铰接在从动转臂6k的上端且分别固定连接有可抓取或释放管杆8的夹管机构7。
旋转油缸一6c驱动旋转轴一6d转动，使得主动转臂6e带动翻转机构底座二6f绕旋转轴一6d的轴线摆动，从动转臂6k跟随主动转臂6e同步摆动；旋转油缸二6g驱动旋转轴二6h转动，使得两夹管机构7绕旋转轴二6h的轴线摆动。
管杆起出时，先被吊运至猫道上，然后旋转油缸一6c驱动主动转臂6e、旋转油缸二6g驱动夹管机构7共同向猫道方向摆动，夹管机构7将管杆8夹住，接着旋转油缸一6c驱动主动转臂6e、旋转油缸二6g驱动夹管机构7共同向横担方向摆动，将管杆8释放在横担上，再由Y向平移机构5向前推出完成排管。
管杆下井时，先由Y向平移机构5将管杆8沿横担平移至待抓取的工位，然后旋转油缸一6c驱动主动转臂6e、旋转油缸二6g驱动夹管机构7共同向横担方向摆动，由夹管机构7将管杆8夹住，接着旋转油缸一6c驱动主动转臂6e、旋转油缸二6g驱动夹管机构7共同向猫道方向摆动，夹管机构7将管杆8释放在猫道上，从而完成从横担向猫道的转移。如此实现了管杆8在横担与猫道之间的转运由机械手来完成，降低了场地工的劳动强度，更加提高了操作的安全性。
夹管机构7包括夹管支架7a和两对夹钳7b，夹管支架7a包括垂直连接的夹管支架横臂7a1和夹管支架竖臂7a2，夹管支架竖臂7a2的根部固定在旋转轴二6h的外端头；两对夹钳7b共有一根夹钳中心轴7c，夹钳中心轴7c从夹管支架横臂7a1中穿过，各夹钳7b的驱动端分别铰接有夹钳驱动臂7d，两对夹钳驱动臂7d的驱动端分别铰接在夹钳驱动轴7e的两端，夹钳驱动轴7e从夹管支架竖臂7a2的避让长槽7a3中穿过，且夹钳驱动轴7e的中段与夹钳油缸7f的活塞杆顶部相铰接，夹钳油缸7f固定在夹管支架竖臂7a2上。
夹钳油缸7f的活塞杆顶出，推动夹钳驱动轴7e沿夹管支架竖臂7a2的避让长槽7a3前进，两对夹钳驱动臂7d驱动两对夹钳7b绕夹钳中心轴7c转动，使夹钳7b的钳口张开，管杆8嵌入钳口中。然后夹钳油缸7f的活塞杆缩回，拉动夹钳驱动轴7e沿夹管支架竖臂7a2的避让长槽7a3后撤，两对夹钳驱动臂7d驱动两对夹钳7b转动，使夹钳7b的钳口闭合，将管杆8夹紧。
以上所述仅为本实用新型之较佳可行实施例而已，非因此局限本实用新型的专利保护范围。除上述实施例外，本实用新型还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本实用新型要求的保护范围内。本实用新型未经描述的技术特征可以通过或采用现有技术实现，在此不再赘述。
