專利名稱：一種行走旋轉(zhuǎn)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及石油鉆機(jī)鉆桿排放設(shè)備領(lǐng)域，特別涉及一種用于陸地鉆機(jī)和海洋鉆井平臺(tái)的重載機(jī)器人的行走旋轉(zhuǎn)裝置。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的石油鉆井操作方式需要工作人員與鉆桿直接接觸。鉆桿從堆放處移送到鉆臺(tái)上時(shí)，需要人工將貓道上的鉆桿，通過(guò)鉆臺(tái)上的小絞車下放的鋼絲繩，利用鎖具等工具沿貓道拉上鉆臺(tái)。移動(dòng)鉆桿立根時(shí)，需要二層平臺(tái)上的井架工人伸手到井口中心位置將立根接到游車上或拆下來(lái)，同時(shí)還需要不斷在指梁與井口中心之間移動(dòng)立根，這是鉆機(jī)上最危險(xiǎn)的工作之一。上述人工操作過(guò)程，操作人員勞動(dòng)重復(fù)性很高、強(qiáng)度很大、生產(chǎn)效率低并且容易產(chǎn)生疲勞進(jìn)而引發(fā)安全事故。因此，自動(dòng)化鉆桿操作取代人工操作成為取下鉆工作的新的發(fā)展趨勢(shì)。在自動(dòng)化鉆桿操作過(guò)程中，通過(guò)自動(dòng)設(shè)備來(lái)完成起下鉆和管子的處理作業(yè)。在實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的過(guò)程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)至少存在以下問(wèn)題自動(dòng)設(shè)備在鉆桿操作工作過(guò)程中需要在指梁與井口等位置來(lái)回移動(dòng)，因而需要能自動(dòng)行走、旋轉(zhuǎn)及精確定位的行走裝置。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，提供了一種排管設(shè)備的行走旋轉(zhuǎn)裝置，使排管設(shè)備能夠在水平及旋轉(zhuǎn)兩個(gè)自由度內(nèi)運(yùn)動(dòng)。本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是—種行走旋轉(zhuǎn)裝置，包括下部行走旋轉(zhuǎn)裝置，所述下部行走旋轉(zhuǎn)裝置包括下滑車， 所述下滑車上設(shè)有下滑車回轉(zhuǎn)支承機(jī)構(gòu)，所述下滑車回轉(zhuǎn)支承機(jī)構(gòu)上設(shè)有第一減速機(jī)和萬(wàn)向鉸接，所述第一減速機(jī)上端設(shè)有回轉(zhuǎn)用液壓馬達(dá)，所述下滑車回轉(zhuǎn)支承機(jī)構(gòu)通過(guò)所述萬(wàn)向鉸接與排管設(shè)備立柱下端連接，所述下滑車回轉(zhuǎn)支承機(jī)構(gòu)上還設(shè)有第一傳感器，所述下滑車的尾部還設(shè)有第二減速機(jī)，所述第二減速機(jī)上端設(shè)有下滑車直線驅(qū)動(dòng)用液壓馬達(dá)，所述第二減速機(jī)下端設(shè)有下滑車齒輪齒條機(jī)構(gòu)，所述下滑車周圍設(shè)有下滑車導(dǎo)向輪組，所述下滑車底部設(shè)有第二傳感器，所述第二傳感器與所述下滑車齒輪齒條機(jī)構(gòu)連接。所述行走旋轉(zhuǎn)裝置，還包括上部行走旋轉(zhuǎn)裝置，所述上部行走旋轉(zhuǎn)裝置包括上滑車，所述上滑車上設(shè)有減速機(jī)和上滑車回轉(zhuǎn)支承機(jī)構(gòu)，所述上滑車回轉(zhuǎn)支承機(jī)構(gòu)通過(guò)軸、鍵與所述排管設(shè)備立柱本體上端連接，所述減速機(jī)上端設(shè)有上滑車直線驅(qū)動(dòng)用液壓馬達(dá)，所述減速機(jī)下端設(shè)有上滑車齒輪齒條結(jié)構(gòu)，所述上滑車周圍設(shè)有上滑車導(dǎo)向輪組，所述上滑車前部設(shè)有傳感器。所述第二傳感器及所述傳感器均為防爆式絕對(duì)值編碼傳感器。所述上滑車上設(shè)有外殼。所述上滑車回轉(zhuǎn)支承機(jī)構(gòu)與所述下滑車回轉(zhuǎn)支承機(jī)構(gòu)同軸。[0012]本實(shí)用新型實(shí)施例提供的技術(shù)方案的有益效果是使排管設(shè)備能夠在水平及旋轉(zhuǎn)兩個(gè)自由度內(nèi)運(yùn)動(dòng)，即能使排管設(shè)備能夠沿平行型導(dǎo)軌前后自行走且能夠繞自身軸線左右自旋轉(zhuǎn)，排管設(shè)備移動(dòng)范圍大、過(guò)程平穩(wěn)、安全性高。

為了更清楚地說(shuō)明本實(shí)用新型實(shí)施例的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例中使用的附圖作一簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面所列附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例提供的上部行走旋轉(zhuǎn)裝置結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例提供的下部行走旋轉(zhuǎn)裝置結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例提供的行走旋轉(zhuǎn)裝置在排管設(shè)備中的位置示意圖。附圖中，各標(biāo)號(hào)所代表的組件列表如下1、回轉(zhuǎn)用液壓馬達(dá)，2、第一減速機(jī)，3、下滑車回轉(zhuǎn)支承機(jī)構(gòu)，4、下滑車直線驅(qū)動(dòng)用液壓馬達(dá)，5、第二減速機(jī)，6、下滑車齒輪齒條機(jī)構(gòu)，7、第二傳感器，8、下滑車導(dǎo)向輪組，9、下滑車，10、第一傳感器；11、萬(wàn)向鉸接，12、上滑車，13、上滑車直線驅(qū)動(dòng)用液壓馬達(dá)，14、減速機(jī)，15、上滑車齒輪齒條機(jī)構(gòu)，16、上滑車導(dǎo)向輪組，17、傳感器，18、上滑車回轉(zhuǎn)支承機(jī)構(gòu)，19、立柱，20、上導(dǎo)軌；21、下導(dǎo)軌，22、上部行走旋轉(zhuǎn)裝置，24、下部行走旋轉(zhuǎn)裝置，25、外殼。
具體實(shí)施方式
為使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施方式作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。實(shí)施例1參照?qǐng)D1，本實(shí)施例提供了一種排管設(shè)備的行走旋轉(zhuǎn)裝置，所述行走旋轉(zhuǎn)裝置為下部行走旋轉(zhuǎn)裝置，所述下部行走旋轉(zhuǎn)裝置包括下滑車9、回轉(zhuǎn)用液壓馬達(dá)1、第一減速機(jī)2、 下滑車回轉(zhuǎn)支承機(jī)構(gòu)3、下滑車直線驅(qū)動(dòng)用液壓馬達(dá)4、第二減速機(jī)5、下滑車齒輪齒條機(jī)構(gòu) 6、下滑車導(dǎo)向輪組8、第一傳感器10、第二傳感器7和萬(wàn)向鉸接11。下滑車9上設(shè)有下滑車回轉(zhuǎn)支承機(jī)構(gòu)3，下滑車回轉(zhuǎn)支承機(jī)構(gòu)3上設(shè)有第一減速機(jī)2和萬(wàn)向鉸接11。第一減速機(jī)2 上端設(shè)有回轉(zhuǎn)用液壓馬達(dá)1，回轉(zhuǎn)液壓馬達(dá)1的下端安裝有齒輪，與下滑車回轉(zhuǎn)支承機(jī)構(gòu)3 內(nèi)部的齒輪配合，行走旋轉(zhuǎn)裝置的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)通過(guò)回轉(zhuǎn)用液壓馬達(dá)1使第一減速機(jī)2帶動(dòng)下滑車回轉(zhuǎn)支承機(jī)構(gòu)3運(yùn)動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)。參照?qǐng)D3，下滑車回轉(zhuǎn)支承機(jī)構(gòu)3通過(guò)萬(wàn)向鉸接11與排管設(shè)備立柱19下端連接，下滑車回轉(zhuǎn)支承機(jī)構(gòu)3上還設(shè)有第一傳感器10，第一傳感器10為增量碼盤型傳感器，用來(lái)反饋下滑車回轉(zhuǎn)支承機(jī)構(gòu)3的位置，以便控制其旋轉(zhuǎn)角度。下滑車 9的尾部還設(shè)有第二減速機(jī)5，第二減速機(jī)5上端設(shè)有下滑車直線驅(qū)動(dòng)用液壓馬達(dá)13，第二減速機(jī)5下端設(shè)有下滑車齒輪齒條機(jī)構(gòu)6，下滑車齒輪齒條機(jī)構(gòu)6的齒輪安裝在第二減速機(jī) 5下端，齒條安裝在下導(dǎo)軌21的軌道槽側(cè)壁上的凹槽內(nèi)。下滑車9的水平運(yùn)動(dòng)通過(guò)下滑車直線驅(qū)動(dòng)用液壓馬達(dá)4使第二減速機(jī)5帶動(dòng)下滑車齒輪齒條機(jī)構(gòu)6運(yùn)動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)。下滑車9 周圍設(shè)有下滑車導(dǎo)向輪組8，本實(shí)施中下滑車導(dǎo)向輪組8共有八個(gè)導(dǎo)向輪，其中四個(gè)導(dǎo)向輪垂直設(shè)置在下滑車9前端的兩側(cè)及后端的兩側(cè)，沿下軌道21的軌道運(yùn)動(dòng)，另外四個(gè)導(dǎo)向輪水平設(shè)置在下滑車9的底部，沿下軌道21的軌道槽運(yùn)動(dòng)，參照?qǐng)D3，下滑車導(dǎo)向輪組8配合下軌道21提供導(dǎo)向作用，本實(shí)施例中導(dǎo)向輪的個(gè)數(shù)并不用于限制本實(shí)用新型，導(dǎo)向輪的個(gè)數(shù)可以根據(jù)需要設(shè)置。下滑車9底部設(shè)有第二傳感器7，第二傳感器7為防爆增量編碼器， 第二傳感器7的碼盤下端通過(guò)聯(lián)軸器連接下滑車齒輪齒條機(jī)構(gòu)6的齒輪，齒輪與下滑車動(dòng)齒輪齒條機(jī)構(gòu)6的齒條配合，第二傳感器7通過(guò)齒輪來(lái)反饋下滑車9的位置。本實(shí)施例提供的行走旋轉(zhuǎn)裝置通過(guò)回轉(zhuǎn)用液壓馬達(dá)1使減速機(jī)10帶動(dòng)下滑車回轉(zhuǎn)支承機(jī)構(gòu)3旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)了排管設(shè)備立柱的旋轉(zhuǎn)。下滑車回轉(zhuǎn)支承機(jī)構(gòu)3上設(shè)有第一傳感器10，可及時(shí)反饋回轉(zhuǎn)支承機(jī)構(gòu)3的位置，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)排管設(shè)備的精確控制。行走旋轉(zhuǎn)裝置通過(guò)下滑車直線驅(qū)動(dòng)用馬達(dá)4使第二減速機(jī)5帶動(dòng)下滑車齒輪齒條機(jī)構(gòu)6運(yùn)動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)，并通過(guò)下滑車導(dǎo)向輪組8與平行型導(dǎo)軌結(jié)合提供導(dǎo)向作用。因而，使用本實(shí)施例提供的行走旋轉(zhuǎn)裝置的排管設(shè)備，能夠在水平及旋轉(zhuǎn)兩個(gè)自由度內(nèi)運(yùn)動(dòng)，即能使排管設(shè)備能夠沿平行型導(dǎo)軌前后自行走且能夠繞自身軸線左右自旋轉(zhuǎn)，排管設(shè)備移動(dòng)范圍大、過(guò)程平穩(wěn)、安全性高。實(shí)施例2參照?qǐng)D2和圖3，為了使排管設(shè)備立柱19能更穩(wěn)固的移動(dòng)，保證作業(yè)過(guò)程的安全， 本實(shí)施在實(shí)施例1的基礎(chǔ)上增加了上部行走旋轉(zhuǎn)裝置，具體為所述上部行走旋轉(zhuǎn)裝置包括上滑車12、上滑車回轉(zhuǎn)支承機(jī)構(gòu)18、傳感器17、上滑車導(dǎo)向機(jī)構(gòu)16、上滑車齒輪齒條機(jī)構(gòu)15、減速機(jī)14和上滑車直線驅(qū)動(dòng)用液壓馬達(dá)13。上滑車12上設(shè)有減速機(jī)14和上滑車回轉(zhuǎn)支承機(jī)構(gòu)18，上滑車回轉(zhuǎn)支承機(jī)構(gòu)18通過(guò)軸、鍵與排管設(shè)備立柱本體上端連接。減速機(jī)14上端安裝有上滑車直線驅(qū)動(dòng)用液壓馬達(dá)13，減速機(jī) 14下端設(shè)有上滑車齒輪齒條結(jié)構(gòu)15，上滑車齒輪齒條結(jié)構(gòu)15的齒輪設(shè)在減速機(jī)14下端， 齒條結(jié)構(gòu)設(shè)在上軌道20的軌道槽側(cè)壁上的凹槽內(nèi)。上滑車12的水平運(yùn)動(dòng)通過(guò)上滑車直線驅(qū)動(dòng)用液壓馬達(dá)13使減速機(jī)14帶動(dòng)上滑車動(dòng)齒輪齒條機(jī)構(gòu)15運(yùn)動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)。上滑車12周圍設(shè)有上滑車導(dǎo)向輪組16，本實(shí)施例中上滑車導(dǎo)向輪組16共有八個(gè)導(dǎo)向輪，其中四個(gè)垂直設(shè)置在上滑車12兩側(cè)的側(cè)壁上，沿上軌道20的軌道運(yùn)動(dòng)，另外四個(gè)分別設(shè)置在上滑車12 的4條側(cè)楞上，沿上軌道20的軌道槽內(nèi)的凹道運(yùn)動(dòng)，參照?qǐng)D3，上滑車導(dǎo)向輪組通過(guò)與上導(dǎo)軌20配合，為上滑車12導(dǎo)向，導(dǎo)向輪的個(gè)數(shù)可以根據(jù)需要設(shè)置。上滑車12前部設(shè)有傳感器17，傳感器17的碼盤下端通過(guò)聯(lián)軸器連接上滑車動(dòng)齒輪齒條機(jī)構(gòu)15的齒輪，傳感器17 為防爆增量編碼器，通過(guò)與上滑車齒輪齒條機(jī)構(gòu)15配合的齒輪，來(lái)反饋上滑車12的位置。本實(shí)施例中，為了保護(hù)安裝在上滑車上的上滑車直線驅(qū)動(dòng)用液壓馬達(dá)13及減速機(jī)14等構(gòu)造，上滑車上設(shè)有外殼25。本實(shí)施例中上滑車回轉(zhuǎn)支承機(jī)構(gòu)18通過(guò)可上下滑動(dòng)的鍵與排管設(shè)備立柱19的上端聯(lián)接，下滑車回轉(zhuǎn)支承機(jī)構(gòu)3通過(guò)萬(wàn)向鉸接11與排管設(shè)備立柱19的下端連接，上滑車回轉(zhuǎn)支承機(jī)構(gòu)18與下滑車回轉(zhuǎn)支承機(jī)構(gòu)3同軸。上滑車回轉(zhuǎn)支承機(jī)構(gòu)18與下滑車回轉(zhuǎn)支承機(jī)構(gòu)3同軸使排管設(shè)備立柱19只可以沿自身軸線旋轉(zhuǎn)，使排管設(shè)備立柱不易偏斜，行走過(guò)程更加平穩(wěn)，作業(yè)過(guò)程安全性更高。以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種行走旋轉(zhuǎn)裝置，其特征在于，包括下部行走旋轉(zhuǎn)裝置，所述下部行走旋轉(zhuǎn)裝置包括下滑車，所述下滑車上設(shè)有下滑車回轉(zhuǎn)支承機(jī)構(gòu)，所述下滑車回轉(zhuǎn)支承機(jī)構(gòu)上設(shè)有第一減速機(jī)和萬(wàn)向鉸接，所述第一減速機(jī)上端設(shè)有回轉(zhuǎn)用液壓馬達(dá)，所述下滑車回轉(zhuǎn)支承機(jī)構(gòu)通過(guò)所述萬(wàn)向鉸接與機(jī)器人立柱下端連接，所述下滑車回轉(zhuǎn)支承機(jī)構(gòu)上還設(shè)有第一傳感器，所述下滑車的尾部還設(shè)有第二減速機(jī)，所述第二減速機(jī)上端設(shè)有下滑車直線驅(qū)動(dòng)用液壓馬達(dá)，所述第二減速機(jī)下端設(shè)有下滑車齒輪齒條機(jī)構(gòu)，所述下滑車周圍設(shè)有下滑車導(dǎo)向輪組，所述下滑車底部設(shè)有第二傳感器，所述第二傳感器與所述下滑車齒輪齒條機(jī)構(gòu)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的行走旋轉(zhuǎn)裝置，其特征在于，還包括上部行走旋轉(zhuǎn)裝置，所述上部行走旋轉(zhuǎn)裝置包括上滑車，所述上滑車上設(shè)有減速機(jī)和上滑車回轉(zhuǎn)支承機(jī)構(gòu)，所述上滑車回轉(zhuǎn)支承機(jī)構(gòu)通過(guò)軸、鍵與所述機(jī)器人立柱本體上端連接，所述減速機(jī)上端設(shè)有上滑車直線驅(qū)動(dòng)用液壓馬達(dá)，所述減速機(jī)下端設(shè)有上滑車齒輪齒條結(jié)構(gòu)，所述上滑車周圍設(shè)有上滑車導(dǎo)向輪組，所述上滑車前部設(shè)有傳感器。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的行走旋轉(zhuǎn)裝置，其特征在于，所述上滑車回轉(zhuǎn)支承機(jī)構(gòu)與所述下滑車回轉(zhuǎn)支承機(jī)構(gòu)同軸。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的行走旋轉(zhuǎn)裝置，其特征在于，所述第一傳感器、所述第二傳感器及所述傳感器均為防爆式絕對(duì)值編碼傳感器。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的行走旋轉(zhuǎn)裝置，其特征在于，所述上滑車上設(shè)有外殼。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種行走旋轉(zhuǎn)裝置，屬于石油鉆機(jī)鉆桿排放設(shè)備領(lǐng)域。本實(shí)用新型通過(guò)提供一種行走旋轉(zhuǎn)裝置使排管設(shè)備能夠在水平及旋轉(zhuǎn)兩個(gè)自由度內(nèi)運(yùn)動(dòng)，即能使排管設(shè)備能夠沿平行型導(dǎo)軌前后自行走且能夠繞自身軸線左右自旋轉(zhuǎn)，機(jī)器人移動(dòng)范圍大、過(guò)程平穩(wěn)、安全性高。
文檔編號(hào)E21B19/15GK201963225SQ20102069595
公開日2011年9月7日 申請(qǐng)日期2010年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月31日
發(fā)明者劉大江, 劉海剛, 張二強(qiáng), 李建國(guó), 樊巖松, 皮景峰, 胡帥, 趙淑蘭 申請(qǐng)人:中國(guó)石油天然氣集團(tuán)公司, 中國(guó)石油技術(shù)開發(fā)公司, 中油遼河寶石石油裝備有限公司