自動排放管裝置及其機械臂的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及石油鉆采設備，具體涉及一種自動排放管裝置及其機械臂。
【背景技術】
[0002]石油已成為當今社會主要的能源種類，它對人們的生活及工業生產起著不可或缺的作用。為此，各國都不遺余力的投入人力、物力和財力進行石油勘探和開采，其結果是石油產量穩步上漲的同時石油鉆采技術也獲得了長足進展。
[0003]眾所周知，石油通常埋藏于地下數百米甚至數千米的位置，因此，在石油的鉆采作業中，需要數量較大的鉆桿和油管，在鉆采過程中，如何高效地管理和運用這些鉆桿和油管一直是非常重要的課題；為此，在高度自動化的鉆采系統中，通常配置有自動排放管裝置，這種自動排放管裝置包括機械臂和排管架(俗稱二層臺)，排管架通常樹立在油井旁，排管架上設置有許多豎直放置油管或鉆桿的位置，機械臂活動設置在排管架上；當需要將油管或鉆桿放置在排管架上時，機械臂夾住油管或鉆桿，然后在控制器的控制下將油管或鉆桿放置于排管架上的預定位置；當需要從排管架上取出油管或鉆桿時，機械臂運動至適當位置并夾住油管或鉆桿，然后將其帶動至預定位置。
[0004]為滿足排管和放管的需要，機械臂必須能夠多自由度運動；現有的機械臂雖然能夠實現多自由度運動，但是結構較為復雜，不夠緊湊，可靠性不夠高，降低了自動排放管裝置的工作效率，也增大了維護成本。
【實用新型內容】
[0005]為解決上述技術問題，本實用新型提出一種用于自動排放管裝置的、結構更為緊湊的機械臂；在此基礎上，本實用新型還提出一種具有該機械臂的自動排放管裝置。
[0006]作為第一方面，本實用新型提出一種用于自動排放管裝置的機械臂；該機械臂包括回轉支座、主臂、輔臂、拉桿、夾具及第一驅動機構；所述主臂與拉桿的一端均鉸接在回轉支座上，所述主臂與拉桿的另一端均與輔臂的第一端鉸接，所述回轉支座、主臂、輔臂和拉桿構成平行四邊形機構，所述輔臂的第二端水平設置，所述夾具設置于輔臂的第二端上；所述第一驅動機構設置于回轉支座上，用于驅使主臂轉動。
[0007]在優選的技術方案中，所述第一驅動機構包括第一電機和第一減速器，所述第一電機的輸出軸與第一減速器的輸入軸連接，所述第一減速器的輸出軸與主臂連接。
[0008]在優選的技術方案中，所述機械臂還包括固定支座和第二驅動機構，所述回轉支座通過豎直轉軸可轉動設置于固定支座的下方；所述第二驅動機構設置于固定支座上，用于驅使回轉支座轉動。
[0009]在優選的技術方案中，所述第二驅動機構包括第二電機和第二減速器，所述第二電機的輸出軸與第二減速器的輸入軸連接，所述第二減速器的輸出軸與回轉支座連接。
[0010]在優選的技術方案中，所述固定支座上設置有軸承座，所述軸承座內設置有圓錐滾子軸承，所述第二減速器的輸出軸通過所述圓錐滾子軸承支撐在所述軸承座上。
[0011]在優選的技術方案中，所述夾具包括殼體、驅動部件及兩個相對設置的夾臂，所述夾臂的一端與驅動部件連接；所述驅動部件設置于殼體上，用于驅使兩個夾臂夾緊或松開。
[0012]本實用新型提出的機械臂設置有回轉支座、主臂、輔臂、拉桿、夾具及第一驅動機構，其中，回轉支座、主臂、輔臂和拉桿構成平行四邊形機構，夾具設置在輔臂的端部，且輔臂靠近夾具的一端水平設置；在將油管排放進排管架時，第一驅動機構驅使主臂轉動，在平行四邊形機構的作用下，輔臂和夾具通過平移運動伸出，當夾具伸至油管處時，夾具夾緊油管；在主臂帶動下，夾具帶動油管回到排管架內，然后將油管放置在排管架內的預定位置。本實用新型提出的機械臂具有結構簡單緊湊、零部件少、容易維護等優點。
[0013]作為第二方面，本實用新型提出一種自動排放管裝置；該自動排放管裝置包括排管架及上述任意一項的機械臂，所述機械臂設置于排管架上，且所述回轉支座可相對排管架轉動。
[0014]在優選的技術方案中，所述自動排放管裝置還包括固定支座和第二驅動機構，所述回轉支座通過豎直轉軸可轉動設置于固定支座的下方；所述第二驅動機構設置于固定支座上，用于驅使回轉支座轉動；所述排管架上設置有滑道，所述固定支座可沿所述滑道滑動。
[0015]與現有技術相比，通過采用上述的機械臂，本實用新型提出的自動排放管裝置的結構更緊湊、可靠性和可維護性更好。
【附圖說明】
[0016]構成本實用新型的一部分的附圖用來提供對本實用新型的進一步理解，本實用新型的示意性實施例及其說明用于解釋本實用新型，并不構成對本實用新型的不當限定。在附圖中:
[0017]圖1為本實用新型具體實施例提供的機械臂的立體示意圖；
[0018]圖2為圖1所示機械臂在第一狀態下的正面示意圖；
[0019]圖3為固定支座、回轉支座及第二減速器的剖視圖；
[0020]圖4為回轉支座與主臂相連部分的剖視圖；
[0021]圖5為圖1所示機械臂在第二狀態下的正面示意圖。
[0022]附圖標記說明:
[0023]1、固定支座2、回轉支座3、拉桿4、主臂5、輔臂
[0024]6、夾具7、第二電機8、第二減速器9、第一減速器
[0025]10、第一電機11、輸出軸12、水平轉軸
【具體實施方式】
[0026]需要說明的是，在不沖突的情況下，本實用新型中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結合實施例來詳細說明本實用新型。
[0027]本實用新型具體實施例提出的自動排放管裝置包括排管架及機械臂，機械臂設置于排管架上，如圖1和2所示，機械臂具體包括固定支座1、回轉支座2、主臂4、輔臂5、拉桿3、夾具6、第一電機10、第一減速器9、第二電機7及第二減速器8。
[0028]固定支座I可滑動設置于排管架上，回轉支座2設置于固定支座I下方，第二電機7和第二減速器8設置于固定支座I上，第二電機7的輸出軸11與第二減速器8的輸入軸連接，如圖3所示，第二減速器8的輸出軸11與回