本发明专利技术涉及石油及天然气钻探技术，具体涉及一种扶管装置包括连接在钻台机械手自由端的底座，底座上设有一对夹持手指和驱动部，夹持手指能够在驱动部驱动下开合动作，以夹持管柱；底座上设有伸缩手指，伸缩手指用于配合夹持手指形成夹持区域来夹持不同尺寸的管柱；底座上还设有摄像头和/或接近开关，摄像头和/或接近开关用于实时观察和/或探测管柱的位置。本发明专利技术形成的夹持区域能够随管柱大小变化而变化，并对管柱形成三点稳定受力，避免碰撞损伤，安全可靠、稳定性高，提高作业效率。
【技术实现步骤摘要】
一种扶管装置
本专利技术涉及油气钻探设备
，特别涉及一种扶管装置。
技术介绍
钻台机械手是一种主要的井口自动化设备，其安装于钻台面，可代替钻台钳工移送、排放管柱，实现钻台面管柱移送、排放处理自动化，减少钻台操作人员数量、降低劳动强度，轻松地处理大直径钻铤；扶管装置装配在钻头机械手的自由端，是钻台机械手夹持管柱的直接执行机构，其功能类似于钻台工人的手，夹持并带动钻具移动到目标位置。现有扶管装置存在以下问题：1.近年来，自动化机具、智能化设备及无人操作设备在钻井作业中的应用日趋广泛，而现有扶管装置仅具备常规夹持机械结构和液控/电控机构，操作时需要专人操作，无法准确配合智能化钻台机械手等其他自动化设备的日常操作，工作效率无法提高；2.虽然一部分现有扶管装置能够处理不同直径的钻具，但其形成的夹持区域远大于管柱直径，不能根据管柱直径而变化，管柱和钳头内侧频繁碰撞，造成管柱表面损伤。
技术实现思路
本专利技术针对现有扶管装置需要专人操作、无法准确配合智能化钻台机械手等其他自动化设备、形成的夹持区域不能根据管柱直径而变化的技术缺陷，提出一种扶管装置；本专利技术能够实时探测并观察管柱位置，配合智能化钻台机械手准确高效地移运、排放不同尺寸的管柱，在智能控制系统下能够自动完成管柱夹持动作，无需专人操作；本专利技术形成的夹持区域能够随管柱大小变化而变化，并对管柱形成三点稳定受力，避免碰撞损伤，安全可靠、稳定性高，提高作业效率。为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供了以下技术方案：一种扶管装置，包括连接在钻台机械手自由端的底座，所述底座上设有一对夹持手指和驱动部，所述夹持手指能够在所述驱动部驱动下开合动作，以夹持管柱；所述底座上设有伸缩手指，所述伸缩手指用于配合所述夹持手指一起形成夹持区域来夹持不同尺寸的所述管柱；所述底座上还设有摄像头和/或接近开关，所述摄像头和/或接近开关用于实时观察和/或探测所述管柱的位置。扶管装置的基本功能为夹持管柱并进行移运和排放；一对夹持手指和一个伸缩手指形成的夹持区域能够随管柱大小变化而变化，并对管柱形成三点稳定受力，避免碰撞损伤，使夹持效果更稳定；同时，由于夹持手指和伸缩手指均连接在一起，二者能够实现联动，适应不同尺寸的管柱；对于大尺寸管柱，夹持手指张大时，伸缩手指也随之回缩，使夹持半径变大；对于小尺寸管柱，夹持手指合拢，伸缩手指随之伸长，使夹持半径变小；即始终对管柱形成三角受力结构；摄像头和/或接近开关是为了配合自动化或智能化设备而设立，钻台机械手的操作人员可以根据摄像头提供的实时影像和/或接近开关提供的位置信息，准确判断管柱的位置，从而操作钻台机械手和扶管装置相互配合，快速高效地完成管柱移运和排放工作。作为本专利技术的优选方案，每个所述夹持手指上均设有安装孔一和安装孔二；每个所述安装孔一通过销轴一和所述底座铰接，每个所述安装孔二通过销轴二和连接板的一端铰接，所述连接板的另一端通过销轴三和伸缩手指铰接；所述伸缩手指固定连接所述驱动部的输出端。夹持手指的结构和连接方式应当根据实际情况设计，以保证扶管作业的安全性和可靠性；本专利技术使用一个驱动部，通过伸缩手指连接并同时推拉两个近似对称布置的夹持手指，从而实现两个夹持手指和伸缩手指的同步开合动作，且能够在一定范围内夹持不同尺寸对管柱，提高了本专利技术的适用范围；同时通过伸缩手指和夹持手指同步伸缩，实现对管柱的三点夹持结构，提高夹持稳定性。作为本专利技术的优选方案，所述摄像头设在所述夹持手指上侧。摄像头应当安装在视野较好、遮挡少的位置，夹持手指上侧符合该条件，该位置无光线遮挡，能够清楚观察夹持手指和管柱的位置情况；也可以根据实际情况选择其他安装位置。作为本专利技术的优选方案，所述接近开关设在所述夹持手指下侧。接近开关的主要功能是探测管柱的位置，对光线和视野无要求；其安装位置需尽可能不干涉其他结构，因此本专利技术将其安装在夹持手指下侧，在保证其灵敏度的同时不干涉其他结构。作为本专利技术的优选方案，所述接近开关为电感式接近开关或激光式接近开关或红外式接近开关。在不同工况下，应当根据实际情况选择适宜的接近开关，例如电感式、激光式或红外式接近开关。此处优选电感式接近开关的原因在于：电感式接近开关适用于金属设备，其性能稳定、抗干扰性能力强，开关频率高且防水防震耐腐蚀，是本专利技术的优选方案。作为本专利技术的优选方案，所述驱动部为气缸或液缸或电缸。本专利技术需要驱动部提供直线往复运动，气缸或液缸或电缸均能够提供稳定可靠的直线往复运动，结构简单可靠、维护更换方便；具体方案可根据实际情况确定。作为本专利技术的优选方案，所述伸缩手指端部设有辅助滚轮。伸缩手指的端部可以根据情况需要设置辅助滚轮；辅助滚轮的设置是为了进一步避免对管柱表面的损伤；由于辅助滚轮与管柱接触，当管柱在夹持区域内上下移动时，辅助滚轮随管柱移动而滚动，从而避免造成管柱表面损伤。本专利技术的有益效果是：本专利技术能够实时探测并观察管柱位置，配合智能化钻台机械手准确高效地移运、排放不同尺寸的管柱，在智能控制系统下能够自动完成管柱夹持动作，无需专人操作；本专利技术形成的夹持区域能够随管柱大小变化而变化，并对管柱形成三点稳定受力，避免碰撞损伤，安全可靠、稳定性高，提高作业效率。附图说明：图1为本专利技术一种扶管装置的安装结构示意图。图2为实施例中一种扶管装置的结构示意图。图3为实施例中一种扶管装置张开状态的结构俯视图。图4为实施例中一种扶管装置隐去底座后张开状态的结构俯视图。图5为实施例中一种扶管装置隐去底座后合拢状态的结构俯视图。附图标记为：101-扶管装置，1-底座，2-夹持手指，21-安装孔一，22-安装孔二，23-连接板，3-驱动部，4-伸缩手指，41-辅助滚轮，5-摄像头，6-接近开关，7-管柱，8-钻台机械手，91-销轴一，92-销轴二，93-销轴三。具体实施方式下面结合试验例及具体实施方式对本专利技术作进一步的详细描述。但不应将此理解为本专利技术上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本
技术实现思路
所实现的技术均属于本专利技术的范围。为更清楚地展示本实施例的内部机构，部分图片隐藏了底座1的壳体。如图1所示，一种扶管装置，包括连接在钻台机械手8自由端的底座1，底座1上设有一对夹持手指2和驱动部3，夹持手指2能够在驱动部3驱动下开合动作，以夹持管柱7；其中驱动部3为液缸。如图2-5所示，底座1上设有伸缩手指4，伸缩手指4用于配合夹持手指2夹持不同尺寸的管柱7；底座1上还设有摄像头5和接近开关6，摄像头5和接近开关6用于实时观察和探测管柱7的位置，以实现自动控制；其中摄像头5设在夹持手指2上侧；接近开关6设在夹持手指2下侧，且接近开关6为电感式接近开关；每个夹持手指2上均设有安装孔一21和安装孔二22；每个安装孔一21通过销轴一91和底座1铰接，每个安装孔二22通过销轴二92和连接板23的一端铰接，连接板23的本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种扶管装置，其特征在于，包括连接在钻台机械手(8)自由端的底座(1)，所述底座(1)上设有一对夹持手指(2)和驱动部(3)，所述夹持手指(2)能够在所述驱动部(3)驱动下开合动作，以夹持管柱(7)；/n所述底座(1)上设有伸缩手指(4)，所述伸缩手指(4)用于配合所述夹持手指(2)一起形成夹持区域来夹持不同尺寸的所述管柱(7)；/n所述底座(1)上还设有摄像头(5)和/或接近开关(6)，所述摄像头(5)和/或接近开关(6)用于实时观察和/或探测所述管柱(7)的位置。/n
【技术特征摘要】
1.一种扶管装置，其特征在于，包括连接在钻台机械手(8)自由端的底座(1)，所述底座(1)上设有一对夹持手指(2)和驱动部(3)，所述夹持手指(2)能够在所述驱动部(3)驱动下开合动作，以夹持管柱(7)；
所述底座(1)上设有伸缩手指(4)，所述伸缩手指(4)用于配合所述夹持手指(2)一起形成夹持区域来夹持不同尺寸的所述管柱(7)；
所述底座(1)上还设有摄像头(5)和/或接近开关(6)，所述摄像头(5)和/或接近开关(6)用于实时观察和/或探测所述管柱(7)的位置。
2.根据权利要求1所述的一种扶管装置，其特征在于，每个所述夹持手指(2)上均设有安装孔一(21)和安装孔二(22)；
每个所述安装孔一(21)通过销轴一(91)和所述底座(1)铰接，每个所述安装孔二(22)通过销轴二(92)和连接板(23)的...
【专利技术属性】
技术研发人员：李晓虎，蒋林宏，李莹，杨琼华，
申请(专利权)人：四川宏华石油设备有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51
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