本发明涉及一种应用于勘探领域的智能多层钻杆存取装置。
背景技术：
由于在勘探领域，目前的钻杆库是将所有钻杆堆放在一起，不进行分层处理的，其钻杆出入库的位置固定，因此，使用过程中，常常呈现出的问题是，在钻杆出库或者入库的时候，容易出现了冲击力大，出入库时钻杆顺序混乱。进而容易卡住抓取机构或者钻杆跑偏后无法抓取。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术的上述不足，提供一种可以有效提升存取生产效率、减少操作过程中的冲击和震动以及避免卡滞的应用于勘探领域的多层钻杆存取装置。
其所要解决的技术问题可以通过以下技术方案来实施。
一种应用于勘探领域的多层钻杆存取装置，其特点为，包括设置于相对两侧的第一支架体和第二支架体以及一组分层排布的钻杆存放单元；每一个所述钻杆存放单元的第一端设有一连接槽孔，一穿过所述连接槽孔的定位销或定位轴固定于所述第一支架体上；每一个所述钻杆存放单元的第二端铰接于所述第二支架体上，其铰接轴定位于一安放于所述第二支架体上并经驱动可沿既定轨道上下移位的活动件上，经该可上下移位的活动件的带动，所述钻杆存放单元在相对于水平位的-30°至30°的区间范围内倾斜或水平布置；还包括
一沿竖直位可上下升降的升降体，所述升降体位于所述第一支架体的相邻位；所述升降体包括一基体和定位于基体上部的缓冲座，所述缓冲座靠近第一支架体一侧设置有挡板，所述缓冲座形成一承载钻杆进出所述钻杆存放单元的中转部；所述升降体的极限升降高度适宜于所述缓冲座与分层排布的钻杆存放单元中任意一层间的钻杆传递。
作为本技术方案的进一步改进，所述钻杆存放单元的第二端开设有一半圆形开口的槽孔，经该槽孔，所述钻杆存放单元的第二端搭接于所述铰接轴上。
进一步，所述第二支架体包括一外框架和一内框架，所述外框架和内框架之间设置有耐磨板，所述内框架形成所述活动件，所述内框架连接有升降油缸。
作为本发明的优选实施例，所述升降油缸设有同步修正阀。
也作为本技术方案的进一步改进，所述升降体为一经伺服电机驱动沿第一支架体上所设轨道上下移位的升降体。
还作为本技术方案的进一步改进，所述缓冲座的缓冲面为一斜面，该斜面靠近挡板一侧为高位。
同样作为本技术方案的进一步改进，一组所述钻杆存放单元的排布层数为2-10层。
优选的，一组所述钻杆存放单元的排布层数为4层。
同样的，在存放的钻杆两侧端头位各设置有一个对应的所述升降体。
采用上述技术方案的应用于勘探领域的智能多层钻杆存取装置，可以有效提高钻杆出入库的生产效率。进一步，具有如下优点：
1、本装置出入库时承载钻杆的存放单元倾斜的范围可调，对于-30°-30°范围内的都能调整。
2、本装置钻杆出入库时只能单层按顺序出入，这样产生的对整个设备产生的震动和冲击小。
3、本装置分层定位装置，采用伺服电机控制，可以精确定位每一层出入库的位置。
4、本装置上的升降油缸为同步控制，可以避免钻杆两端出现卡滞现象。
附图说明
图1为本发明多层钻杆存取装置的出库状态的结构示意图；
图2为本发明多层钻杆存取装置的入库状态的结构示意图；
图3为图1的俯视图；
图4为图2的侧视图；
图5为本发明入库时分层定位装置的位置示意图；
图6为本发明出库时分层定位装置的位置示意图；
图7为本发明分层固定装置、分层支撑装置和分层升降装置的配合结构示意图；
图8为本发明分层定位装置的结构示意图；
图中：1——分层定位装置11——伺服电机12——阻挡台13——安装座14——主体15——挡板16——筋板2——分层固定装置21——定位轴3——分层支撑装置31——第一层32——第二层33——第三层34——第四层35——腰型孔36——半圆孔4——分层升降装置41——外框架42——内框架43——耐磨板44——定位轴5——升降油缸51——上限位52——下限位6——钻杆
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式进行进一步的详细说明。
参照图1至图7所示，本发明提供了一种应用于勘探领域的多层钻杆存取装置，该智能多层钻杆存取装置由以下几部分组成：分层定位装置1、分层固定装置2、分层支撑装置3、分层升降装置4、升降油缸5和钻杆6。其中，分层支撑装置共设四层布置，分别为第一层31、第二层32、第三层33和第四层34。每一层的左端端头设有腰型孔35，通过定位轴21与分层固定装置2相连，右端端头设有一个开口朝下的半圆孔36，借助于该半圆孔36与定位轴44的配合，半圆孔36搭放在定位轴44上，定位轴44固定于分层升降装置4的内框架42上，内框架42连接升降油缸5，通过升降油缸5的控制，各层支撑装置的右侧端可以上下，而左侧端则让对应的定位轴适当转动，进而形成了图1和图2所示的出库状态和入库状态。
出库状态时，分层支撑装置3的左侧低右侧稿，所置放的钻杆6在重力作用下形成向低处滚动的趋势，最大倾斜角α为30度(相对于水平面)，滚动方向为由b到a，入库状态下，滚动趋势为由a到b，向下的最大倾斜角β为-30度(相对于水平面)，两个极限位的控制是通过升降油缸5的两个极限位控制的，即图中的上限位51和下限位52。
分层定位装置1通过伺服电机11可以精确定位到每一层，配合升降油缸5进行出入库过程的完成。其组成包括伺服电机11、阻挡台12(相当于基座)、安装座13(相对于缓冲座)和主体14。
其主要功能为伺服电机11带动阻挡台12升降，用于阻挡当前出入库层的下面杆库钻杆的滚出。安装座13为斜面(即具有一斜面作为钻杆接纳面)，可以使钻杆自动通过出入库，同时安装座为尼龙材质，可有效缓解钻杆的冲击，避免钻杆的碰撞，减少钻杆的磨损，其侧部还设置了一个挡板15。
对于长杆的阻挡定位，两侧各安装一个分层定位装置1(参见图3)，更能有效使钻杆在出库或者入库时更加平稳，避免出现入库或者出库时钻杆切斜或者其他能引起钻杆卡死的情况的发生。阻挡台12具有“之”字型结构的筋板16，可进一步增加其强度，稳定性和抗冲击性。
分层固定装置2用于支撑钻杆6，连接分层支撑装置3。分层支撑装置3用于支撑钻杆，实现分层。分层升降装置4是出入库角度改变的执行机构。分层固定装置2、分层支撑装置3和分层升降装置4为配合使用，参见图7所示。
即，分层固定装置2和分层升降装置4的外框架41固定不动，分层支撑装置3两端分别连接在分层固定装置2和分层升降装置4上，由于分层支撑装置3和分层固定装置2的连接处为腰型孔(参照图中标号35)，既能支撑和连接，又能防止零件分层升降装置的内框架42上下移动时过定位。半圆孔36的连接方式，既能连接支撑，转动，又能防止其窜动，还便于拆装。外框架41固定，内框架42在外框架内上下移动，其之间有耐磨板43，耐磨板上有润滑剂，减小摩擦，便于移动。必要时外框架上可以设置便于内框架上下移位的避让空间。
配合使用的升降油缸5为钻杆的出库和入库提供动力。升降油缸采用同步阀调整，当运行一段时间后，不同步时，需要进行定期校正，校正方法为手动打开同步阀，将油缸运行至最上端或者最下端，然后关闭同步阀，完成校正过程。
入库过程：参照图2和图5，当钻杆入库时升降油缸下降至下限位，钻杆从a位置滚到b位置，进行入库。同时配合分层定位装置进行入库，位置为(p4-p3-p2-p1)。入库顺序为第一层-第二层-第三层-第四层。使用抓取机构将钻杆运送至指定位置(p4,p3,p2,p1)。
出库过程：参照图1和图6，当钻杆出库时升降油缸上升至上限位，钻杆从b位置滚到a位置，进行出库。同时配合分层定位装置进行入库，位置为(p8-p7-p6-p5)。出库顺序为第四层-第三层-第二层-第一层。钻杆到达(p8,p7,p6,p5)，抓取机构将其运至下一个工序。
本发明的入库分层装置，设置的层数可以为2-10层。钻杆出入库时的角度，优选范围为-30°到﹢30°。分层定位装置的驱动形式可以为电动、气动或液压传动。升降油缸可以为液压，也可以为电机，也可以为气动。本发明的升降油缸采用同步控制，并带有校正装置。
1.一种应用于勘探领域的多层钻杆存取装置，其特征在于，包括设置于相对两侧的第一支架体和第二支架体以及一组分层排布的钻杆存放单元；每一个所述钻杆存放单元的第一端设有一连接槽孔，一穿过所述连接槽孔的定位销或定位轴固定于所述第一支架体上；每一个所述钻杆存放单元的第二端铰接于所述第二支架体上，其铰接轴定位于一安放于所述第二支架体上并经驱动可沿既定轨道上下移位的活动件上，经该可上下移位的活动件的带动，所述钻杆存放单元在相对于水平位的-30°至30°的区间范围内倾斜或水平布置；还包括
一沿竖直位可上下升降的升降体，所述升降体位于所述第一支架体的相邻位；所述升降体包括一基体和定位于基体上部的缓冲座，所述缓冲座靠近第一支架体一侧设置有挡板，所述缓冲座形成一承载钻杆进出所述钻杆存放单元的中转部；所述升降体的极限升降高度适宜于所述缓冲座与分层排布的钻杆存放单元中任意一层间的钻杆传递。
2.根据权利要求1所述的应用于勘探领域的多层钻杆存取装置，其特征在于，所述钻杆存放单元的第二端开设有一半圆形开口的槽孔，经该槽孔，所述钻杆存放单元的第二端搭接于所述铰接轴上。
3.根据权利要求1或2所述的应用于勘探领域的多层钻杆存取装置，其特征在于，所述第二支架体包括一外框架和一内框架，所述外框架和内框架之间设置有耐磨板，所述内框架形成所述活动件，所述内框架连接有升降油缸。
4.根据权利要求3所述的应用于勘探领域的多层钻杆存取装置，其特征在于，所述升降油缸设有同步修正阀。
5.根据权利要求1所述的应用于勘探领域的多层钻杆存取装置，其特征在于，所述升降体为一经伺服电机驱动沿第一支架体上所设轨道上下移位的升降体。
6.根据权利要求1所述的应用于勘探领域的多层钻杆存取装置，其特征在于，所述缓冲座的缓冲面为一斜面，该斜面靠近挡板一侧为高位。
7.根据权利要求1所述的应用于勘探领域的多层钻杆存取装置，其特征在于，一组所述钻杆存放单元的排布层数为2-10层。
8.根据权利要求7所述的应用于勘探领域的多层钻杆存取装置，其特征在于，一组所述钻杆存放单元的排布层数为4层。
9.根据权利要求1所述的应用于勘探领域的多层钻杆存取装置，其特征在于，在存放的钻杆两侧端头位各设置有一个对应的所述升降体。
技术总结