随着油气资源的不断开采以及对地球的探究,钻井深度也随之增加。在整个钻进过程中,就需要将立根从排放架到井口中心之间重复传送,传统的钻杆排放方式已经不能适应现代化钻井作业的需求。实现钻杆的自动排放,减轻劳动强度,提高工作效率,对加快钻井速度有着重要意义。本次论文针对X-Y型排管架,设计一种机械手式自动排管机,内容包括以下几个方面的工作内容:第一,通过对国内外钻杆自动排放系统文献资料阅读,了解国内外自动排管机的发展现状以及应用情况,通过桥式排管机、立柱式排管机和机械手式排管机三种方案的对比,论证机械手式排管机设计的可行性,确定了其基本结构和排放方式。第二,制定初步方案之后,在满足预期功能的基础上,进行具体结构的设计,其中包括驱动机构、回转盘机构、机械臂机构、提升机构、夹持机构,并借助于Pro/e三维建模软件对各个结构进行建模。第三,对机械手式排管机的运动过程中的位姿进行描述,以及对相应的机构进行运动学分析,运用Adams对排管架上的某一位置钻杆从排管架取出这一复杂运动进行模拟仿真,并得出驱动机构以及运动机构方面的数据,对所期望的运动进行验证。第四,对整个机构中关键部分进行力学分析。