CN102434116A - 氮气弹簧式液压卡盘 - Google Patents

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朱利根
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Abstract

本发明涉及一种氮气弹簧式液压卡盘,具体地说是用于夹紧钻机的钻具,属于钻机机械技术领域。其主要包括活塞杆、活塞、缸筒、卡盘上壳、卡瓦座、弹簧座、氮气弹簧和卡瓦,所述活塞杆安装在卡盘上壳上,所述缸筒套装在活塞杆外圈上,所述活塞位于活塞杆和缸筒之间的活塞腔内,所述活塞杆和卡盘上壳内圈安装卡瓦座,所述卡瓦座下凸缘端面上固定弹簧座;所述氮气弹簧下端固定在弹簧座上。本发明结构简单、紧凑,合理;采用氮气作为卡盘弹性元件,弹力变化很小,性能稳定;氮气弹簧使用寿命长,拆换维护方便;油路中液压实现了全程控制;钻具的夹紧和松开完全由液压控制;通过卡瓦的斜面结构将轴向力转换成径向力,卡盘的夹持力增大。

Description

氮气弹簧式液压卡盘
技术领域
[0001] 本发明涉及一种氮气弹簧式液压卡盘,具体地说是用于夹紧钻机的钻具,属于钻机机械技术领域。
背景技术
[0002] 钻机工作时,其卡盘用来夹紧钻具。传统的钻机卡盘内部为多组弹簧组合,由弹簧力来夹紧钻具,通过卡盘向钻具传递扭矩和轴向力,完成钻孔动作。传统的卡盘内部受力复杂,只有在夹紧钻杆时才能进行旋转运动,否则极易烧坏轴承等零件,同时难以实现卡盘内液压的全程控制。胶囊式结构的液压卡盘虽弥补了上述传统结构的不足,完全借助于液压夹紧、松开钻杆,且能实现液压油路的全程控制,进一步提高了自动化程度。但胶囊式结构的液压卡盘内部采用橡胶材质,在使用过程中受挤压容易损坏,寿命短且更换麻烦,成本大。
发明内容
[0003] 本发明的目的在于克服上述不足之处,从而提供一种氮气弹簧式液压卡盘,能够对内部液压全程控制,通过卡瓦的斜面结构将轴向力转换成径向力,最终实现液压控制夹紧、松开钻具。
[0004] 按照本发明提供的技术方案,氮气弹簧式液压卡盘主要包括活塞杆、活塞、缸筒和卡盘上壳,所述活塞杆通过垫圈和螺栓安装在卡盘上壳上,所述缸筒套装在活塞杆外圈上, 所述活塞位于活塞杆和缸筒之间的活塞腔内,活塞通过第一卡键固定在活塞杆上,所述还包括卡瓦座、弹簧座、氮气弹簧和卡瓦,所述活塞杆和卡盘上壳内圈安装卡瓦座,所述卡瓦座下凸缘端面上通过垫圈和螺钉固定弹簧座;所述氮气弹簧下端通过垫圈和螺钉固定在弹簧座上;所述卡盘上壳和卡瓦座之间设有第一压板,所述第一压板安装在氮气弹簧上端; 所述卡瓦座上端套装卡圈,所述卡圈和卡盘上壳之间安装轴承;所述第一压板和轴承之间设有第二卡键,第二卡键安装在卡圈上;所述卡瓦座上端侧面设有卡瓦,所述卡瓦通过螺钉连接第二压板;所述卡瓦座上端通过垫圈和螺栓固定导向套,导向套上端安装防尘盖。
[0005] 所述卡瓦座上套装档尘套,通过防尘套的凸缘安装在第一压板和卡圈之间。所述卡盘上壳上设有油杯。所述缸筒上设有进出油口,进出油口上安装接头体。所述活塞的内圈和外圈上设有0型密封圈。所述防尘盖内安装XY型轴用防尘圈。所述导向套外端套装防护罩,防护罩的下端通过螺钉和垫圈固定在缸筒上。所述卡瓦座下端安装连接键。所述缸筒内圈上设有0型密封圈。所述卡圈和卡盘上壳之间安装油封。
[0006] 本发明与已有技术相比具有以下优点:
本发明结构简单、紧凑,合理;采用氮气作为卡盘弹性元件,能提供很好的弹力特性曲线,弹力随变形变化很小,性能稳定;氮气弹簧使用寿命长,可达10000频次,拆换维护方便,氮气可充;油路中液压实现了全程控制;钻具的夹紧和松开完全由液压控制;通过卡瓦的斜面结构将轴向力转换成径向力,卡盘的夹持力增大。附图说明
[0007] 图1为本发明结构示意图。 具体实施方式
[0008] 下面本发明将结合附图中的实施例作进一步描述:
本发明主要包括活塞杆3、活塞5、缸筒6和卡盘上壳对,所述活塞杆3通过垫圈25和螺栓26安装在卡盘上壳M上,所述缸筒6套装在活塞杆3外圈上,所述活塞5位于活塞杆 3和缸筒6之间的活塞腔内,活塞5通过第一卡键4固定在活塞杆3上,所述还包括卡瓦座 1、弹簧座2、氮气弹簧7和卡瓦10,所述活塞杆3和卡盘上壳M内圈安装卡瓦座1,所述卡瓦座1下凸缘端面上通过垫圈34和螺钉35固定弹簧座2 ;所述氮气弹簧7下端通过垫圈 32和螺钉33固定在弹簧座2上;所述卡盘上壳M和卡瓦座1之间设有第一压板8,所述第一压板8安装在氮气弹簧7上端;所述卡瓦座1上端套装卡圈11,所述卡圈11和卡盘上壳 24之间安装轴承22 ;所述第一压板8和轴承22之间设有第二卡键9,第二卡键9安装在卡圈11上;所述卡瓦座1上端侧面设有卡瓦10,所述卡瓦10通过螺钉13连接第二压板15 ; 所述卡瓦座1上端通过垫圈19和螺栓20固定导向套16,导向套16上端安装防尘盖17。
[0009] 所述卡瓦座1上套装档尘套23,通过防尘套23的凸缘安装在第一压板8和卡圈 11之间。所述卡盘上壳M上设有油杯12。所述缸筒6上设有进出油口,进出油口上安装接头体30。所述活塞5的内圈和外圈上设有0型密封圈31。所述防尘盖17内安装XY型轴用防尘圈18。所述导向套16外端套装防护罩14,防护罩14的下端通过螺钉观和垫圈四固定在缸筒6上。所述卡瓦座1下端安装连接键36。所述缸筒6内圈上设有0型密封圈27。所述卡圈11和卡盘上壳M之间安装油封21。
[0010] 本发明的工作原理是:通过钻机控制模块来控制液压油,液压油从油口出,活塞5 带动活塞杆3上行至最高位置,氮气弹簧7逐渐松开处于自然展开状态,第一压板8受活塞杆3推动带动卡圈11及卡瓦10向上运动,由于卡瓦10与卡圈11连接处为斜面结构,卡瓦 10的上端又被限制住,所以卡瓦10就向内轴运动,这样卡瓦10就夹紧了钻具。控制液压油从进油口进入,推动活塞5带动活塞杆3下行,进一步卡盘上壳M往下移动,第一压板8压下氮气弹簧7,此时卡圈11往下运动,卡瓦10向外松开,从而松开钻具。

Claims (10)

1. 一种氮气弹簧式液压卡盘,包括活塞杆(3)、活塞(5)、缸筒(6)和卡盘上壳(24),所述活塞杆(3)通过垫圈(25)和螺栓(26)安装在卡盘上壳(24)上,所述缸筒(6)套装在活塞杆(3)外圈上,所述活塞(5)位于活塞杆(3)和缸筒(6)之间的活塞腔内,活塞(5)通过第一卡键(4)固定在活塞杆(3)上,其特征是:还包括卡瓦座(1)、弹簧座(2)、氮气弹簧(7) 和卡瓦(10),所述活塞杆(3)和卡盘上壳04)内圈安装卡瓦座(1),所述卡瓦座(1)下凸缘端面上通过垫圈(34)和螺钉(35)固定弹簧座(2);所述氮气弹簧(7)下端通过垫圈(32) 和螺钉(33)固定在弹簧座(2)上;所述卡盘上壳(24)和卡瓦座(1)之间设有第一压板(8), 所述第一压板(8 )安装在氮气弹簧(7 )上端;所述卡瓦座(1)上端套装卡圈(11),所述卡圈 (11)和卡盘上壳04)之间安装轴承0¾ ;所述第一压板(8)和轴承0¾之间设有第二卡键(9),第二卡键(9)安装在卡圈(11)上;所述卡瓦座(1)上端侧面设有卡瓦(10),所述卡瓦(10)通过螺钉(1¾连接第二压板(1¾ ;所述卡瓦座(1)上端通过垫圈(19)和螺栓OO) 固定导向套(16),导向套(16)上端安装防尘盖(17)。
2.如权利要求1所述的氮气弹簧式液压卡盘,其特征是:所述卡瓦座(1)上套装档尘套(23),通过防尘套(23)的凸缘安装在第一压板(8)和卡圈(11)之间。
3.如权利要求1所述的氮气弹簧式液压卡盘,其特征是:所述卡盘上壳(24)上设有油杯(12)。
4.如权利要求1所述的氮气弹簧式液压卡盘,其特征是:所述缸筒(6)上设有进出油口,进出油口上安装接头体(30)。
5.如权利要求1所述的氮气弹簧式液压卡盘,其特征是:所述活塞(5)的内圈和外圈上设有0型密封圈(31)。
6.如权利要求1所述的氮气弹簧式液压卡盘,其特征是:所述防尘盖(17)内安装轴用防尘圈(18)。
7.如权利要求1所述的氮气弹簧式液压卡盘,其特征是:所述导向套(16)外端套装防护罩(14),防护罩(14)的下端通过螺钉(28)和垫圈(29)固定在缸筒(6)上。
8.如权利要求1所述的氮气弹簧式液压卡盘,其特征是:所述卡瓦座(1)下端安装连接键(36)。
9.如权利要求1所述的氮气弹簧式液压卡盘,其特征是:所述缸筒(6)内圈上设有0型密封圈(27)。
10.如权利要求1所述的氮气弹簧式液压卡盘,其特征是:所述卡圈(11)和卡盘上壳(24)之间安装油封(21)。
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