CN103089171A

CN103089171A - 一种煤矿坑道钻机用双液压卡盘

Info

Publication number: CN103089171A
Application number: CN2013100205844A
Authority: CN
Inventors: 徐鸿祥; 郑龙
Original assignee: Hangzhou Xianglong Drilling Equipment Co Ltd
Current assignee: Hangzhou Xianglong Drilling Equipment Co Ltd
Priority date: 2013-01-18
Filing date: 2013-01-18
Publication date: 2013-05-08

Abstract

本发明涉及一种煤矿坑道钻机用双液压卡盘，包括顶盖、卡盘上外壳、卡盘下外壳、横梁和立轴，卡盘内设有上活塞和下活塞，他们与卡圈之间设有轴承，上活塞和下活塞的运动会使卡圈一起轴向运动，卡圈与卡瓦呈倒斜面配合，立轴外设有卡瓦座，卡瓦在轴向位置受到顶盖和卡瓦座的限制，在卡圈的配合下只能产生径向运动，上活塞和下活塞分别通过与上进油口和下进油口连接的两路液压系统工作。发明有益的效果是：本发明利用液压动力使钻机夹紧钻具或者是松开钻具，能提供较大的夹紧力以满足现在大孔径、长距离钻探工艺的要求，并且可以将其液压控制系统与主机有效结合，实现与主机的联动控制及远程控制。

Description

一种煤矿坑道钻机用双液压卡盘

技术领域

本发明涉及一种矿产机械技术领域，尤其是一种煤矿坑道钻机用双液压卡盘。

背景技术

在钻探设备中卡盘是动力输出的关键部件，现有技术多采用机械式或者是半机械式的卡盘，在使用过程中常常会出现机械夹紧机构的失效现象，夹紧力不可调，且在追求设备轻量化设计时，卡盘机构受限制的情况下提供不了大的夹紧力。

发明内容

本发明要解决上述现有技术的缺点，提供一种夹紧力大、且不易损坏的煤矿坑道钻机用双液压卡盘。

本发明解决其技术问题采用的技术方案：这种煤矿坑道钻机用双液压卡盘，包括顶盖、卡盘上外壳、卡盘下外壳、横梁和立轴，卡盘内设有上活塞和下活塞，他们与卡圈之间设有轴承，上活塞和下活塞的运动会使卡圈一起轴向运动，卡圈与卡瓦呈倒斜面配合，立轴外设有卡瓦座，卡瓦在轴向位置受到顶盖和卡瓦座的限制，在卡圈的配合下只能产生径向运动，上活塞和下活塞分别通过与上进油口和下进油口连接的两路液压系统工作。

作为优选，所述卡瓦采用菱形沟槽齿面或矩形沟槽齿面。

作为优选，所述卡瓦座和立轴的连接处设有防松螺母。

作为优选，所述上活塞和卡圈之间设有推力球轴承，下活塞和卡圈之间设有推力辊子轴承。

作为优选，所述上活塞和卡圈连接处设有上压盖和石棉盘根。

作为优选，所述卡圈和卡瓦座连接处设有下压圈和O型密封圈。

发明有益的效果是：本发明利用液压动力使钻机夹紧钻具或者是松开钻具，能提供较大的夹紧力以满足现在大孔径、长距离钻探工艺的要求，并且可以将其液压控制系统与主机有效结合，实现与主机的联动控制及远程控制。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是矩形沟槽齿面卡瓦的示意图；

图3是菱形沟槽齿面卡瓦的示意图；

附图标记说明：顶盖1，卡盘上外壳2，卡圈3，防松螺母4，卡瓦5，卡瓦座6，卡盘下外壳7，横梁8，立轴9，上活塞10，上压盖11，石棉盘根12，推力球轴承13，推力辊子轴承14，下压圈15，O型密封圈16，下活塞17，上进油口18，下进油口19。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明：

实施例：如图1，这种煤矿坑道钻机用双液压卡盘，包括顶盖1、卡盘上外壳2、卡盘下外壳7、横梁8和立轴9，卡盘内设有上活塞10和下活塞17，他们与卡圈3之间设有轴承，上活塞10和下活塞17的运动会使卡圈3一起轴向运动，卡圈3与卡瓦5呈倒斜面配合，立轴9外设有卡瓦座6，卡瓦5在轴向位置受到顶盖1和卡瓦座6的限制，在卡圈3的配合下只能产生径向运动，上活塞10和下活塞17分别通过与上进油口18和下进油口19连接的两路液压系统工作。

工作时，下进油口19进油，推动下活塞17，带动卡圈3一起向上作轴向运动，卡瓦5在卡圈3的作用下，由于其轴向被限制，只能作向内的径向运动，实现夹紧钻杆。需要松开钻杆时，上进油口18进油，推动上活塞10，带动卡圈3一起向下作轴向运动，从而松开卡瓦5，实现松开钻杆。

其中卡瓦座6和立轴9的连接处设有防松螺母4，防止在钻机反转时卡瓦座6与立轴9连接松开。上活塞10和卡圈3之间设有推力球轴承13，下活塞17和卡圈3之间设有推力辊子轴承14。为了这两个轴承，特别在上活塞10和卡圈3连接处设有上压盖11和石棉盘根12，在卡圈3和卡瓦座6连接处设有下压圈15和O型密封圈16，通过这些防水防尘装置，使得轴承可以正常运行。

原有碟簧夹紧的卡盘由碟簧提供夹紧力，当钻杆使用中被磨损时，钻杆直径会变细，卡盘的夹持机构（卡瓦）运动行程变大，卡盘夹紧钻杆时碟簧的预紧行程小，预紧力变小，导致提供的夹紧力变小，二卡盘不能传递足够的扭矩，因此采用碟簧夹紧的卡盘夹紧机构（卡瓦）在要保证夹紧力的前提下行程范围小，且卡盘的夹紧力无法进行调节。而本发明采用液压夹紧，夹持机构卡瓦5的行程范围大，且是由液压系统提供压力，无论卡瓦5的行程怎么变化都能提供稳定的压力，且通常来说，其最大夹紧力可以远大于利用碟簧夹紧的卡盘，并且可以通过调节液压系统的系统压力来调节卡盘5夹紧力的大小。

现有的卡瓦5采用颗粒状齿面，利用其夹紧钻杆摩擦力会较大，但是颗粒状齿面会对钻杆表面带来很大的损伤，磨损会很快，在夹紧力足够大的情况下，很容易就使得钻杆夹持处直径变细，使得卡瓦行程变大。而本发明的卡瓦5采用菱形沟槽齿面或矩形沟槽齿面，如图2或3所示，其摩擦系数虽小于颗粒状齿面，但是不易对钻杆表面造成损伤，更为耐用，且配合液压系统，其夹紧力也完全能够达到夹持钻杆的需要。

下表为不同齿面卡瓦与钻杆之间的摩擦系数

序号	卡瓦齿面形状	卡瓦与钻杆的摩擦系数	备注
				1	光面齿面卡瓦	0.10～0.15	无齿
2	矩形沟槽齿面卡瓦	0.30～0.40
				3	菱形沟槽齿面卡瓦	0.45～0.5.
4	齿面颗粒状卡瓦	0.70～0.80

除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。

Claims

1.一种煤矿坑道钻机用双液压卡盘，包括顶盖（1）、卡盘上外壳（2）、卡盘下外壳（7）、横梁（8）和立轴（9），其特征是：卡盘内设有上活塞（10）和下活塞（17），他们与卡圈（3）之间设有轴承，上活塞（10）和下活塞（17）的运动会使卡圈（3）一起轴向运动，卡圈（3）与卡瓦（5）呈倒斜面配合，立轴（9）外设有卡瓦座（6），卡瓦（5）在轴向位置受到顶盖（1）和卡瓦座（6）的限制，在卡圈（3）的配合下只能产生径向运动，上活塞（10）和下活塞（17）分别通过与上进油口（18）和下进油口（19）连接的两路液压系统工作。

2.根据权利要求1所述的煤矿坑道钻机用双液压卡盘，其特征是：所述卡瓦（5）采用菱形沟槽齿面或矩形沟槽齿面。

3.根据权利要求1或2所述的煤矿坑道钻机用双液压卡盘，其特征是：所述卡瓦座（6）和立轴（9）的连接处设有防松螺母（4）。

4.根据权利要求1或2所述的煤矿坑道钻机用双液压卡盘，其特征是：所述上活塞（10）和卡圈（3）之间设有推力球轴承（13），下活塞（17）和卡圈（3）之间设有推力辊子轴承（14）。

5.根据权利要求4所述的煤矿坑道钻机用双液压卡盘，其特征是：所述上活塞（10）和卡圈（3）连接处设有上压盖（11）和石棉盘根（12）。

6.根据权利要求4所述的煤矿坑道钻机用双液压卡盘，其特征是：所述卡圈（3）和卡瓦座（6）连接处设有下压圈（15）和O型密封圈（16）。