CN103216200A - 一种钻机的多功能夹具 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种钻机的多功能夹具，包括壳体、前端盖、后端盖、卡瓦和液压油缸，壳体的内壁沿圆周均匀设置有油缸篏入槽，液压油缸嵌设在油缸篏入槽内，液压油缸的活塞一端设置有卡榫，卡瓦由瓦体和瓦板组成，瓦体上设置有卡榫槽，卡瓦通过瓦体的卡榫槽与活塞卡接，瓦板设置在瓦体的两侧，每个瓦体上最少设有三个瓦板，相邻两个卡瓦之间可以通过瓦板之间形成的凹槽进行插合，卡瓦朝向壳体中心一面为夹持面，全部卡瓦的夹持面形成一个钻杆夹持腔。本发明的钻机多功能夹具解决了现有与钻机配套的旋转夹具不能对不同形状、不同旋转直径的钻杆进行夹持的问题，从根本上解决了因更换卡瓦、修复机件所带来的繁重劳动，有效的提高了工作质量和工作效率。

Description

一种钻机的多功能夹具

技术领域

本发明涉及钻机设备技术领域，具体涉及一种钻机的多功能夹具。

背景技术

煤矿坑道钻机是煤矿开采的必用设备，目前，国内外现有的卡瓦式煤矿坑道钻机回转装置，大致可分为以下两类：

一类是“胶桶、卡瓦式”，即在回转装置抱紧钻杆过程中，液压油向胶桶的径向方向施压，受压收缩的胶桶向胶桶内的卡瓦施压，压缩卡瓦弹簧后，卡瓦抱紧钻杆。在松开钻杆过程中，液压油回流，压力解除，在弹簧的回弹作用下，卡瓦回到原位，不再抱紧钻杆。这类钻机回转装置存在的问题是：1、卡瓦容易产生疲劳和塑性变形，导致卡瓦不能完全回到原位。致使钻杆无法顺利通过；2、弹簧被折断，折断的弹簧将胶桶扎坏，导致胶桶漏油，必须更换弹簧和胶桶，从而无法使用；3、钻机工作时卡瓦与卡瓦之间的垫片容易移位，其尖角将胶桶扎漏，导致必须更换胶桶才能使用；4、使用不同直径的钻杆时,钻杆直径必须小于钻机动力轴内孔直径，需更换相应卡瓦，费时费力。

另一类是在钻机动力头通孔轴上设有径向穿透通孔轴的均匀分布的块状卡瓦，这种结构，因其必须考虑通孔轴的强度，所以，卡瓦的几何尺寸，不能设计的过大，相邻卡瓦之间必然有很大的间隙。卡瓦在夹持圆柱形钻杆时尚可，在卡棱形钻杆时就无法确保卡瓦能够卡住钻杆的棱角，在此种情况下，轻则卡不紧钻杆，重则损坏卡瓦和钻杆，甚至因滑转摩擦产生较大的火花，给安全生产留下了难以估测的重大隐患，而且大大的降低了劳动效率。其它存在问题与第一类所述相同。

另外，钻机在使用大于钻机动力轴内孔的棱形钻杆时，一般采用普通卡盘夹持圆钻杆作为主动钻杆，以主动钻杆连接异形钻杆并将钻机的扭矩及推拉力传递给异形钻杆的方式进行钻进。拆卸钻杆时，采用人力手动拆卸的方式，费时费力，工装效率降低，工人操作危险性极大。

发明内容

本发明的目的是为解决上述技术问题的不足，提供一种钻机的多功能夹具，解决了现有与钻机配套的夹具不能对不同形状、不同旋转直径的钻杆进行夹持的问题，以及存在部分机件易损坏的问题，实现了同一夹具对不同几何形状，不同旋转直径钻杆的有效夹持。

本发明为解决上述技术问题的不足，所采用的技术方案是：一种钻机的多功能夹具，包括圆筒状壳体、前端盖和后端盖，壳体设置在前端盖和后端盖之间，所述的前端盖和后端盖均具有一个中心通孔，所述多功能夹具还包括卡瓦和液压油缸，壳体的内壁沿圆周均匀设置有至少两个液压油缸，液压油缸由缸体和活塞组成，活塞伸出缸体一端连接卡瓦，所述的卡瓦由瓦体和瓦板组成，液压油缸通过活塞驱动卡瓦沿径向移动，所述的瓦板设置在瓦体的两侧，每个瓦体上最少设有三个瓦板，相邻两个卡瓦之间可以通过瓦板之间形成的凹槽进行插合，卡瓦朝向壳体中心一面为夹持面，全部卡瓦的夹持面形成一个夹持腔。

所述壳体的侧壁对应每个卡瓦的中间部位处开设有径向通孔，通孔内设有定径螺栓，定径螺栓伸入壳体内一端顶紧卡瓦。

所述前端盖的中心通孔处还设有定径盘，前端盖的中心通孔内壁设有内螺纹，定径盘的盘体外缘设有外螺纹。

所述液压油缸通过油缸篏入槽设置在壳体的内壁上，油缸篏入槽沿轴向设置在壳体的内壁，液压油缸嵌设在油缸篏入槽内。

所述前端盖和后端盖朝向壳体一端均设有碟簧环形安装槽，前端盖与卡瓦上端面之间以及后端盖与卡瓦下端面之间均设有碟簧。

所述的瓦体上设置有卡榫槽，卡瓦通过瓦体的卡榫槽与活塞卡接。

所述多功能夹具包括六个卡瓦，每个卡瓦对应设置两个液压油缸，共同带动卡瓦进行径向移动，六个卡瓦的夹持面形成一个钻杆夹持腔。

所述的每个卡瓦上设置有十个瓦板。

有益效果

    本发明的钻机多功能夹具解决了现有与钻机配套的旋转夹具不能对不同形状、不同旋转直径的钻杆进行夹持的问题，以及存在部分机件易损坏的问题。实现了同一夹具对不同几何形状，不同旋转直径钻杆的有效夹持。通过采取科学的机构设置，方便了拆卸、安装，减少了机件损坏。从根本上解决了因更换卡瓦、修复机件所带来的繁重劳动，有效的提高了工作质量和工作效率。

附图说明

图1是本发明的夹具内部结构主视剖面示意图；

图2是本发明的夹具内部结构侧视剖面示意图；

图3是本发明的卡瓦的结构示意图；

图4是本发明的卡瓦的立体结构示意图；

图5是本发明的相邻卡瓦插合后的结构示意图；

图中标记：1、壳体，2、前端盖，3、后端盖，4、卡瓦，41、瓦体，42、瓦板，5、液压油缸，6、油缸篏入槽，7、定径螺栓，8、碟簧。

具体实施方式

如图所示：一种钻机的多功能夹具，包括圆筒状壳体1、前端盖2和后端盖3，壳体1设置在前端盖2和后端盖3之间，所述的前端盖2和后端盖3均具有一个中心通孔。所述的多功能夹具还包括卡瓦4和液压油缸5，壳体1的内壁沿圆周均匀设置有至少两个油缸篏入槽6，油缸篏入槽6沿轴向设置，油缸嵌入槽6用于液压油缸5的定位与紧固。沿壳体1的圆周和轴向、径向方向制做有多条油道，轴向油道一端与环形油道相通，另一端与后端盖3的径向油道相通，使来自动力输出轴的压力油进入缸体内，为活塞的运动提供动力。所述的液压油缸5嵌设在油缸篏入槽6内，液压油缸5由缸体和活塞组成，活塞伸出缸体一端设置有卡榫，所述的卡瓦4由瓦体41和瓦板42组成，瓦体41上设置有卡榫槽，卡瓦4通过瓦体41的卡榫槽与活塞卡接，液压油缸5通过活塞驱动卡瓦4沿径向移动，所述的瓦板42设置在瓦体41的两侧，每个瓦体41上最少设有三个瓦板42，相邻两个卡瓦4之间可以通过瓦板42之间形成的凹槽进行插合，卡瓦4朝向壳体1中心一面为夹持面，全部卡瓦4的夹持面形成一个钻杆夹持腔。

所述壳体1的侧壁对应每个卡瓦4的中间部位处开设有径向通孔，通孔内设有定径螺栓7，定径螺栓7伸入壳体1内一端顶紧卡瓦4的卡榫槽，所述的定径螺栓7为内六方螺栓体，一端为圆销体，定径螺栓7沿夹具的径向方向安装在壳体1的通孔内，圆销体的端面插入卡瓦4的卡榫槽内，每组卡瓦4配置一条，其作用是根据夹持的钻杆直径，限制卡瓦的最大开口直径。

所述前端盖2的中心通孔处还设有定径盘，前端盖2的中心通孔内壁设有内螺纹，定径盘的盘体外缘设有外螺纹。所述的定径盘安装在前端盖孔内，定径盘的内径根据钻杆的旋转直径而定，便于钻杆的插入。

所述前端盖2和后端盖3朝向壳体1一端均设有碟簧环形安装槽，前端盖2与卡瓦4上端面之间以及后端盖3与卡瓦4下端面之间均设有碟簧8。

卡瓦4的两个端面为呈圆锥形，所述碟簧8的内唇与卡瓦4的两端呈圆锥形的端面配合，卡瓦4夹紧钻杆时、保障了与该夹具的轴心偏心度不超过0.5毫米。

所述多功能夹具具体制作时，可在壳体1内设置六个卡瓦4，每个卡瓦4对应设置两个液压油缸5，两个液压油缸5沿壳体1的轴向排列，共同带动卡瓦4进行径向移动，六个卡瓦4的夹持面形成一个钻杆夹持腔，且每个卡瓦4上设置有十个瓦板42。

本发明的钻机多功能夹具可做旋转夹具、也可以固定使用。可设多组卡瓦，在壳体内与缸体偶合使用，对称布局。瓦板分布在瓦体两侧，数量、厚薄、由夹持长度而定；加持长度根据传递扭矩的大小而定。根据设定的钻杆旋转直径范围，改变活塞的运动距离，可以对多个规格、多种型号钻杆的夹持。解决了钻机无法夹持异形钻杆的问题，在不更换钻机任何零件的情况下，可以通过液压装置带动钻机内的卡瓦进行径向移动，直至将钻杆夹紧，适用于各种异形钻杆，更换、拆卸简捷，大大降低了工人的操作强度以及更换钻具需要的时间，能明显提高劳动效率。

Claims (8)

1.一种钻机的多功能夹具，包括圆筒状壳体（1）、前端盖（2）和后端盖（3），壳体（1）设置在前端盖（2）和后端盖（3）之间，所述的前端盖（2）和后端盖（3）均具有一个中心通孔，其特征在于：所述多功能夹具还包括卡瓦（4）和液压油缸（5），壳体（1）的内壁沿圆周均匀设置有至少两个液压油缸（5），液压油缸（5）由缸体和活塞组成，活塞伸出缸体一端连接卡瓦（4），所述的卡瓦（4）由瓦体（41）和瓦板（42）组成，液压油缸（5）通过活塞驱动卡瓦（4）沿径向移动，所述的瓦板（42）设置在瓦体（41）的两侧，每个瓦体（41）上最少设有三个瓦板（42），相邻两个卡瓦（4）之间可以通过瓦板（42）之间形成的凹槽进行插合，卡瓦（4）朝向壳体（1）中心一面为夹持面，全部卡瓦（4）的夹持面形成一个夹持腔。

2.如权利要求1所述的一种钻机的多功能夹具，其特征在于：所述壳体（1）的侧壁对应每个卡瓦（4）的中间部位处开设有径向通孔，通孔内设有定径螺栓（7），定径螺栓（7）伸入壳体（1）内一端顶紧卡瓦（4）。

3.如权利要求1所述的一种钻机的多功能夹具，其特征在于：所述前端盖（2）的中心通孔处还设有定径盘，前端盖（2）的中心通孔内壁设有内螺纹，定径盘的盘体外缘设有外螺纹。

4.如权利要求1所述的一种钻机的多功能夹具，其特征在于：所述液压油缸（5）通过油缸篏入槽（6）设置在壳体（1）的内壁上，油缸篏入槽（6）沿轴向设置在壳体（1）的内壁，液压油缸（5）嵌设在油缸篏入槽（6）内。

5.如权利要求1所述的一种钻机的多功能夹具，其特征在于：所述前端盖（2）和后端盖（3）朝向壳体（1）一端均设有碟簧环形安装槽，前端盖（2）与卡瓦（4）上端面之间以及后端盖（3）与卡瓦（4）下端面之间均设有碟簧（8）。

6.如权利要求1所述的一种钻机的多功能夹具，其特征在于：所述的瓦体（41）上设置有卡榫槽，卡瓦（4）通过瓦体（41）的卡榫槽与活塞卡接。

7.如权利要求1所述的一种钻机的多功能夹具，其特征在于：所述多功能夹具包括六个卡瓦（4），每个卡瓦（4）对应设置两个液压油缸（5），共同带动卡瓦（4）进行径向移动，六个卡瓦（4）的夹持面形成一个钻杆夹持腔。

8.如权利要求7所述的一种钻机的多功能夹具，其特征在于：所述的每个卡瓦（4）上设置有十个瓦板（42）。

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