CN104806179A - 氮气弹簧活塞式液压卡盘 - Google Patents
氮气弹簧活塞式液压卡盘 Download PDFInfo
- Publication number
- CN104806179A CN104806179A CN201510173000.6A CN201510173000A CN104806179A CN 104806179 A CN104806179 A CN 104806179A CN 201510173000 A CN201510173000 A CN 201510173000A CN 104806179 A CN104806179 A CN 104806179A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- slips
- nitrogen spring
- piston
- bonnet
- chuck
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 76
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 38
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims description 9
- 239000000428 dust Substances 0.000 claims description 4
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 abstract description 4
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 10
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 239000010720 hydraulic oil Substances 0.000 description 4
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 3
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 238000012856 packing Methods 0.000 description 2
- 239000010729 system oil Substances 0.000 description 2
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B19/00—Handling rods, casings, tubes or the like outside the borehole, e.g. in the derrick; Apparatus for feeding the rods or cables
- E21B19/10—Slips; Spiders ; Catching devices
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geology (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Gripping On Spindles (AREA)
Abstract
一种氮气弹簧活塞式液压卡盘，包含筒状的卡盘体，所述卡盘体的后端连接有后盖和传拉盘，前端连接有端盖，所述后盖为L型结构，一活塞可滑动的设置于卡盘体和后盖的横向部之间，以及多个间隔排列的卡瓦，所述卡瓦卡在后盖和端盖之间，所述活塞的前段内侧为内圆锥面或斜面，所述卡瓦的中后段外侧为与所述内圆锥面或斜面相适配的卡瓦圆锥面或卡瓦斜面；以及至少一个氮气弹簧，所述氮气弹簧的柱塞杆端面与活塞端面接触；由此，本发明提供很好的弹力特性曲线，弹力随变形变化小，卡盘夹持力大，性能稳定，且方便更换卡瓦，各卡瓦配合紧密，缩入时更加精确和有效。
Description
技术领域
本发明涉及坑道钻机配件的技术领域，尤其涉及一种氮气弹簧活塞式液压卡盘。
背景技术
卡盘是钻机重要的组成部件，安装在动力头上作为钻机夹持设备使用。卡盘的作用主要是夹持钻具，向钻具提供转矩和轴向力。
目前，坑道钻机常见液压卡盘主要有常开式液压卡盘和常闭式液压卡盘。两种类型的液压卡盘，其性能主要取决于液压系统及弹性元件的可靠性。
常开式液压卡盘常见的为胶筒式卡盘，其主要弹性元件为胶筒。胶筒式卡盘工作时靠液压夹紧，弹簧松开，因此对液压系统要求较高，其中配油套的泄漏问题和胶筒的寿命问题严重影响卡盘性能。常闭式液压卡盘常见的为碟形弹簧式卡盘，其主要弹性元件为碟形弹簧。碟形弹簧式卡盘工作时靠碟形弹簧弹力夹紧，液压松开，卡盘性能主要取决于碟形弹簧性能。由于碟形弹簧自身特性影响，碟形弹簧式卡盘存在以下不足：夹持力受碟形弹簧变形影响大，卡瓦磨损后夹持力损失大；同等夹持力下，需求较大尺寸的碟形弹簧，导致卡盘外形尺寸大，转动惯量大；由于结构限制，更换卡瓦麻烦，影响生产效率。
为此，本发明的设计者有鉴于上述缺陷，通过潜心研究和设计，综合长期多年从事相关产业的经验和成果，研究设计出一种氮气弹簧活塞式液压卡盘，以克服上述缺陷。
发明内容
本发明的目的在于提供一种氮气弹簧活塞式液压卡盘，其结构简单，操作方便，装卸便利，能解决液压卡盘对弹性元件特性不能满足卡盘使用要求及安装操作麻烦的问题。
为实现上述目的，本发明公开了一种氮气弹簧活塞式液压卡盘，包含筒状的卡盘体，所述卡盘体的后端连接有后盖和传拉盘，前端连接有端盖，其特征在于：
所述后盖为L型结构，其直立部设于卡盘体和传拉盘之间并设有后盖油道，其横向部朝卡盘体内侧延伸并于端部设有多个间隔排列的后盖凹槽，一活塞可滑动的设置于卡盘体和后盖的横向部之间，所述端盖的内侧缘间隔设有多个相对后盖凹槽设置的端盖凹槽，以及多个间隔排列的卡瓦，所述卡瓦的一端卡在后盖上的后盖凹槽中，另一端卡在端盖上的端盖凹槽中，所述活塞的前段内侧为内圆锥面，所述卡瓦的中后段外侧为与所述内圆锥面或斜面相适配的卡瓦圆锥面或卡瓦斜面；
以及至少一个氮气弹簧，所述氮气弹簧安装在端盖上的圆柱孔中，所述氮气弹簧的柱塞杆端面与活塞端面接触。
其中：所述多个卡瓦均设有多个通孔，以及多个依次穿置于通孔的叠环，通过多个叠环将各卡瓦进行串接。
其中：在各卡瓦的两侧上相对设有多个盲孔，在两两卡瓦之间设有多个螺旋弹簧，各螺旋弹簧的一端设于其中一卡瓦的其中一盲孔中，另一端设于另一卡瓦相对应的其中一盲孔中。
其中：所述后盖、卡盘体与活塞之间组合形成密封容腔，其中，后盖与卡盘体之间通过O型密封圈进行端面密封，活塞与卡盘体环面采用支承环进行径向定位与导向并采用组合密封进行密封，所述活塞与后盖的环面之间也采用组合密封进行密封。
其中：所述活塞的内、外圆柱面上分别装有防尘圈、孔用Yx圈。
其中：所述卡瓦与活塞之间设计有斜面增力结构。
其中：所述斜面增力结构包含所述内圆锥面或斜面和/或卡瓦圆锥面或卡瓦斜面为向内凸起的圆弧面。
通过上述结构可知，本发明的氮气弹簧活塞式液压卡盘具有如下效果：
1、提供很好的弹力特性曲线，弹力随变形变化小，卡盘夹持力大，性能稳定；
2、更换卡瓦时只需拆开端盖就可更换卡瓦，方便快捷，卡瓦配合紧密，缩入时更加精确和有效；
3、有效防止杂质进入卡盘体、后盖与活塞形成的密封容腔中，保证液压系统油液清洁，延长组合密封及活塞使用寿命。
本发明的详细内容可通过后述的说明及所附图而得到。
附图说明
图1为本发明的氮气弹簧活塞式液压卡盘的结构示意图。
图2为本发明中后盖的结构示意图。
图3为本发明中端盖的结构示意图。
图4为本发明中叠环的结构示意图。
图5为本发明中卡瓦的结构示意图。
图6为本发明中卡瓦与螺旋弹簧组件结构示意图。
附图标记：
1、传扭销，2、传拉盘，3、后盖，3a、后盖凹槽，3b、后盖油道，4、O型密封圈，5、支承环，6、组合密封，7、活塞，8、孔用Yx圈，9、卡盘体，10、端盖，10a、端盖凹槽，11、氮气弹簧，12、卡瓦，12a、卡瓦圆锥面或卡瓦斜面，13、叠环，14、防尘圈，15、卡瓦，16、螺旋弹簧。
具体实施方式
参见图1，显示了本发明的氮气弹簧活塞式液压卡盘。
所述液压卡盘包含筒状的卡盘体9，所述卡盘体9的后端连接有后盖3和传拉盘2，前端连接有端盖10。
其中，所述传拉盘2可螺纹连接于动力头主轴，所述卡盘体9和后盖3通过间隔排列于周缘的多个螺钉连接于所述传拉盘2，以及至少一个传扭销1，所述传扭销的一端插入主轴端面的销孔中，另一端插入后盖3的销孔中，以实现主轴与整个卡盘转矩的传递。
参见图2，所述后盖3为L型结构，其直立部设于卡盘体9和传拉盘2之间并设有后盖油道3b，其横向部朝卡盘体9内侧延伸并于端部设有多个间隔排列的后盖凹槽3a，一活塞7可滑动的设置于卡盘体9和后盖3的横向部之间，所述后盖油道3b设有连通至卡盘体9和后盖3的横向部之间的油道，以将液压油连通至活塞7的后端，从而实现活塞7的滑动，通过这种设置，活塞7可得到稳固的导向滑动，在滑动过程中更加稳定和精确，所述端盖10的内侧缘间隔设有多个相对后盖凹槽3a设置的端盖凹槽10a(参见图3)，以及多个间隔排列的卡瓦12，所述卡瓦12的一端卡在后盖3上的后盖凹槽3a中，另一端卡在端盖10上的端盖凹槽10a中，从而通过后盖3与端盖10进行转矩传递，所述活塞7的前段内侧为内圆锥面(或斜面)，所述卡瓦12的中后段外侧为与所述内圆锥面(或斜面)相适配的卡瓦圆锥面12a(或卡瓦斜面)，从而在活塞7进行相对滑动时，通过内外斜面的相互配合，实现多个卡瓦12的同时内锁卡紧。
以及至少一个氮气弹簧11，所述氮气弹簧11通过螺钉安装在端盖10上的圆柱孔中，所述氮气弹簧11的柱塞杆端面与活塞7端面接触，通过氮气弹簧的引入，占用空间更小，能有效减小端盖10外形尺寸，从而减小整体卡盘尺寸，实现更小的转动惯量。
其中，在一个实施例中，所述多个卡瓦12均设有多个通孔(参见图5)，以及多个依次穿置于通孔的叠环(参见图4)，从而通过多个叠环13将各卡瓦有效进行串接，避免了卡瓦的相对移动，确保了卡瓦12的相互位置，在另一个实施例中，参见图6，在各卡瓦15的两侧上相对设有多个盲孔，在两两卡瓦15之间设有多个螺旋弹簧16，各螺旋弹簧16的一端设于其中一卡瓦15的其中一盲孔中，另一端设于另一卡瓦15相对应的其中一盲孔中，同时，卡瓦15的一端卡在后盖3上的后盖凹槽3a中，另一端卡在端盖10上的端盖凹槽10a中，通过螺旋弹簧的设置，更好的对相邻的卡瓦进行定位和导向，在实践中，螺旋弹簧16一方面提供了更好的复位，另一方面也实现了卡瓦之间的相互配合，在卡瓦向内缩入时，更加精确和有效。
其中，所述后盖3、卡盘体9与活塞7之间组合形成密封容腔，其中，后盖3与卡盘体9之间通过O型密封圈4进行端面密封，活塞7与卡盘体9环面采用支承环5进行径向定位与导向并采用组合密封6进行密封，所述活塞7与后盖3的环面之间也采用组合密封进行密封，所述活塞7的内、外圆柱面上分别装有防尘圈14、孔用Yx圈8，通过全方面的密封保护，能有效防止杂质进入卡盘体、后盖与活塞形成的密封容腔中。
在使用中：卡盘不工作时处于打开状态，氮气弹簧有一定的预压缩量。工作时，液压油由动力头主轴油道进入后盖3的油道内，通过油道进入卡盘体9、后盖3与活塞7形成的密封容腔中，液压油推动活塞7移动，活塞7轴向压缩氮气弹簧11，通过活塞7上的圆锥面压紧卡瓦12上的卡瓦圆锥面12a，径向推动卡瓦12沿径向移动，卡瓦12内串接的叠环13处于压缩状态，卡瓦12径向移动，开口量变小即可夹紧钻具，实现转速与转矩的传递；需要松开钻具时，液压系统泄压，液压油回油，氮气弹簧11伸长，靠氮气弹簧11弹力使活塞7轴向移动，卡瓦12、15在叠环13或螺旋弹簧16作用下沿径向移动，开口量变大，松开钻具。动力头主轴旋转时，整个卡盘随主轴一起旋转。
其中，所述氮气弹簧11为新型气体弹簧。
其中，所述卡瓦与活塞之间设计有斜面增力结构，所述斜面增力结构包含所述内圆锥面(或斜面)和/或卡瓦圆锥面12a(或卡瓦斜面)为向内凸起的圆弧面，以提高驱动效果。
其中，所述卡瓦数量为三个或三个以上，对应的后盖凹槽与端盖凹槽数量与卡瓦数量相应。
其中，所述卡瓦的内周面间隔设有多个夹紧槽，所述夹紧槽为三角形，以有效提高夹紧效果。
由此，本发明的优点在于：
1、提供很好的弹力特性曲线，弹力随变形变化小，卡盘夹持力大，性能稳定；
2、更换卡瓦时只需拆开端盖就可更换卡瓦，方便快捷，卡瓦配合紧密，缩入时更加精确和有效；
3、有效防止杂质进入卡盘体、后盖与活塞形成的密封容腔中，保证液压系统油液清洁，延长组合密封及活塞使用寿命。
显而易见的是，以上的描述和记载仅仅是举例而不是为了限制本发明的公开内容、应用或使用。虽然已经在实施例中描述过并且在附图中描述了实施例，但本发明不限制由附图示例和在实施例中描述的作为目前认为的最佳模式以实施本发明的教导的特定例子，本发明的范围将包括落入前面的说明书和所附的权利要求的任何实施例。
Claims (7)
1.一种氮气弹簧活塞式液压卡盘，包含筒状的卡盘体，所述卡盘体的后端连接有后盖和传拉盘，前端连接有端盖，其特征在于：
所述后盖为L型结构，其直立部设于卡盘体和传拉盘之间并设有后盖油道，其横向部朝卡盘体内侧延伸并于端部设有多个间隔排列的后盖凹槽，一活塞可滑动的设置于卡盘体和后盖的横向部之间，所述端盖的内侧缘间隔设有多个相对后盖凹槽设置的端盖凹槽，以及多个间隔排列的卡瓦，所述卡瓦的一端卡在后盖上的后盖凹槽中，另一端卡在端盖上的端盖凹槽中，所述活塞的前段内侧为内圆锥面或斜面，所述卡瓦的中后段外侧为与所述内圆锥面或斜面相适配的卡瓦圆锥面或卡瓦斜面；
以及至少一个氮气弹簧，所述氮气弹簧安装在端盖上的圆柱孔中，所述氮气弹簧的柱塞杆端面与活塞端面接触。
2.如权利要求1所述的氮气弹簧活塞式液压卡盘，其特征在于：所述多个卡瓦均设有多个通孔，以及多个依次穿置于通孔的叠环，通过多个叠环将各卡瓦进行串接。
3.如权利要求1所述的氮气弹簧活塞式液压卡盘，其特征在于：在各卡瓦的两侧上相对设有多个盲孔，在两两卡瓦之间设有多个螺旋弹簧，各螺旋弹簧的一端设于其中一卡瓦的其中一盲孔中，另一端设于另一卡瓦相对应的其中一盲孔中。
4.如权利要求1所述的氮气弹簧活塞式液压卡盘，其特征在于：所述后盖、卡盘体与活塞之间组合形成密封容腔，其中，后盖与卡盘体之间通过O型密封圈进行端面密封，活塞与卡盘体环面采用支承环进行径向定位与导向并采用组合密封进行密封，所述活塞与后盖的环面之间也采用组合密封进行密封。
5.如权利要求4所述的氮气弹簧活塞式液压卡盘，其特征在于：所述活塞的内、外圆柱面上分别装有防尘圈、孔用Yx圈。
6.如权利要求1所述的氮气弹簧活塞式液压卡盘，其特征在于：所述卡瓦与活塞之间设计有斜面增力结构。
7.如权利要求6所述的氮气弹簧活塞式液压卡盘，其特征在于：所述斜面增力结构包含所述内圆锥面或斜面和/或卡瓦圆锥面或斜面为向内凸起的圆弧面。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201510173000.6A CN104806179A (zh) | 2015-04-14 | 2015-04-14 | 氮气弹簧活塞式液压卡盘 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201510173000.6A CN104806179A (zh) | 2015-04-14 | 2015-04-14 | 氮气弹簧活塞式液压卡盘 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN104806179A true CN104806179A (zh) | 2015-07-29 |
Family
ID=53691332
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201510173000.6A Pending CN104806179A (zh) | 2015-04-14 | 2015-04-14 | 氮气弹簧活塞式液压卡盘 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN104806179A (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106121557A (zh) * | 2016-08-27 | 2016-11-16 | 无锡中地钻探装备有限公司 | 一种便携式钻机用液压卡盘 |
| CN107676050A (zh) * | 2017-11-20 | 2018-02-09 | 淮南矿业(集团)有限责任公司 | 一种新型液压卡盘 |
-
2015
- 2015-04-14 CN CN201510173000.6A patent/CN104806179A/zh active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106121557A (zh) * | 2016-08-27 | 2016-11-16 | 无锡中地钻探装备有限公司 | 一种便携式钻机用液压卡盘 |
| CN107676050A (zh) * | 2017-11-20 | 2018-02-09 | 淮南矿业(集团)有限责任公司 | 一种新型液压卡盘 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN206500905U (zh) | 空压油压回转固定夹头 | |
| CN104806179A (zh) | 氮气弹簧活塞式液压卡盘 | |
| CN104097089A (zh) | 回转工作台液压夹紧装置 | |
| CN204252881U (zh) | 一种新型液压坑道钻机夹持器 | |
| TW201446436A (zh) | 夾持裝置 | |
| CN203488118U (zh) | 补偿夹紧液压卡盘 | |
| CN112476008A (zh) | 一种加工中心刀库用内藏式液压自动换刀系统 | |
| CN103821468B (zh) | 一种双摆杆复合式夹持器 | |
| CN103894649B (zh) | 具有冲击定位孔功能的麻花钻 | |
| CN204724883U (zh) | 一种涨套夹具 | |
| CN208184647U (zh) | 复合式液压动力头 | |
| CN206966798U (zh) | 一种液压式磨齿夹具 | |
| CN106181768B (zh) | 一种医用打磨机磨杆夹持结构 | |
| CN215699981U (zh) | 一种前置式工件夹头 | |
| CN112855064B (zh) | 一种高强度压缩式封隔器胶筒结构 | |
| CN210498424U (zh) | 一种液压卡盘 | |
| CN213176327U (zh) | 一种快换连接机构 | |
| CN103410455A (zh) | 补偿夹紧液压卡盘 | |
| CN211760301U (zh) | 一种方向机阀套内孔磨削的专用夹具 | |
| CN103639725A (zh) | 车外圆定位工装 | |
| CN104325333B (zh) | 用于加工活塞的拉紧式夹具 | |
| CN203592321U (zh) | 一种刀具液压机械夹紧头及自动液压换刀装置 | |
| CN207464230U (zh) | 压缩机壳盖车床夹具 | |
| CN206882819U (zh) | 一种管的夹持装置 | |
| CN202964084U (zh) | 圆筒外圆钻孔定位工装 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| EXSB | Decision made by sipo to initiate substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20150729 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |