CN202882797U - 煤矿钻机用常闭型液压卡盘 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种煤矿钻机用常闭型液压卡盘，包括外六角轴（1）、内六角轴（3）、球头销（4）和卡圈（5），外六角轴的一端与钻机动力输出轴连接，另一端抵在齿瓦（10）上；内六角轴套装在外六角轴上，卡圈安装在活塞（8）与齿瓦之间，内六角轴的轴肩端面设有开口槽，球头销嵌套安装在卡圈内，球头销的球头端安放在开口槽中，外六角轴和内六角轴之间安装碟簧组（2）。与现有技术相比，该常闭型液压卡盘避免了卡盘在较大负荷下长期工作发热和液压油泄漏的情况，实现长时间保压，降低了对液压马达、齿轮传动系统以及钻头的冲击，提高了钻机可靠性与使用寿命，同时减小卡盘的径向尺寸，继而减小转动惯量，符合煤矿井下钻机的使用要求。

Description

煤矿钻机用常闭型液压卡盘

技术领域

本发明涉及一种夹紧装置，具体是一种煤矿钻机用常闭型液压卡盘。

背景技术

目前，煤矿井下钻机使用的卡盘形式有液压夹紧弹簧松开常开型的卡盘和连杆夹紧式卡盘。液压夹紧弹簧松开常开型的卡盘在较大负荷下长期工作容易发热，阀与液压缸容易出现液压油泄漏的情况，不易长时间保压；而连杆夹紧式卡盘齿瓦的径向位移较大，造成卡盘的转动惯量大。均不符合煤矿井下钻机的使用要求。另外，上述卡盘都不具有过载保护的功能，导致在钻孔过程中因负载的冲击，而对液压马达、齿轮传动系统及钻头带来很大的影响，降低了钻机的使用寿命，甚至发生钻头胎体损坏、齿轮断齿等严重的安全事故。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种煤矿钻机用常闭型液压卡盘，解决上述现有技术中液压夹紧弹簧松开常开型的卡盘和连杆夹紧式卡盘存在的缺陷，避免卡盘在较大负荷下长期工作发热和液压油泄漏的情况，实现长时间保压，降低对液压马达、齿轮传动系统以及钻头的冲击，提高钻机可靠性与使用寿命，同时减小卡盘的径向尺寸，继而减小转动惯量，以符合煤矿井下钻机的使用要求。

为了实现上述目的，本发明包括与液压油缸连接的轴承与活塞，以及与钻杆连接的齿瓦，还包括外六角轴、内六角轴、球头销和卡圈，所述外六角轴的一端设有与钻机动力输出轴配合的内花键，该内花键可以是渐开线形齿或矩形齿，另一端的端部抵在齿瓦上；内六角轴套装在外六角轴上，卡圈安装在活塞与齿瓦之间，内六角轴的轴肩端面设有开口槽，至少均布有3个球头销嵌套安装在卡圈内，球头销的球头端安放在所述开口槽中、另一端用内六角螺栓紧固，沿轴向在外六角轴和内六角轴的轴肩之间安装有碟簧组，该碟簧组通过球头销与内六角螺栓连接。

外六角轴与钻机动力输出轴连接的一端开设的内花键是渐开线形齿。

内六角轴的轴肩开口槽数，球头销的个数，卡圈的个数以及内六角螺栓的个数为6至12个。

在内六角轴与碟簧组之间安装有增减垫片。

本发明的有益效果是：与现有技术相比，该常闭型液压卡盘结构简单，使用方便，内部没有易锈蚀元件，当载荷平稳钻机正常工作时，它可以夹紧钻杆并与动力头同步转动，当工作载荷超出设定值特别是负载急剧增加时，内六角轴与球头销相对转动，避免了卡盘在较大负荷下长期工作发热和液压油泄漏的情况，实现长时间保压，大大降低了对液压马达、齿轮传动系统以及钻头的冲击，提高了钻机的可靠性与使用寿命；需要倒钻杆时，工作液压油进入液压缸，活塞通过轴承推动卡圈左移，齿瓦打开。不同钻机额定转矩不同时，可通过旋进旋出内六角螺栓或在内六角轴与碟簧组之间增减垫片改变碟簧压紧力的大小来实现，径向尺寸不变，由于该常闭型安全液压卡盘的径向尺寸较小，因而转动惯量也较小，符合了煤矿井下钻机的使用要求。

附图说明

图1是本发明的主体结构示意图。

图中：1、外六角轴，2、碟簧组，3、内六角轴，4、球头销，5、卡圈，6、轴承，7、液压油缸，8、活塞，9、内六角螺栓，10、齿瓦，11、钻杆。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步说明。

如图1所示，本常闭型液压卡盘包括与液压油缸7连接的轴承6与活塞8，以及与钻杆11连接的齿瓦10，还包括外六角轴1、内六角轴3、球头销4和卡圈5，所述外六角轴1的一端设有与钻机动力输出轴配合的内花键，该内花键可以是渐开线形齿或矩形齿，另一端的端部抵在齿瓦10上；内六角轴3套装在外六角轴1上，卡圈5安装在活塞8与齿瓦10之间，内六角轴3的轴肩端面设有开口槽，至少均布有3个球头销4嵌套安装在卡圈5内，球头销4的球头端安放在所述开口槽中、另一端用内六角螺栓9紧固，沿轴向在外六角轴1和内六角轴3的轴肩之间安装有碟簧组2，该碟簧组2通过球头销4与内六角螺栓9连接。

本发明中外六角轴1与钻机动力输出轴连接的一端开设的内花键，优选采用渐开线形齿的内花键，因其便于加工，使用便捷。安装钻杆时，启动液压油缸7传递扭矩夹紧钻杆，载荷平稳钻机正常工作，即可以夹紧钻杆11并与动力头同步转动。需要倒钻杆11时，工作液压油进入液压油缸7，活塞8通过轴承6推动卡圈5左移，齿瓦10打开，即可以实现倒钻杆11的工作。

内六角轴3的轴肩开口槽数，球头销4的个数，卡圈5的个数以及内六角螺栓9的个数相互对应，为6至12个，具体个数可根据实际工况需要而定。当工作载荷超出设定值特别是负载急剧增加时，内六角轴3与球头销4相对转动，发挥安全离合器的作用，大大降低了对液压马达、齿轮传动系统以及钻头的冲击，提高了钻机的可靠性。

当不同钻机额定转矩不同时，可以通过旋拧内六角螺栓9，或在内六角轴3与碟簧组2之间安装增减垫片来改变碟簧压紧力的大小来实现，以调整安全扭矩，同时由于该常闭型安全液压卡盘的径向尺寸较小，径向尺寸不变，因此转动惯量也较小，符合煤矿井下钻机的使用要求。

当工作载荷超出设定值，特别是在负载急剧增加超过设定扭矩时，内六角轴3轴肩的开口槽与球头销4分离并相对转动，内六角轴3将往复压缩碟簧组2，此时卡圈5、齿瓦10与钻杆11将停止回转，工作人员立即采取应急保护措施，采用较低的钻进速度通过负载剧变区以后方可恢复正常钻速钻进。

Claims (4)

1.一种煤矿钻机用常闭型液压卡盘，包括与液压油缸（7）连接的轴承（6）与活塞（8），以及与钻杆（11）连接的齿瓦（10），其特征在于，还包括外六角轴（1）、内六角轴（3）、球头销（4）和卡圈（5），所述外六角轴（1）的一端设有与钻机动力输出轴配合的内花键，该内花键可以是渐开线形齿或矩形齿，另一端的端部抵在齿瓦（10）上；内六角轴（3）套装在外六角轴（1）上，卡圈（5）安装在活塞（8）与齿瓦（10）之间，内六角轴（3）的轴肩端面设有开口槽，至少均布有3个球头销（4）嵌套安装在卡圈（5）内，球头销（4）的球头端安放在所述开口槽中、另一端用内六角螺栓（9）紧固，沿轴向在外六角轴（1）和内六角轴（3）的轴肩之间安装有碟簧组（2），该碟簧组（2）通过球头销（4）与内六角螺栓（9）连接。

2.根据权利要求1所述的一种煤矿钻机用常闭型液压卡盘，其特征在于，外六角轴（1）与钻机动力输出轴连接的一端开设的内花键是渐开线形齿。

3.根据权利要求1所述的一种煤矿钻机用常闭型液压卡盘，其特征在于，内六角轴（3）的轴肩开口槽数，球头销（4）的个数，卡圈（5）的个数以及内六角螺栓（9）的个数为6至12个。

4.根据权利要求1或3所述的一种煤矿钻机用常闭型液压卡盘，其特征在于，在内六角轴（3）与碟簧组（2）之间安装有增减垫片。

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