专利名称：氮气弹簧式液压卡盘的制作方法
技术领域：
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：
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
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。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。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。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。
图1为本发明结构示意图。
具体实施例方式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。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。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。
权利要求
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0 ；所述第一压板(8)和轴承0 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(1 连接第二压板(1 ；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)。
全文摘要
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。
文档编号E21B19/10GK102434116SQ201210013490
公开日2012年5月2日 申请日期2012年1月17日 优先权日2012年1月17日
发明者朱利根 申请人:江苏省无锡探矿机械总厂有限公司