一种自适应全液压钻杆夹持装置的制作方法

本实用新型涉及矿山钻采领域技术领域，具体涉及一种自适应全液压钻杆夹持装置。

背景技术：

矿山开采过程中，不可避免需要钻孔，尤其是坑道钻机，由于钻杆为了获得大的夹紧力和较大的开口量，通常要选用较大规格和较多个数的弹簧构成。同时，为了可靠地打开夹持器，还需要配置较大的油缸，以产生大于弹簧张力的油缸推力。这样就使夹持器的结构尺寸较大，在坑道钻机上使用受到了一定的限制。常开式夹持器多为靠油缸夹紧、弹簧松开。为了保证夹持器的夹紧力，通常要选用较大的油缸或采用高的系统压力。由于背压的存在，油缸过大，会发生弹簧回弹力不足，夹持器打开困难。所以开发一种需要较小的油缸压力的全液压钻杆夹持器的需求迫在眉睫。

技术实现要素：

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种自适应全液压钻杆夹持装置，克服了现有技术的不足，该设备一方面能够依靠较小的油缸压力，实现较大的钻杆夹紧力。而且其夹紧或松脱钻杆完全依靠液压控制。在另一方面，还具有自动纠正偏心力矩的功能，具有良好的钻杆自动纠偏能力，即使在突然停电状态下，钻杆还会保持原来状态，具有良好的安全特性。

(二)技术方案

为实现以上目的，本实用新型通过以下技术方案予以实现：

一种自适应全液压钻杆夹持装置，包括上夹头、下夹头、左夹头和右夹头，所述上夹头和下夹头相互对称，所述左夹头和右夹头相互对称，所述左夹头和右夹头分别设置在双向液压油缸的两端，所述上夹头和下夹头的两端分别滑动连接在左夹头和右夹头的滑道上，所述滑道的内壁上设置有用于推力放大的加压面，所述加压面施压于上夹头的上、下表面和下夹头的上、下表面，所述上夹头和下夹头上均设置有用于钻杆夹紧的夹紧面。

所述加压面包括与上夹头上表面相接触的上斜面和与上夹头下表面相接触的楔形面。

所述楔形面与上夹头下表面之间设置有用于施压的间隙。

所述左夹头和右夹头通过球型轴承连接在安装座上，所述安装座连接在双向液压油缸的活塞杆端。

所述双向液压油缸采用双向同步油缸。

(三)有益效果

本实用新型实施例提供了一种自适应全液压钻杆夹持装置。具备以下有益效果：本实用新型采用全液压系统，并设计增力放大的加压面结构，从而采用较小的油缸实现较大的夹持力，并可以通过调整油缸压力来调整钻杆夹持力。另外，设备简单小巧，完全对称，维护费用也低。

相对于现有技术，本实用新型的一种自适应全液压增力式钻杆夹持装置，首先，采用了全液压系统，结构简单，好维护，通过调整液压油缸的压力即可以实现钻杆夹持力的调整；其次，通过增力的加压面设计，可以采用较小的油缸实现较大的夹持力，设备小巧，对称，工作平稳；再次，选用了球形轴承的安装结构，夹紧钻杆的过程中，可以获得自动纠正偏心力矩的功能；最后，该机构不选用任何弹簧，在运转过程中，即使遇到突然断电，夹持机构即保持原来状态，大大提高了设备安全系数，避免了跑钻的风险。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型中所述自适应全液压钻杆夹持装置的结构示意图；

图2为本实用新型所述自适应全液压钻杆夹持装置夹紧状态结构示意图；

图3为本实用新型中所述自适应全液压钻杆夹持装置松脱钻杆状态的结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

参阅图1至图3所示，本实用新型提供一种自适应全液压钻杆夹持装置，包括上夹头1、下夹头2、左夹头3和右夹头4，上夹头1和下夹头2相互对称，左夹头3和右夹头4相互对称，左夹头3和右夹头4分别设置在双向液压油缸5的两端，上夹头1和下夹头2的两端分别滑动连接在左夹头3和右夹头4的滑道34上，滑道34的内壁上设置有用于推力放大的加压面341，加压面341施压于上夹头1的上、下表面和下夹头2的上、下表面，上夹头1和下夹头2上均设置有用于钻杆夹紧的夹紧面12。

优选的，加压面341包括与上夹头上表面相接触的上斜面342和与上夹头下表面相接触的楔形面343，楔形面343与上夹头下表面之间设置有用于施压的间隙340，左夹头3和右夹头4通过球型轴承6连接在安装座7上，安装座7连接在双向液压油缸5的活塞杆端；双向液压油缸5采用双向同步油缸，这样保证活塞移动速度及产生作用力的均衡，可以快速打开，松开钻杆，也可以快速夹持，夹紧钻杆。

采用一对一上一下两个双向液压油缸5实现夹紧和松脱钻杆的动作，自适应全液压增力式钻杆夹持装置，共有两副对称配置的夹头，即上夹头、下夹头、左夹头和右夹头，其中上夹头和下夹头的设计有钻杆夹持夹紧面12，工作面倾斜角度为8～12度；另外，为了实现采用较小的液压油缸实现较大的钻杆夹持力，左夹头和右夹头设计了有增力放大的加压面341，倾斜角度为10～15度，加压面与上夹头和下夹头的接触面通过润滑脂实现润滑。

加压面341有两组，用于夹紧和松开钻杆00，当需要夹紧钻杆时，上下两对双向液压油缸5的活塞同时向中央水平运动，活塞推动左夹头3、右夹头4分别由左右同时向中心运动，加压面341推动上夹头1、下夹头2分别由上下向中心运动，上夹头1、下夹头2的夹紧面12将会夹紧钻杆。

如果钻杆有轻微的偏心时，左夹头3、右夹头4与活塞连接的安装座7上有球形轴承6，会在偏心力矩作用下，自动重新找到钻杆中心。

松脱钻杆，所有过程相反，即双向活塞同时向左右两端移动，带动左夹头3、右夹头4同时向左右两端移动，随着左夹头、右夹头分别向左右方向移动，其中央的楔形面343将顶开上夹头1和下夹头2，从而将上夹头1、下夹头2拉开，从而松开钻杆。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。