专利名称：胶囊式液压卡盘的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种胶囊式液压卡盘，具体地说是该种卡盘借助于压力油压迫胶
囊进一步压迫卡瓦，最终达到夹紧钻杆的功能，属于工程机械(钻机)技术领域。
背景技术：
在当前的钻机动力头卡盘结构中，一般都是借助于弹簧的预紧力实现夹紧钻杆的 功能，此种的结构的特点1、弹簧产生的一般是轴向力，最终都要将轴向力转换成径向力 (借助于斜面结构等)。2、正常状态为常闭常夹紧的结构，相关零件受力条件复杂，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。3、液压的功能仅止于油压松开， 难以实现液压的逻辑控制。
发明内容本实用新型的目的在于克服上述不足之处，从而提供一种夹紧、松开均由油压控 制；能直接产生径向力夹紧钻杆；实现轴向配油功能，且可以进行相关液压逻辑控制的胶 囊式液压卡盘。 按照本实用新型提供的技术方案，胶囊式液压卡盘整体主要由卡盘轴、卡盘套、压 盖、进油套相互轴向连接构成；所述卡盘套上下端分别与卡盘轴及压盖连接，压盖上通过螺 钉、垫圈装有上压盖，卡盘套内装有衬套，衬套包着胶囊，衬套和胶囊之间有间隙结构用于 充油，胶囊内装有四块卡瓦座，，卡瓦座中插有四块卡瓦，在卡瓦座之间夹有平衡弹簧； 所述卡盘轴的下端有花键结构用于和主轴连接，并通过连接键、连接盘连接；所述 进油套右端和端盖螺钉连接，中间夹有调整垫，端盖内装有油封；导流盘通过端盖轴向固 定在进油套的内台阶上；小活塞装在进油套的孔内作往复运动；进油盘装在进油套内，环 形活塞通过一对键装在卡盘轴上，与进油盘贴合形成配油面，环形活塞左端设置有一对顶 杆； 所述卡盘轴内装有一对单向阀，一对单向阀分别由锥阀、弹簧、阀套、阀堵、丝堵组
成，丝堵通过螺纹将阀堵顶在阀套内，阀堵和阀套之间装有0形圈，阀套和卡盘轴之间装有
O形圈，锥阀通过弹簧紧贴在阀套的内孔上起关闭作用，被顶杆顶开时油路接通。 所述卡盘轴的台阶上安装缸套，用O形圈密封，环形活塞可以在其内滑动，其间有
0形圈、挡圈密封，右端面通过弹簧与环形活塞的台阶相贴。 所述缸套外圆装有油封，通过挡板轴向固定。 所述进油套上装有进、出油接头和泄油接头，且通过螺纹拧在进油套上，垫有组合 垫圈，通过弹簧将阻尼阀压贴在进油套的孔口处。 本实用新型与已有技术相比具有以下优点 本实用新型结构简单、紧凑，合理；胶囊式结构的液压卡盘正好弥补了上述传统结 构的不足，采取了全新的实现方式，具备了其自身新的特点1、夹紧、松开均由油压控制。2、 直接产生径向力夹紧钻杆。3、实现轴向配油功能。4、可以进行相关液压逻辑控制。
图1为本实用新型结构示意图。 图2为本实用新型卡盘旋转一角度后的剖视图。 图3为本实用新型卡盘的径向剖视图，重点描述卡瓦在卡盘中的分布及夹紧。
具体实施方式
下面本实用新型将结合附图中的实施例作进一步描述 如图1 图3所示，包括上压盖(1、2)、压盖3、胶囊4、卡瓦座5、弹簧6、衬套7、 卡盘套8、0形圈9、0形圈10、0形圈11、卡盘体12、0形圈13、油封14、缸套15、挡圈16、环 形活塞17、弹簧18、进油盘19、进油套20、接头21、垫圈22、弹簧23、阻尼阀24、 0形圈25、 小活塞26、油封27、端盖28、导流盘29、 0形圈30、挡圈33、 0形圈34、键35、挡圈36、 0形 圈37、 0形圈38、挡板39、顶杆40、锥阀41、弹簧42、阀套43、阀堵44、丝堵45、垫片46、螺 钉47、垫圈48、卡瓦(49、50) 、0形圈51、垫圈52、螺栓53、调整垫54、连接键55、连接盘56、 销57、弹簧58等。 整个组成概述整体主要由卡盘轴12、卡盘套8、压盖3、进油套20相互轴向连接 构成。 卡盘套8上下端分别用螺钉47、垫圈48和卡盘轴12、压盖3连接(见图2)，卡盘
套8与卡盘轴12之间端面上用0形圈10密封，压盖3上通过螺钉47、垫圈48装有上压盖
(1、2)，卡盘套8内装有衬套7，之间用0形圈51密封，衬套7包着胶囊4，衬套7和胶囊4之
间有间隙结构用于充油，胶囊4内装有四块卡瓦座5，之间夹有垫片46起保护胶囊4功能，
卡瓦座5中插有四块卡瓦(49、50)，在卡瓦座5之间夹有平衡弹簧6(见图3)。 卡盘轴12的下端有花键结构用于和主轴连接，并通过连接键55、连接盘56保险连接。 所述进油套20的结构主要用于配油进油套20右端和端盖28螺钉连接，中间夹 有调整垫54，通过0形圈25密封，端盖28内装有油封27。往左依次为导流盘29、小活塞 26、进油盘19、弹簧18、环形活塞17、缸套15、油封14、 0形圈13组成。其中 导流盘29通过端盖28轴向固定在进油套20的内台阶上，通过O形圈30密封。 小活塞26在进油套20的孔内作往复运动，上面装有O形圈31、挡圈32。 进油盘19装在进油套20内，通过挡圈33、0形圈34密封，通过销57起止动作用。 环形活塞17通过一对键35装在卡盘轴12上，与进油盘19贴合形成配油面，通过 挡圈36、 0形圈37、 0形圈38和卡盘轴12、缸套15密封。 环形活塞17左端是一对顶杆40，可以在卡盘轴12的孔内滑动，用以顶开锥阀41。 卡盘轴内装有一对单向阀结构分别由锥阀41、弹簧42、阀套43、阀堵44、丝堵45 组成。丝堵45通过螺纹将阀堵44顶在阀套43内，阀堵44和阀套43之间装有0形圈9，阀 套43和卡盘轴12之间装有0形圈ll，均起密封作用，锥阀41通过弹簧42紧贴在阀套43 的内孔上起关闭作用，被顶杆40顶开时油路接通。 缸套15装在卡盘轴12的台阶上，用0形圈13密封，环形活塞17可以在其内滑动， 其间有0形圈37、挡圈16密封，右端面通过弹簧18与环形活塞17的台阶相贴，缸套15外圆装有油封14，通过挡板39轴向固定，再外端通过垫圈52、螺栓53各4只拧在进油套20 上起加强轴向定位功能。 进油套20上装有进、出油接头和泄油接头21。进、出油接头和泄油接头21通过螺 纹拧在进油套20上，垫有组合垫圈22，通过弹簧23将阻尼阀24压贴在进油套20的孔口 处， 本实用新型的工作原理 本实用新型卡盘系胶囊式卡盘，主要由高压油压迫胶囊收縮卡瓦达到夹紧钻杆的 功能。 工作步骤 1、夹紧。压力油从夹紧进油口进入上卡盘(见图1)，经过图示通道到达锥阀41的 端部，顶开锥阀，经过卡盘体12进入卡盘套8内，经过衬套7的通孔最终进入胶囊4腔内， 压迫胶囊推动卡瓦座5及卡瓦(49、50)向中心收縮，最终达到夹紧钻杆的目的。 2、松开。压力油从松开进油口进入(见图1)，通过阻尼阀24的小孔进入，压力达 到一定值时(可调)阻尼阀24抬起，大量压力油进入，推动小活塞26往左移动，进一步推 动进油盘19、环形活塞17、顶杆40往左移动，最终顶开锥阀41，此时胶囊4腔内的液压油通 过原来的进入通道被释放，卡瓦座5内的弹簧58得以撑开，从而达到松开卡瓦、松开钻杆的 目的。 3、胶囊内的保压压力油在卡盘轴8的2个单向阀处被封住(锥阀41在弹簧的作 用下紧顶在阀套43的内孔处) 4、整个卡盘的旋转进油套20及进油盘19固定不动，卡盘轴12通过平键35带动 环形活塞17及卡盘套8内的整体结构旋转，环形活塞17和进油盘19之间的结合面为镜面 结构，所开环状油槽用于配油。 至此整个卡盘便可夹紧钻杆进行旋转钻进工作。
权利要求一种胶囊式液压卡盘，其特征是由卡盘轴(12)、卡盘套(8)、压盖(3)、进油套(20)相互轴向连接构成；所述卡盘套(8)上下端分别与卡盘轴(12)及压盖(3)连接，压盖(3)上通过螺钉(47)、垫圈(48)装有上压盖，卡盘套(8)内装有衬套(7)，衬套(7)包着胶囊(4)，衬套(7)和胶囊(4)之间有间隙结构用于充油，胶囊(4)内装有四块卡瓦座(5)，卡瓦座(5)中插有四块卡瓦，在卡瓦座(5)之间夹有平衡弹簧(58)；所述进油套(20)右端和端盖(28)螺钉连接，端盖(28)内装有油封(27)；导流盘(29)通过端盖(28)轴向固定在进油套(20)的内台阶上；小活塞(26)装在进油套(20)的孔内作往复运动；进油盘(19)装在进油套(20)内，环形活塞(17)通过键(35)装在卡盘轴(12)上，与进油盘(19)贴合形成配油面，在环形活塞(17)左端设置有一对顶杆(40)；所述卡盘轴(12)内装有一对单向阀。
2. 根据权利要求1所述的胶囊式液压卡盘，其特征在于所述一对单向阀分别由锥阀 (41)、弹簧(42)、阀套(43)、阀堵(44)、丝堵(45)组成，丝堵(45)通过螺纹将阀堵(44)顶 在阀套(43)内，阀堵(44)和阀套(43)之间装有0形圈(9)，阀套(43)和卡盘轴(12)之间 装有0形圈(ll)，锥阀(41)通过弹簧(42)紧贴在阀套(43)的内孔上。
3. 根据权利要求l所述的胶囊式液压卡盘，其特征在于所述卡盘轴(12)的台阶上安装 缸套(15)，用0形圈(13)密封，环形活塞(17)可以在其内滑动，其间设有O形圈(37)、挡 圈(16)密封，右端面通过弹簧(18)与环形活塞(17)的台阶相贴。
4. 根据权利要求3所述的胶囊式液压卡盘，其特征在于所述缸套(15)外圆上装有油封 (14)，通过挡板(39)轴向固定。
5. 根据权利要求l所述的胶囊式液压卡盘，其特征在于所述进油套(20)上装有进、出 油接头和泄油接头(21)，且垫有组合垫圈(22)，通过弹簧(23)将阻尼阀(24)压贴在进油 套(20)的孔口处。
6. 根据权利要求l所述的胶囊式液压卡盘，其特征在于所述卡盘轴(12)下端设有花键 结构用于和主轴连接，并通过连接键(55)、连接盘(56)连接。
专利摘要本实用新型涉及一种胶囊式液压卡盘，特征是其整体主要由卡盘轴卡盘套、压盖、进油套相互轴向连接构成；所述卡盘套上下端分别与卡盘轴及压盖连接，压盖上装有上压盖，卡盘套内装有衬套，衬套和胶囊之间有间隙结构用于充油，胶囊内装有四块卡瓦座，卡瓦座中插有四块卡瓦；所述卡盘轴的下端有花键结构用于和主轴连接；所述进油套右端和端盖连接，导流盘通过端盖轴向固定在进油套的内台阶上；小活塞装在进油套的孔内作往复运动；环形活塞装在卡盘轴上，与进油盘贴合形成配油面所述卡盘轴内装有一对单向阀。本实用新型夹紧、松开均由油压控制；能直接产生径向力夹紧钻杆；实现轴向配油功能，且可以进行相关液压逻辑控制。
文档编号E21B19/10GK201448075SQ20092004733
公开日2010年5月5日 申请日期2009年6月25日 优先权日2009年6月25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