一种应用于通孔式动力头的钻杆夹紧结构的制作方法

本实用新型属于工程机械的钻机技术领域，涉及应用于通孔式动力头的钻杆夹紧结构。

背景技术：

动力头式工程勘探施工钻机的核心部件，主要功能是将旋转和给进提升运动传递给钻具，使钻具拥有所需的扭矩、转速和给进提升速度，对地层进行切削、冲击，实现钻具钻进功能。通孔式动力头一般通过卡瓦夹紧钻杆，使钻杆与动力头固定。目前卡瓦夹紧有两种方式：第一种是单作用油缸+碟形弹簧+带槽卡瓦座+卡瓦，第二种是双作用油缸+锥形卡瓦座+卡瓦。第一种夹紧方式是由碟形弹簧提供推力，推动卡瓦座沿动力头主轴轴向运动，通过卡瓦座的斜面，推动卡瓦往主轴径向收缩，使卡瓦夹紧主轴内的钻杆。单作用油缸推动卡瓦座向反向运动，使卡瓦往主轴径向张开，松开主轴内的钻杆。第二种夹紧方式是由双作用油缸活塞杆回收产生推力，推动锥形卡瓦座沿动力头主轴轴向运动，通过卡瓦座的锥面，推动卡瓦往主轴径向收缩，使卡瓦夹紧主轴内的钻杆。

第一种夹紧方式，卡瓦夹紧力取决于碟形弹簧的弹力，卡瓦夹紧松开的行程取决于碟形弹簧的可压缩量。由于碟形弹簧的弹力在不同的压缩量下，弹力不一样，所以该夹紧方式的夹紧力不是恒定值，容易因压缩量变化引起夹紧力过大或过小。而且由于碟形弹簧的结构，卡瓦夹紧行程较小。

第二章夹紧方式，卡瓦夹紧力取决于油缸的拉力，卡瓦夹紧的行程取决于油缸的行程。由于油缸拉力恒定，且可通过改变油缸行程，获得所需卡瓦夹紧松开行程。但该结构由于锥形卡瓦座与回转器主轴没有径向约束，使卡瓦夹紧的钻杆在主轴内偏心，会引起钻杆径向跳动，不利于钻杆钻进。且锥形卡瓦座只能推动卡瓦往主轴径向收缩，不能推动卡瓦往主轴径向张开，即锥形卡瓦座只能带动卡瓦做向主轴径向收缩的单向运动，不利于卡瓦的松开，且容易使卡瓦掉落至通孔式回转器的主轴内。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种应用于通孔式动力头的钻杆夹紧结构，能解决上述的问题。

按照本实用新型提供的技术方案：一种应用于通孔式动力头的钻杆夹紧结构，包括齿轮箱，所述齿轮箱输入端安装液压马达，所述齿轮箱输出端安装主轴，所述主轴径向滑动设置卡瓦，所述主轴侧面设置油缸，所述油缸活塞端连接轴承座侧面，所述轴承座中安装轴承，所述轴承外圈紧贴所述轴承座内孔，所述轴承内圈中安装回转轴，所述回转轴下部连接卡瓦座上部，所述回转轴套设于所述主轴外周。

作为本实用新型的进一步改进，所述卡瓦呈120°均匀分布，所述卡瓦外部为内收斜面。

作为本实用新型的进一步改进，所述轴承座包括轴承架，所述轴承架上下两端安装压盖，所述轴承架内部安装所述轴承，所述油缸活塞端连接所述轴承架侧面，所述轴承外圈紧贴所述轴承架内孔。

作为本实用新型的进一步改进，所述卡瓦座内周设置驱动斜面。

作为本实用新型的进一步改进，所述卡瓦外侧连接耐磨垫，所述耐磨垫外侧设置耐磨垫斜面。

作为本实用新型的进一步改进，所述卡瓦座向从外至内开有耐磨垫槽和卡瓦槽，所述耐磨垫滑动设置于所述耐磨垫槽中，所述卡瓦滑动设置于所述卡瓦槽中，所述耐磨垫宽度宽于所述卡瓦。

作为本实用新型的进一步改进，所述回转轴下部通过回转轴螺栓连接所述卡瓦座上部。

本实用新型的积极进步效果在于：

本实用新型，结构简单，使卡瓦夹紧力恒定，卡瓦夹紧松开行程更大，卡瓦夹紧松开双向可控。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为图1的侧视图。

图3为图2中a-a向的剖视图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步的说明。

图1-3中，包括齿轮箱1、主轴2、液压马达3、卡瓦4、耐磨垫5、压盖6、轴承7、回转轴8、轴承架9、卡瓦座10、销11、油缸12、油缸螺栓13、耐磨垫螺钉14、回转轴螺栓15、螺钉16等。

如图1所示，本实用新型是一种应用于通孔式动力头的钻杆夹紧结构，包括齿轮箱1，齿轮箱1输入端安装液压马达3，向齿轮箱1提供输入扭矩和转速。齿轮箱1输出端安装主轴2，齿轮箱1通过内在齿轮变速，将输出扭矩和转速传递至主轴2。使主轴2拥有一定的扭矩和转速。主轴2为空心轴，钻杆可在主轴2内孔上下运动，主轴2径向滑动设置卡瓦4，卡瓦4呈120°均匀分布，卡瓦4外部为内收斜面。

如图2所示，主轴2两侧设置油缸12，油缸12固定端通过油缸螺栓13固定在箱体1上，油缸12活塞端通过销11铰接轴承座侧面。轴承座中安装轴承7，轴承7外圈紧贴轴承座内孔，轴承7内圈中安装回转轴8，回转轴8可与轴承架9同一轴线自由转动，可随轴承架9沿主轴2轴向双向滑动。

轴承座包括轴承架9，轴承架9两端有压盖6，轴承架9内部安装轴承7，油缸12活塞端通过销11连接轴承架9侧面。轴承7外圈紧贴轴承架9内孔。

回转轴8下部通过回转轴螺栓15连接卡瓦座10上部。回转轴8为空心结构，套设于主轴2外周，卡瓦座10内周设置驱动斜面。

为了增加卡瓦4的使用时间，在卡瓦4外侧通过耐磨垫螺钉14固定连接耐磨垫5，耐磨垫5外侧设置耐磨垫斜面。

如图3所示，卡瓦座10径向从外至内开有耐磨垫槽和卡瓦槽，耐磨垫5与耐磨垫槽的宽度相适配，卡瓦4与卡瓦槽的宽度相适配，耐磨垫5滑动设置于耐磨垫槽中，卡瓦4一部分滑动设置于卡瓦槽中，另一部分滑动设置于主轴2中，耐磨垫5宽度略宽于卡瓦4，防止卡瓦4内收过度。

本实用新型的工作过程如下：

当需要夹紧钻杆时，油缸12回收，油缸12活塞端依次通过轴承座、轴承7、回转轴8带动卡瓦座10下移，卡瓦座10内周驱动斜面抵住耐磨垫5外侧的耐磨垫斜面，使卡瓦4沿主轴2径向内收，夹紧钻杆。

当需要放松钻杆时，油缸12伸出，油缸12活塞端依次通过轴承座、轴承7、回转轴8带动卡瓦座10上移，卡瓦4收去径向推力，钻杆可沿主轴2轴向自由移动。

以上描述是对本发明的解释，不是针对本发明的限定，在不违背本发明精神的情况下，本发明可以作任何形式的修改。

技术特征：

1.一种应用于通孔式动力头的钻杆夹紧结构，其特征在于：所述结构包括齿轮箱（1），所述齿轮箱（1）输入端安装液压马达（3），所述齿轮箱（1）输出端安装主轴（2），所述主轴（2）径向滑动设置卡瓦（4），所述主轴（2）侧面设置油缸（12），所述油缸（12）活塞端连接轴承座侧面，所述轴承座中安装轴承（7），所述轴承（7）外圈紧贴所述轴承座内孔，所述轴承（7）内圈中安装回转轴（8），所述回转轴（8）下部连接卡瓦座（10）上部，所述回转轴（8）套设于所述主轴（2）外周。

2.如权利要求1所述的应用于通孔式动力头的钻杆夹紧结构，其特征在于：所述卡瓦（4）呈120°均匀分布，所述卡瓦（4）外部为内收斜面。

3.如权利要求1所述的应用于通孔式动力头的钻杆夹紧结构，其特征在于：所述轴承座包括轴承架（9），所述轴承架（9）上下两端安装压盖（6），所述轴承架（9）内部安装所述轴承（7），所述油缸（12）活塞端连接所述轴承架（9）侧面，所述轴承（7）外圈紧贴所述轴承架（9）内孔。

4.如权利要求1所述的应用于通孔式动力头的钻杆夹紧结构，其特征在于：所述卡瓦座（10）内周设置驱动斜面。

5.如权利要求1所述的应用于通孔式动力头的钻杆夹紧结构，其特征在于：所述卡瓦（4）外侧连接耐磨垫（5），所述耐磨垫（5）外侧设置耐磨垫斜面。

6.如权利要求5所述的应用于通孔式动力头的钻杆夹紧结构，其特征在于：所述卡瓦座（10）径向从外至内开有耐磨垫槽和卡瓦槽，所述耐磨垫（5）滑动设置于所述耐磨垫槽中，所述卡瓦（4）滑动设置于所述卡瓦槽中，所述耐磨垫（5）宽度宽于所述卡瓦（4）。

7.如权利要求1所述的应用于通孔式动力头的钻杆夹紧结构，其特征在于：所述回转轴（8）下部通过回转轴螺栓（15）连接所述卡瓦座（10）上部。

技术总结
本实用新型涉及一种应用于通孔式动力头的钻杆夹紧结构，包括齿轮箱，所述齿轮箱输入端安装液压马达，所述齿轮箱输出端安装主轴，所述主轴径向滑动设置卡瓦，所述主轴侧面设置油缸，所述油缸活塞端连接轴承座侧面，所述轴承座中安装轴承，所述轴承外圈紧贴所述轴承座内孔，所述轴承内圈中安装回转轴，所述回转轴下部连接卡瓦座上部，所述回转轴套设于所述主轴外周。本实用新型，结构简单，使卡瓦夹紧力恒定，卡瓦夹紧松开行程更大，卡瓦夹紧松开双向可控。

技术研发人员：顾建戴;卞文建;张成玉;朱蓉洁
受保护的技术使用者：江苏省无锡探矿机械总厂有限公司
技术研发日：2020.06.08
技术公布日：2021.06.22