一种全周夹持液压动力头的制作方法

本发明属于液压动力头，涉及一种全周夹持液压动力头。

背景技术：

1、目前的矿用液压动力头箱体主要采用整体式结构，箱体结构复杂，卡盘一种是采用弹簧液压卡盘，碟簧推力夹紧，液压打开，存在夹紧力低，卡瓦更换复杂的问题；利用液压夹紧结构时，存在弹簧打不开的风险，同时夹持管体时只能等分夹持圆周，不能满足全周接触夹持，无法满足对三棱钻杆、螺栓钻杆夹紧；另一种就是胶套式或活塞式液压卡盘，需要旋转液压供油，配油套要求高，存在泄漏等问题，活塞式卡盘也无法满足三棱钻杆和螺旋钻进的夹持；同时整体式箱体结构复杂，成本高，加工设备要求大型化，轴向装配和齿轮装配方向互为垂直，不便于装配自动化。

技术实现思路

1、有鉴于此，本申请的目的在于提供一种全周夹持液压动力头，以实现全周夹持。

2、为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、一种全周夹持液压动力头，包括顺次连接的马达、减速器和内置式液压卡盘，内置式液压卡盘包括与减速器连接的卡盘轴，卡盘轴套设有与其转动连接的卡盘壳体和端盖以形成腔体结构，卡盘轴对应腔体结构的位置设有多组沿其周向分布的卡瓦，同组卡瓦沿圆周分布，异组卡瓦沿圆周交替分布，以形成全周夹持，卡瓦与开设在卡盘轴上的卡瓦腔滑动连接；卡瓦远离卡盘轴轴心的一侧具有呈倾斜设置的卡瓦支撑斜面和卡瓦t形键，卡盘轴上套设有卡瓦套，卡瓦套内侧具有与卡瓦支撑斜面滑动连接的的卡瓦槽和与卡瓦t形键滑动连接的t型槽，卡瓦套两端周向设有通过中间轴承与其转动连接的活塞以驱动卡瓦套轴向移动。

4、可选地，卡瓦支撑斜面的倾斜角度满足自锁功能。

5、可选地，卡盘轴具有中心孔，卡瓦纵向断面能够包容在卡盘轴的中心孔内。

6、可选地，卡瓦远离减速器的一端面开设有卡瓦螺纹孔，卡瓦螺纹孔能够与螺杆连接以通过螺杆将卡瓦从卡盘轴的中心孔内取出。

7、可选地，卡瓦远离减速器的一端为大端。

8、可选地，卡瓦套为一体结构或分体结构，当为分体结构时，卡瓦套包括多个子卡瓦套，一个子卡瓦套对应一组卡瓦，相邻子卡瓦套之间固定连接或不连接。

9、可选地，卡盘轴为减速器的低速轴。

10、可选地，内置式液压卡盘靠近减速器的一端为后端，另一端为前端，端盖位于卡盘壳体远离减速器的一侧，卡盘壳体和位于后端的活塞围成封闭的后端液压油腔a，卡盘壳体、端盖与位于前端的活塞围成封闭的前端液压油腔b。

11、可选地，卡盘壳体靠近减速器的一端通过第一轴承与卡盘轴转动连接，端盖通过第二轴承与卡盘轴转动连接。

12、本发明的有益效果在于：

13、1.本发明利用轴向多列卡瓦组相互交叉，实现了全周夹持，且夹持力大，实现了三棱钻杆、螺旋钻杆的可靠夹持，同时内置式液压卡盘采用双向活塞实现卡瓦的径向移动，完成内置式液压卡盘的夹紧与打开，无旋转供油，减少了液压油泄漏，且由于不需要配油套，因此由卡盘壳体和端盖组成的箱体结构简单，加工效率高，降低了成本。另外，内置式液压卡盘实现了轴向装配，装配方向与减速器齿轮装配方向重合，满足了加工设备小型化和装配自动化的要求。

14、2.本发明的卡瓦支撑斜面的倾斜角度满足自锁功能，当工件夹紧后，位于卡瓦套与前后活塞之间的中间轴承不承载液压推力，从而提高了中间轴承的使用寿命，降低了液压动力头的维修频率。

15、3.本发明的卡瓦纵向断面能够包容在卡盘轴的中心孔内，卡瓦在双向活塞的作用下能够全部自动进入卡盘轴中心孔，使得卡瓦可从卡盘轴端部取出，便于卡瓦的快速装卸。

16、4.卡瓦远离减速器的一端面开设有能够与螺杆连接的卡瓦螺纹孔，因此可通过螺杆将卡瓦从卡盘轴的中心孔内取出，实现了卡瓦的快速装拆更换，维护方便快捷。

17、5.本发明的动力头结构紧凑，外形尺寸小，较传统小50％左右；由于动力头轴向尺寸缩短，加接钻杆加长，因此相同钻孔深度的情况下，钻杆数量降低，加接次数降低，钻孔稳定性提高，因此本发明可实现短行程、多推进、长钻杆的钻进，降低了钻杆加接次数，提高了钻进稳定性。

18、本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。

技术特征：

1.一种全周夹持液压动力头，其特征在于：包括顺次连接的马达(1)、减速器(2)和内置式液压卡盘(3)，内置式液压卡盘(3)包括与减速器(2)连接的卡盘轴(35)，卡盘轴(35)套设有与其转动连接的卡盘壳体(31)和端盖(37)以形成腔体结构，卡盘轴(35)对应腔体结构的位置设有多组沿其周向分布的卡瓦(36)，同组卡瓦沿圆周分布，异组卡瓦沿圆周交替分布，以形成全周夹持，卡瓦(36)与开设在卡盘轴(35)上的卡瓦腔(353)滑动连接；卡瓦(36)远离卡盘轴轴心的一侧具有呈倾斜设置的卡瓦支撑斜面(362)和卡瓦t形键(363)，卡盘轴(35)上套设有卡瓦套(34)，卡瓦套(34)内侧具有与卡瓦支撑斜面(362)滑动连接的的卡瓦槽(343)和与卡瓦t形键(363)滑动连接的t型槽(344)，卡瓦套两端周向设有通过中间轴承与其转动连接的活塞(33)以驱动卡瓦套(34)轴向移动。

2.根据权利要求1所述的一种全周夹持液压动力头，其特征在于：卡瓦支撑斜面(362)的倾斜角度满足自锁功能。

3.根据权利要求1所述的一种全周夹持液压动力头，其特征在于：卡盘轴(35)具有中心孔，卡瓦纵向断面能够包容在卡盘轴(35)的中心孔内。

4.根据权利要求3所述的一种全周夹持液压动力头，其特征在于：卡瓦(36)远离减速器(2)的一端面开设有卡瓦螺纹孔(361)，卡瓦螺纹孔(361)能够与螺杆连接以通过螺杆将卡瓦(36)从卡盘轴(35)的中心孔内取出。

5.根据权利要求1所述的一种全周夹持液压动力头，其特征在于：卡瓦(36)远离减速器(2)的一端为大端。

6.根据权利要求1所述的一种全周夹持液压动力头，其特征在于：卡瓦套(34)为一体结构或分体结构，当为分体结构时，卡瓦套(34)包括多个子卡瓦套，一个子卡瓦套对应一组卡瓦，相邻子卡瓦套之间固定连接或不连接。

7.根据权利要求1所述的一种全周夹持液压动力头，其特征在于：卡盘轴(35)为减速器(2)的低速轴。

8.根据权利要求1所述的一种全周夹持液压动力头，其特征在于：内置式液压卡盘(3)靠近减速器(2)的一端为后端，另一端为前端，端盖(37)位于卡盘壳体(31)远离减速器的一侧，卡盘壳体(31)和位于后端的活塞(33)围成封闭的后端液压油腔a，卡盘壳体(31)、端盖(37)与位于前端的活塞(33)围成封闭的前端液压油腔b。

9.根据权利要求8所述的一种全周夹持液压动力头，其特征在于：卡盘壳体(31)靠近减速器(2)的一端通过第一轴承与卡盘轴(35)转动连接，端盖(37)通过第二轴承与卡盘轴(35)转动连接。

技术总结
本发明涉及一种全周夹持液压动力头，属于液压动力头技术领域，包括顺次连接的马达、减速器和内置式液压卡盘，内置式液压卡盘包括与减速器连接的卡盘轴，卡盘轴上套设有与其转动连接的卡盘壳体和端盖以形成腔体结构，卡盘轴对应腔体结构的位置设有多组沿其周向分布的卡瓦，同组卡瓦沿圆周分布，异组卡瓦沿圆周交替分布，以形成全周夹持，卡瓦与开设在卡盘轴上的卡瓦腔滑动连接；卡瓦远离卡盘轴轴心的一侧与套设在卡盘轴上的卡瓦套形成斜面滑动连接，卡瓦套两端周向设有通过中间轴承与其转动连接的活塞以驱动卡瓦套轴向移动。本发明利用轴向多列卡瓦组相互交叉，实现了全周夹持，且夹持力大，实现了三棱钻杆、螺旋钻杆的可靠夹持。

技术研发人员：李学忠,李和祥,雷丰励,陈航,肖聪,田乐意,陈龙,王军发,湛江,龙威,陈果,周涛,谢杰,罗华,冯桂弘,王建
受保护的技术使用者：中煤科工集团重庆研究院有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14