一种卡盘结构及钻杆库结构的制作方法

本技术涉及隧道及地下工程施工设备，尤其涉及一种卡盘结构及包含该卡盘的钻杆库结构。

背景技术：

1、隧道和矿山施工过程中经常需要钻孔用于开挖、超前探测或支护，其中钻孔凿岩设备使用广泛，采用连续接杆的方式实现一次循环钻取中深孔的目的，传统接杆方式采用人工接杆，由于钻杆重量大，人工操作难度大，耗时长，导致钻孔效率低，大大降低施工进度。随着技术发展逐渐提出自动接杆方法，通过设计杆库与机械手配合实现连续自动接杆功能，事先将钻杆存放在杆库卡盘中，通过机械手夹持来进行接杆和退杆作业，目前杆库卡盘稳定性较差，存在钻杆无法准确进入卡盘的现象，同时影响机械手的定位精度，导致接杆困难，甚至无法接杆。现有卡盘结构单一，无法适应多种类型钻杆夹持需要，因此需要开发一种整体稳定性好，接杆精确度高、适应面广的钻杆库，提高接杆精度与效率。

技术实现思路

1、本实用新型提供了一种卡盘结构，包括第一卡盘、第二卡盘和支撑架；所述第一卡盘和第二卡盘设置为相互对称的结构，第一卡盘和第二卡盘通过支撑架连接形成卡盘主体；所述卡盘主体上设有多组卡槽，多组卡槽分别沿卡盘主体圆周阵列设置。

2、可选的，多组卡槽包括第一组卡槽、第二组卡槽和第三组卡槽，第一组卡槽、第二组卡槽和第三组卡槽分别沿卡盘主体的边缘至中心方向开设，且第一组卡槽、第二组卡槽和第三组卡槽的深度依次由浅至深设置。

3、可选的，所述第一组卡槽、第二组卡槽和第三组卡槽的中心轴线均与卡盘主体的圆周采用相切设置。

4、可选的，所述支撑架设有两件，其中一件支撑架设置于第一卡盘远离第二卡盘的端面上，另一件支撑架设置于第二卡盘远离第一卡盘的端面上。

5、可选的，所述第一卡盘和第二卡盘均采用橡胶材料制作而成。

6、可选的，在支撑架、第一卡盘和第二卡盘的圆心位置还均设有连接孔，通过连接孔与钻杆库相连接。

7、本实用新型还提供了一种钻杆库结构，包括旋转盘面、橡胶夹组件以及如权利要求所述的卡盘结构；所述旋转盘面通过螺栓与橡胶夹组件相连，形成整体钻杆库。

8、可选的，所述橡胶夹组件包括橡胶夹以及通过螺栓与橡胶夹相连的连接座；所述橡胶夹用于对钻杆进行夹持，且橡胶夹设有分别设置于卡槽两周的若干件，单件橡胶夹通过螺栓与连接座相连；所述连接座通过螺栓与旋转盘面连接。

9、可选的，在旋转盘面上沿圆周阵列开设有两组开口槽，第一组开口槽沿旋转盘面的外圆周至旋转盘面中心轴线的深度小于第二组开口槽沿旋转盘面的外圆周至旋转盘面中心轴线的深度；且在第一组开口槽和第二组开口槽的两侧还均布设有若干用于与连接座相互连接的连接孔。

10、可选的，所述旋转盘面包括相互对称设置的第一旋转盘和第二旋转盘，第一旋转盘和第二旋转盘通过连接法兰相连；且在第一旋转盘和第二旋转盘上均开设有多个开槽，多个开槽分别基于第一旋转盘和第二旋转盘的径向方向设置。

11、与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

12、(1)本实用新型提供的卡盘结构，通过将第一卡盘和第二卡盘均采用橡胶材料制作而成，使钻杆在进入卡槽时通过卡槽两边橡胶的挤压变形从而提高卡盘的使用寿命。

13、(2)本实用新型提供的钻杆库结构，提出两种不同结构钻杆库，通过合理设计橡胶卡盘卡槽位置及形状满足自动接杆与卸杆的要求，相比现有杆库，结构简单，使用寿命长，重量轻，同时橡胶夹结构钻杆库通用性强，可进行任意形式组合使用，后期维护保养方便，适应于凿岩设备中深孔施工使用场合。

14、除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本实用新型还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本实用新型作进一步详细的说明。

技术特征：

1.一种卡盘结构，其特征在于，包括第一卡盘(1)、第二卡盘(2)和支撑架(3)；

2.根据权利要求1所述的卡盘结构，其特征在于，多组卡槽包括第一组卡槽(1.1)、第二组卡槽(1.2)和第三组卡槽(1.3)，第一组卡槽(1.1)、第二组卡槽(1.2)和第三组卡槽(1.3)分别沿卡盘主体的边缘至中心方向开设，且第一组卡槽(1.1)、第二组卡槽(1.2)和第三组卡槽(1.3)的深度依次由浅至深设置。

3.根据权利要求2所述的卡盘结构，其特征在于，所述第一组卡槽(1.1)、第二组卡槽(1.2)和第三组卡槽(1.3)的中心轴线均与卡盘主体的圆周采用相切设置。

4.根据权利要求1所述的卡盘结构，其特征在于，所述支撑架(3)设有两件，其中一件支撑架(3)设置于第一卡盘(1)远离第二卡盘(2)的端面上，另一件支撑架(3)设置于第二卡盘(2)远离第一卡盘(1)的端面上。

5.根据权利要求1-4任意一项所述的卡盘结构，其特征在于，所述第一卡盘(1)和第二卡盘(2)均采用橡胶材料制作而成。

6.根据权利要求5所述的卡盘结构，其特征在于，在支撑架(3)、第一卡盘(1)和第二卡盘(2)的圆心位置还均设有连接孔，通过连接孔与钻杆库相连接。

7.一种钻杆库结构，其特征在于，包括旋转盘面(4)、橡胶夹组件(5)以及如权利要求6所述的卡盘结构；所述旋转盘面(4)通过螺栓与橡胶夹组件(5)相连，形成整体钻杆库。

8.根据权利要求7所述的钻杆库结构，其特征在于，所述橡胶夹组件(5)包括橡胶夹(5.1)以及通过螺栓与橡胶夹(5.1)相连的连接座(5.2)；所述橡胶夹(5.1)用于对钻杆进行夹持，且橡胶夹(5.1)设有分别设置于卡槽两周的若干件，单件橡胶夹(5.1)通过螺栓与连接座(5.2)相连；所述连接座(5.2)通过螺栓与旋转盘面(4)连接。

9.根据权利要求7所述的钻杆库结构，其特征在于，在旋转盘面(4)上沿圆周阵列开设有两组开口槽，第一组开口槽沿旋转盘面(4)的外圆周至旋转盘面(4)中心轴线的深度小于第二组开口槽沿旋转盘面(4)的外圆周至旋转盘面(4)中心轴线的深度；且在第一组开口槽和第二组开口槽的两侧还均布设有若干用于与连接座(5.2)相互连接的连接孔。

10.根据权利要求7所述的钻杆库结构，其特征在于，所述旋转盘面(4)包括相互对称设置的第一旋转盘(7)和第二旋转盘(9)，第一旋转盘(7)和第二旋转盘(9)通过连接法兰(8)相连；且在第一旋转盘(7)和第二旋转盘(9)上均开设有多个开槽，多个开槽分别基于第一旋转盘(7)和第二旋转盘(9)的径向方向设置。

技术总结
本技术提供了一种卡盘结构及钻杆库结构，卡盘结构包括第一卡盘、第二卡盘和支撑架；第一卡盘和第二卡盘设置为相互对称的结构，第一卡盘和第二卡盘通过支撑架连接形成卡盘主体；卡盘主体上设有多组卡槽，多组卡槽分别沿卡盘主体圆周阵列设置。钻杆库结构包括旋转盘面、橡胶夹组件以及如权利要求的卡盘结构；旋转盘面通过螺栓与橡胶夹组件相连，形成整体钻杆库；本技术通过合理设计橡胶卡盘卡槽位置及形状满足自动接杆与卸杆的要求，相比现有杆库，结构简单，使用寿命长，重量轻，同时橡胶夹结构钻杆库通用性强，可进行任意形式组合使用，后期维护保养方便，适应于凿岩设备中深孔施工使用场合。

技术研发人员：蔡岗础,廖金军,谷开,刘金书,刘逸林,刘鑫,徐通正
受保护的技术使用者：中国铁建重工集团股份有限公司
技术研发日：20230331
技术公布日：2024/1/13