拉紧式卡盘及包括其的深孔钻车动力头的制作方法

本技术涉及一种钻进设备，特别是涉及一种深孔钻车的液压拉紧式卡盘。

背景技术：

1、煤矿井下用深孔钻车的核心工作部件是夹持钻杆的液压卡盘，其承载负荷大，作业强度高。如图6所示，卡瓦44’液压驱动，采用配流套供流供压，胶套复位。结合使用实践，其结构和性能存在三个缺陷：

2、1、配流套密封28’在与变速箱主轴32’高速旋转摩擦的过程中逐步磨损，液压油泄漏逐渐增加，导致供给卡瓦44’的压力下降，卡瓦44’对钻杆的夹持力不足，最终造成扭矩传递减弱，钻孔作业部分失效。更换密封件，拆装变速箱和主轴的工作量较大。

3、2、胶套43’在反复的交变应力作用下会发生破损，导致卡瓦44’复位不到位。更换胶套需要拆开整个卡盘。在作业现场拆开卡盘维护工作量大，胶套更换困难。

4、3、原卡瓦应力集中处易断裂。

技术实现思路

1、鉴于上述现有技术的缺陷，本实用新型的目的是提供一种可靠耐用，便于维护的拉紧式卡盘。

2、本实用新型一种拉紧式卡盘，包括同心油缸和拉紧卡盘；同心油缸包括同轴设置的缸体、活塞杆和导向套；活塞杆的右端与变速箱固定连接，活塞杆的左端配合在缸体内并将缸体内腔分为a腔和b腔，导向套安装于缸体内、活塞杆的左端部；拉紧卡盘包括卡盘体、卡盘轴、两个相对设置的碟形卡瓦、多个复位弹簧、推力轴承一、推力轴承二、锥形滑套、卡盘端盖，卡盘体的右端与缸体的左端固定连接，卡盘体的左端与卡盘端盖固定连接，卡盘轴同轴设置于卡盘体内，卡盘轴的右端部固定连接于变速箱的主轴的左端部，卡盘轴的左端部与卡盘端盖固定连接，锥形滑套装于卡盘轴与卡盘体之间，锥形滑套具有阶梯状的外表面，推力轴承一、推力轴承二分别安装于锥形滑套的外表面的两端，推力轴承一位于锥形滑套与卡盘体之间，推力轴承二位于卡盘端盖与锥形滑套的阶梯状外表面之间，锥形滑套的中部外表面与卡盘体之间还设置有至少一个球轴承，锥形滑套的内壁具有内圆锥面，两个碟形卡瓦相对设置于卡盘轴的中部，两个碟形卡瓦具有外圆锥面和用于夹持钻杆的内齿面，锥形滑套的内圆锥面与碟形卡瓦的外圆锥面配合，两个碟形卡瓦的相对位置设置有多组复位弹簧安装孔，多个复位弹簧分别设置在多组复位弹簧安装孔内；当缸体a腔进液时，缸体向右运动，拉动卡盘体向右运动，卡盘体的运动通过卡盘端盖以及推力轴承一、推力轴承二传递给锥形滑套，锥形滑套的运动使两个碟形卡瓦向圆心方向运动，夹紧钻杆；当b腔进液时，缸体向左运动，拉动卡盘体向左运动，卡盘体的运动通过卡盘端盖以及推力轴承一、推力轴承二传递给锥形滑套，锥形滑套的运动使两个碟形卡瓦自圆心方向向外运动，松开钻杆。

3、本实用新型拉紧式卡盘，其中，所述复位弹簧采用矩形弹簧。

4、本实用新型拉紧式卡盘，其中，所述卡盘轴与主轴通过传拉盘和多组对中定位销对中并固定连接。

5、本实用新型拉紧式卡盘，其中，所述同心油缸上焊接安装有双向液压锁。

6、本实用新型拉紧式卡盘，其中，所述同心油缸的缸体上设置有双向液压锁座，双向液压锁安装于双向液压锁座。

7、本实用新型拉紧式卡盘，其中，所述活塞杆通过端盖与变速箱连接。

8、本实用新型拉紧式卡盘，其中，每个所述碟形卡瓦上设计八组弹簧。

9、本实用新型深孔钻车动力头，包括上述拉紧式卡盘。

10、本实用新型的有益效果是：

11、本实用新型拉紧式卡盘由同心油缸和拉紧卡盘两大部件组成，同心油缸上焊接安装双向液压锁，活塞杆通过端盖与变速箱连接，当a腔进液时，缸体向右运动，拉动卡盘体同时向右运动，卡盘体的运动再通过卡盘端盖以及推力轴承传递给锥形滑套，锥形滑套的内圆锥面与碟形卡瓦的外圆锥面配合，碟形卡瓦因此向圆心方向运动，夹紧钻杆，当b腔进液时，缸体向左运动，上述动作方向相反，由此实现了碟形卡瓦的夹紧和松开，每个碟形卡瓦上设计了多组复位矩形弹簧，整体结构紧凑，在碟形卡瓦需要松开钻杆时，保证碟形卡瓦准确复位，碟形卡瓦改变了传统卡瓦的构型，增加了碟形卡瓦外圆锥面与锥形滑套内圆锥面的配合接触面，减小了锥形滑套的变形，由此碟形卡瓦的耐用度以及轴承的耐用度大幅提高，使卡盘可靠耐用。本实用新型拉紧式卡盘采用同心油缸的创新结构，完全避开了配流套和胶套的缺陷，大大简化了原来繁琐的配油套构造设计，无低效低寿命的密封件，作业现场维护时工作量大幅降低，便于维护。

12、本实用新型拉紧式卡盘中设置了传拉盘和多组对中定位销，保证了卡盘轴与主轴的对中和扭矩传递，双向锁保证了卡盘夹紧钻杆后压力恒定，夹紧可靠。

13、本实用新型拉紧式卡盘使用十分成熟的油缸技术，实现了从卡盘体的轴向动作到碟形卡瓦的径向动作，结构紧凑。整体刚性好，可靠性高，性能稳定。

14、本实用新型深孔钻车动力头，包括上述拉紧式卡盘，拉紧式卡盘的应用使得深孔钻车动力头可靠耐用、便于维护。

技术特征：

1.一种拉紧式卡盘，其特征在于：包括同心油缸和拉紧卡盘；

2.根据权利要求1所述的拉紧式卡盘，其特征在于：所述复位弹簧(38)采用矩形弹簧。

3.根据权利要求2所述的拉紧式卡盘，其特征在于：所述卡盘轴(7)与主轴(9)通过传拉盘(6)和多组对中定位销(3)对中并固定连接。

4.根据权利要求3所述的拉紧式卡盘，其特征在于：所述同心油缸上焊接安装有双向液压锁(33)。

5.根据权利要求4所述的拉紧式卡盘，其特征在于：所述同心油缸的缸体(34)上设置有双向液压锁座(341)，双向液压锁(33)安装于双向液压锁座(341)。

6.根据权利要求5所述的拉紧式卡盘，其特征在于：所述活塞杆(31)通过端盖(5)与变速箱(1)连接。

7.根据权利要求6所述的拉紧式卡盘，其特征在于：每个所述碟形卡瓦(37)上设计八组弹簧(38)。

8.一种深孔钻车动力头，其特征在于：包括如权利要求1-7中任意一项所述的拉紧式卡盘。

技术总结
本技术拉紧式卡盘及包括其的深孔钻车动力头，其中，拉紧式卡盘包括同心油缸和拉紧卡盘，同心油缸包括同轴设置的缸体、活塞杆和导向套，活塞杆的右端与变速箱固定连接，活塞杆的左端配合在缸体内并将缸体内腔分为A腔和B腔，拉紧卡盘包括卡盘体、卡盘轴、两个相对设置的碟形卡瓦、多个复位弹簧、推力轴承一、二、锥形滑套，当缸体A腔进液时，缸体向右运动，拉动卡盘体向右运动，卡盘体的运动通过卡盘端盖以及推力轴承一、二传递给锥形滑套，进而使两个碟形卡瓦向圆心方向运动，夹紧钻杆；当B腔进液时，缸体向左运动，拉动卡盘体向左运动，进而实现松开钻杆。本技术可靠耐用、便于维护。

技术研发人员：马继民,吕立伟,吴文耀
受保护的技术使用者：盐城市群力工矿机械有限公司
技术研发日：20230606
技术公布日：2024/1/15