一种钻杆卡瓦的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种地质勘探设备，特别是一种钻杆卡瓦。
【背景技术】
[0002]钻杆卡瓦是动力头式地质钻孔钻机用于夹持钻杆，传递扭矩、给进力及起拔力的关键件，其性能的好坏决定了钻杆卡瓦卡住钻杆的损伤程度、钻杆卡瓦的工作寿命以及施工效率。目前，国内动力头式地质钻孔钻机施工作业中，普遍使用的钻杆卡瓦有整体式卡瓦、合金镶嵌钎焊式卡瓦、装配式卡瓦等，其一组钻杆卡瓦齿形或为矩形四棱锥齿、或为菱形四棱锥齿、或为直齿形刀齿等，尽管这些钻杆卡瓦的性能各有其特点，一直沿用至今，但是，仍然存在一些缺陷，如结构不够合理、材料浪费严重、工艺制造成本高；同时在使用过程中，尤其是开、停机阻力、惯性大时，钻杆卡瓦瞬间在钻杆夹持圆柱面上发生程度不同的打滑现象或发生卡瓦体与牙板相对冲击式位移的现象，造成钻杆、卡瓦体损伤或钻杆卡瓦齿损坏，工作可靠性差，同时在维修或更换钻杆卡瓦时，还需要拆卸液压卡盘上的顶盖，效率底、不方便，且存在一定的安全生产隐患。
【发明内容】
[0003]本实用新型要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提出一种设计合理，结构简单，使其在工作中卡瓦体与牙板无松动、夹得紧、不打滑，更换方便、高效安全、成本低廉的钻杆卡瓦。
[0004]本实用新型要解决的技术问题是通过以下技术方案实现的，一种钻杆卡瓦，包括卡瓦体，在卡瓦体的外侧面上固定有滑道板，在卡瓦体的内侧面上设有牙板，其特点是:在牙板与卡瓦体的接触面上设有沿钻杆轴向方向设置的锥度燕尾榫，锥度燕尾榫的上部设置为小端，锥度燕尾榫的下部设置为大端，在卡瓦体的内壁上设有与锥度燕尾榫配合的卯槽I，所述牙板包括上牙板和下牙板，上、下压板之间通过榫头互锁机构相接，在锥度燕尾榫的大端下牙板下部向外设有凸缘钩头，在卡瓦体上设有与凸缘钩头配合的定位凹槽。
[0005]本实用新型要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来进一步实现，所述榫头互锁机构包括沿上牙板底部向下延伸的定位凸台，在定位凸台上设有与钻杆轴向方向垂直设置的卯槽II，在下牙板的上部设有与卯槽II配合的榫头。
[0006]本实用新型要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来进一步实现，在下牙板的底部沿钻杆轴向向上设有供拔销器插装牙板的螺纹通孔。
[0007]本实用新型要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来进一步实现，所述滑道板的外端面设置为推动卡瓦夹持钻杆的驱动斜面。
[0008]本实用新型要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来进一步实现，所述牙板外表面设有牙板齿，牙板齿齿部齿廓呈弧状菱形且齿前角小于齿后角。
[0009]本实用新型要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来进一步实现，在牙板齿的四周设有加固牙板齿的齿裙。
[0010]与现有技术相比，本实用新型牙板与卡瓦体通过锥度燕尾榫、卯槽I承插连接成一体，牙板由上下牙板通过互锁机构镶嵌连接成一体，这样，在抱紧相同重量的钻杆工作时卡瓦体与牙板无松动，同时在维修或更换钻杆卡瓦的牙板时，无需拆卸液压卡盘上的顶盖，利用螺纹通孔便可进行拆装、调换牙板。本实用新型设计合理，结构简单，在施工作业中性能稳定可靠，效率高、耗材少，彻底杜绝了安全隐患。
【附图说明】
[0011]图1为本实用新型的结构示意图；
[0012]图2为卡瓦体的结构示意图；
[0013]图3图2的俯视图。
【具体实施方式】
[0014]—种钻杆卡瓦，包括卡瓦体1，在卡瓦体I的外侧面上固定有滑道板3，在卡瓦体的内侧面上设有牙板2，在牙板与卡瓦体的接触面上设有沿钻杆轴向方向设置的锥度燕尾榫，锥度燕尾榫的上部设置为小端，锥度燕尾榫的下部设置为大端，在卡瓦体的内壁上设有与锥度燕尾榫配合的卯槽I 5，所述牙板包括上牙板和下牙板，上、下压板之间通过榫头互锁机构相接，在锥度燕尾榫的大端下牙板下部向外设有凸缘钩头，在卡瓦体上设有与凸缘钩头配合的定位凹槽。所述牙板与卡瓦体通过锥度燕尾榫、卯槽I承插连接成一体，牙板由上下牙板通过互锁机构镶嵌连接成一体。所述卡瓦体为直角梯形，内侧为与锥度燕尾榫配合的卯槽I 5，所以其也具有锥度，锥面由下往上逐渐变窄。
[0015]所述榫头互锁机构包括沿上牙板底部向下延伸的定位凸台，在定位凸台上设有与钻杆轴向方向垂直设置的卯槽II，在下牙板的上部设有与卯槽II配合的榫头。在下牙板的底部沿钻杆轴向向上设有供拔销器插装牙板的螺纹通孔4。所述滑道板的外端面设置为推动卡瓦夹持钻杆的驱动斜面。所述牙板外表面设有牙板齿，牙板齿齿部齿廓呈弧状菱形且齿前角小于齿后角。在牙板齿的四周设有加固牙板齿的齿裙。所述上、下牙板为锥形体，齿部齿廓呈弧状菱形，齿前角小于齿后角，其牙板齿包括尖齿与刀齿，尖齿与刀齿相间镶嵌形成鱼鳞网复合齿。所述尖齿密、接触面小摩擦力大；刀齿楔入咬合力强，不打滑，即减小了单个齿的受力、钻杆的塑性损伤，又降低了齿的磨损程度和齿板的应力，可提高钻杆、钻杆卡瓦体和牙板的使用寿命。
[0016]所述牙板制造工艺为:1、加工完成牙板的锥形燕尾榫，锥形体锥度为1: 48-1:52，燕尾榫角度为73° — 85° ;2、线切割，中分、套裁加工出锥形燕尾榫、卯槽，分为上下牙板；3划线，在上牙板的制齿面上划轴向等分齿线段；4、铣(或车)加工齿部，刀尖前角小于后角，调整刀杆回转半径，使切削刀尖以弧形轨迹运动，按等分齿线段依次加工好一面后，上牙板旋转180度，如法继续加工，这样，由刀尖切削工序完成形成的相邻、相反弧形轨迹交汇就自然形成了齿前角小于齿后角弧状菱形齿廓，尖齿与刀齿相间、镶嵌，两端尖齿密大，正中刀齿顶部呈弧形的鱼鳞网复合齿；同理，按上述的工序，即可完成下牙板的齿部的加工。
【主权项】
1.一种钻杆卡瓦，包括卡瓦体，在卡瓦体的外侧面上固定有滑道板，在卡瓦体的内侧面上设有牙板，其特征在于:在牙板与卡瓦体的接触面上设有沿钻杆轴向方向设置的锥度燕尾榫，锥度燕尾榫的上部设置为小端，锥度燕尾榫的下部设置为大端，在卡瓦体的内壁上设有与锥度燕尾榫配合的卯槽I，所述牙板包括上牙板和下牙板，上、下压板之间通过榫头互锁机构相接，在锥度燕尾榫的大端下牙板下部向外设有凸缘钩头，在卡瓦体上设有与凸缘钩头配合的定位凹槽。2.根据权利要求1所述的钻杆卡瓦，其特征在于:所述榫头互锁机构包括沿上牙板底部向下延伸的定位凸台，在定位凸台上设有与钻杆轴向方向垂直设置的卯槽II，在下牙板的上部设有与卯槽II配合的榫头。3.根据权利要求1所述的钻杆卡瓦，其特征在于:在下牙板的底部沿钻杆轴向向上设有供拔销器插装牙板的螺纹通孔。4.根据权利要求1所述的钻杆卡瓦，其特征在于:所述滑道板的外端面设置为推动卡瓦夹持钻杆的驱动斜面。5.根据权利要求1所述的钻杆卡瓦，其特征在于:所述牙板外表面设有牙板齿，牙板齿齿部齿廓呈弧状菱形且齿前角小于齿后角。6.根据权利要求5所述的钻杆卡瓦，其特征在于:在牙板齿的四周设有加固牙板齿的齿裙。
【专利摘要】一种钻杆卡瓦，包括卡瓦体，在卡瓦体的外侧面上固定有滑道板，在卡瓦体的内侧面上设有牙板，在牙板与卡瓦体的接触面上设有锥度燕尾榫，锥度燕尾榫的上部设置为小端，锥度燕尾榫的下部设置为大端，在卡瓦体的内壁上设有卯槽Ⅰ，所述牙板包括上牙板和下牙板，在锥度燕尾榫的大端下牙板下部向外设有凸缘钩头，在卡瓦体上设有与凸缘钩头配合的定位凹槽。本实用新型牙板与卡瓦体通过锥度燕尾榫、卯槽Ⅰ承插连接成一体，牙板由上下牙板通过互锁机构镶嵌连接成一体，这样，在抱紧相同重量的钻杆工作时卡瓦体与牙板无松动，同时在维修或更换钻杆卡瓦的牙板时，无需拆卸液压卡盘上的顶盖。
【IPC分类】E21B19/10
【公开号】CN204920844
【申请号】CN201520471659
【发明人】肖龙海
【申请人】连云港前沿重工机械有限公司
【公开日】2015年12月30日
【申请日】2015年7月3日