[發明專利]氮氣彈簧式鉆機液壓卡盤

有效

• 申請號: 201010574600.0
• 申請日: 2010-12-06
• 公開（公告）號: CN102022090A
• 公開（公告）日: 2011-04-20
• 發明（設計）人: 姚寧平;彭濤;杜小山;姚亞峰;宋海濤;李宗奎
• 申請（專利權）人: 煤炭科學研究總院西安研究院
• 主分類號: E21B19/10
• 分類號: E21B19/10
• 代理公司: 西安新思維專利商標事務所有限公司 61114
• 代理人: 李罡

一、技術領域

本發明涉及應用于坑道鉆機技術領域中的卡盤，即一種氮氣彈簧式液壓卡盤。

二、背景技術

卡盤是鉆機重要的組成部件，安裝在動力頭上作為鉆機夾持鉆具用。卡盤的作用主要是夾持鉆具，向鉆具傳遞轉矩和軸向力，完成鉆孔的任務。

目前，坑道鉆機常見液壓卡盤主要有常開式液壓卡盤和常閉式液壓卡盤，其中常開式液壓卡盤主要為膠筒式卡盤，常閉式卡盤主要為碟形彈簧式卡盤。膠筒式卡盤工作時靠液壓夾緊，彈簧松開，因此對液壓系統要求較高，其中配油套的泄漏問題和膠筒的壽命問題嚴重影響卡盤性能。碟形彈簧式卡盤主要由油缸缸體、活塞、碟形彈簧、卡瓦座、卡瓦、空心軸組成，工作時靠彈簧彈力夾緊，液壓松開，卡盤性能取決于碟形彈簧性能。國家知識產權局網上在2009年5月20日公告了“一種常閉式液壓卡盤”專利，專利號CN200820078360.3，其結構包括卡盤體、設置在卡盤體內的卡瓦、液壓缸、與液壓缸連接的卡盤外殼、以及設置在卡盤外殼和卡盤體內部的導管，液壓缸的外殼與卡盤外殼連接，液壓缸的卡盤活塞與卡盤體通過推力球軸承連接，在卡盤外殼的內腔內與卡盤體之間設置有碟形彈簧。卡瓦與卡盤體通過錐形面配合設置；卡瓦內圈設有彈簧圈。導管的端部開有放置卡瓦的開口槽，卡瓦的上面設置兩個卡在導管外壁上圓環槽內的半環，半環上面為卡盤蓋。整體結構采用碟簧卡緊，液壓松開。

由于碟形彈簧自身特性影響，碟形彈簧式卡盤存在以下不足：

1.夾持力受碟形彈簧變形影響大，卡瓦磨損后夾持力損失大。

2.增大卡盤夾持力，必須增大碟形彈簧尺寸，導致卡盤外形尺寸大，轉動慣量大。

3.卡盤中卡瓦嵌入空心軸中，更換卡瓦麻煩，影響生產效率。

三、發明內容

為了解決液壓卡盤中對液壓系統要求高，對彈性元件特性不能滿足卡盤使用要求及安裝操作麻煩的問題，本發明提供一種氮氣彈簧式液壓卡盤，也屬于一種常閉式氮氣彈簧式液壓卡盤。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：（為了更好的理解技術內容，同時參看附圖，零部件標號放在括號內表示）

氮氣彈簧式鉆機液壓卡盤，由旋轉組件和非旋轉組件組成，其中非旋轉組件中，缸體（1）反向套接在活塞（2）上，其特征在于：在旋轉組件中，活塞拉套（12）套裝在卡盤體（4）上，活塞（2）又套裝在活塞拉套（12）上；拉桿（10）小頭穿過卡瓦座（7）、卡盤體（4）連接在活塞拉套（12）上；卡瓦組件（8）緊固在卡瓦防磨片（9）上并嵌入卡瓦座（7）的斜面凹槽（7a）中，可沿著斜面凹槽（7a）移動的卡瓦組件（8）一端卡在卡盤體（4）上傳扭塊（4a）之間的空隙中，另一端卡在端蓋（6）上傳扭塊（6a）之間的空隙中，端蓋（6）用螺栓固定在卡盤體（4）端面上；周圈環形均勻分布的氮氣彈簧（5）安裝在卡瓦座（7）與卡盤體（4）相配合形成的環形分布的各個圓柱孔中。?

本發明解決其技術問題所采用的技術方案還包括：

所述的氮氣彈簧式液壓卡盤，其特征在于：所述的氮氣彈簧（5）為氣體彈簧。

所述的氮氣彈簧式液壓卡盤，其特征在于：所述的氮氣彈簧（5）安裝于卡盤體（4）與卡瓦座（7）形成的圓柱形配合面內。

所述的氮氣彈簧式液壓卡盤，其特征在于：所述的卡瓦組件（8）與卡瓦防磨片（9）聯結為一體嵌入卡瓦座（7）中的斜面凹槽（7a）上，卡瓦座（7）內設有的燕尾槽斜面就是斜面凹槽（7a）。?

所述的氮氣彈簧式液壓卡盤，其特征在于：防塵圈（13）安裝在可旋轉的卡盤體（4）端部，位于卡盤體（4）和油缸缸體（1）之間。

所述的氮氣彈簧式液壓卡盤，其特征在于：活塞拉套（12）套裝在可旋轉的卡盤體（4）上，活塞（2）又套裝在可旋轉的活塞拉套（12）上，其活塞（2）和可旋轉的活塞拉套（12）兩者之間通過推力球軸承（14）、軸承擋板（15）、圓螺母（16）相連。

從另外一個角度簡單的說：一種氮氣彈簧式液壓卡盤，包括端蓋、卡盤體、卡瓦組件、卡瓦防磨片、卡瓦座、拉桿、氮氣彈簧、活塞拉套、防塵圈、推力球軸承、圓螺母、軸承擋板、活塞、油缸缸體,卡瓦防磨片與卡瓦組件通過螺釘緊固為一體裝入卡瓦座內部斜面凹槽中，鉆機動力頭主軸與卡盤體聯接，端蓋和卡盤體上的傳扭塊從兩端卡緊卡瓦傳遞轉矩。拉桿將卡瓦座、卡盤體、活塞拉套聯結起來，活塞拉套與活塞、油缸缸體、推力球軸承、圓螺母及軸承擋板組成液壓松開部分，氮氣彈簧通過螺釘緊固在卡盤體內沉孔中。?

本發明的優點和效果：