[發明專利]自動浮動對中液壓夾持器

在審

• 申請號: 201710318238.2
• 申請日: 2017-05-08
• 公開（公告）號: CN107420051A
• 公開（公告）日: 2017-12-01
• 發明（設計）人: 阮紹剛;李學忠;張凌;蔣開勇;馬振剛;陳航;田樂意;杜漁舟;邱響林;陳龍;王志錦;陳艷;鄭竹林
• 申請（專利權）人: 中煤科工集團重慶研究院有限公司
• 主分類號: E21B19/10
• 分類號: E21B19/10;E21B19/24
• 代理公司: 北京海虹嘉誠知識產權代理有限公司11129
• 代理人: 謝殿武

技術領域

本發明涉及鉆具領域，具體涉及一種自動浮動對中液壓夾持器。

背景技術

夾持器是液壓鉆機中的關鍵部件之一，它結構的好壞直接影響鉆桿的夾緊、打開功能以及造成鉆桿的磨損。現有夾持器主要為常閉式浮動液壓夾持器，利用碟簧實現鉆桿的夾緊，利用夾持器座同安裝座的浮動間隙實現鉆桿同夾持器對中，主要缺陷是在打開和夾緊過程中，利用鉆桿旋轉中對卡瓦的作用力實現鉆桿的浮動移動，從而達到“對中”的目的，其實是保證鉆桿在打開后不與鉆桿繼續接觸。主要表現為夾持器的對中是靠鉆桿旋轉施加作用力，始終對鉆桿會產生磨損，特別是全方位鉆機中，夾持器在重力的作用下無法產生浮動，夾持器打開后，夾持器一直與鉆桿接觸，加大了鉆桿磨損。

因此，為解決以上問題，需要一種自動浮動對中液壓夾持器，能夠增加了外力浮動對中，從而避免了使用鉆桿旋轉產生力來確保夾持器的對中時對鉆桿的磨損；同時在側方位鉆機中，夾持器可以在浮動外力的作用下也能對中，避免現有夾持器在重力作用下的偏心問題或者為保證對中而重復的調整夾持器初始位置來確保不同方位中對中問題。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的是克服現有技術中的缺陷，提供自動浮動對中液壓夾持器，能夠增加了外力浮動對中，從而避免了使用鉆桿旋轉產生力來確保夾持器的對中時對鉆桿的磨損；同時在側方位鉆機中，夾持器可以在浮動外力的作用下也能對中，避免現有夾持器在重力作用下的偏心問題或者為保證對中而重復的調整夾持器初始位置來確保不同方位中對中問題。

本發明的自動浮動對中液壓夾持器，包括用于夾持鉆桿的夾持組件和與鉆機機架固定配合并用于安裝夾持組件的底座；所述夾持組件沿鉆桿徑向擺動方向以單自由度滑動的方式安裝于底座。

進一步，所述底座與夾持組件之間沿夾持組件的單自由度滑動方向設置有用于固定夾持組件避免夾持組件在重力作用下滑動的固定彈力。

進一步，所述固定彈力包括用于向左推動夾持組件的左彈力和用于向右推動夾持組件的右彈力，所述左、右彈力分別由兩個沿夾持組件滑動方向對稱設置的左、右柱狀彈簧提供。

進一步，所述夾持組件包括連桿和由左到右依次固定外套于連桿的左端蓋、左缸體、左卡瓦座、右卡瓦座、右缸體和右端蓋；所述左、右缸體一一對應分別設置有用于往復推動左、右卡瓦座的左、右活塞組件，所述左、右卡瓦座底部通過T型槽與底座單自由度滑動配合；所述左、右端蓋均設置有用于向左、右缸體內外側空間注油的夾緊進油口，左、右缸體均設置有用于向左、右缸體內內側空間注油的松開進油口。

進一步，所述連桿的中間設置有用于對左、右卡瓦座分別限位并實現對中的對中臺階，所述對中臺階左側用于限制左卡瓦座向右移動，所述對中臺階右側用于限制右卡瓦座向左移動。

進一步，還包括沿左右方向貫穿依次穿過左端蓋、底座和右端蓋的導向桿，所述導向桿的兩端分別螺紋外套設有鎖緊螺母，所述左、右柱狀彈簧分別外套于導向桿的兩側并提供所述固定彈力。

進一步，所述左、右端蓋內端面均向內突起形成分別密封內套于左、右缸體的內凸套，所述左、右活塞組件包括均包括密封設置于缸體內的活塞本體、連接于活塞本體與卡瓦座之間的活塞桿和用于推動活塞本體使卡瓦座處于常閉狀態的夾緊彈簧，所述活塞本體外端面中間外凸形成內密封套于內凸套內的導向柱，所述端蓋的內端面和導向柱均內凹共同形成用于安裝夾緊彈簧的柱狀安裝空間。

進一步，所述活塞本體的內端面凸起形成密封穿出缸體的活塞桿，所述活塞桿內端面凹陷形成安裝槽，一連接塊的外端嵌入安裝槽并與活塞桿固定連接，內端為燕尾塊結構并適性嵌入設置于對應卡瓦座內的燕尾槽實現驅動連接。

進一步，所述左、右缸體外圓均固定設置有外套于連桿的左、右連接塊，所述連桿的兩端形成軸頸，左端蓋與左連接塊和右端蓋與右連接塊分別外套于兩軸頸并通過設置于軸頸外端的鎖緊螺母沿連桿軸向固定于連桿。

進一步，所述連桿為四根并相互平行設置。

本發明的有益效果是：

(1)自動對中，將以前的單組活塞分成兩組活塞，通過連桿中間臺階定位，實現鉆桿自動對中，消除了鉆桿在工作中(鉆進、裝拆)的磨損；夾持卡瓦同步自動對中加緊和同步自動對中打開，實用可靠,起下鉆具速度快；

(2)浮動對中，實現了鉆桿的均勻夾緊，同時避免了在鉆進過程中振動對鉆桿的撞擊；

(3)在側方位鉆機中，夾持器可以在浮動外力的作用下也能對中，避免現有夾持器在重力作用下的偏心問題或者為保證對中而重復的調整夾持器初始位置來確保不同方位中對中問題。