[發明專利]一種活塞式液壓卡盤、動力頭及鉆機

有效

• 申請號: 201910354003.8
• 申請日: 2019-04-29
• 公開（公告）號: CN110067518B
• 公開（公告）日: 2020-12-29
• 發明（設計）人: 宋海濤;梁春苗;彭濤;姚亞峰;李坤;王毅;韓健;劉亦洋
• 申請（專利權）人: 中煤科工集團西安研究院有限公司
• 主分類號: E21B19/10
• 分類號: E21B19/10
• 代理公司: 西安恒泰知識產權代理事務所 61216
• 代理人: 孫雅靜

本發明涉及一種活塞式液壓卡盤、動力頭及鉆機，一種活塞式液壓卡盤，包括卡盤體，在所述的卡盤體內沿徑向依次設置卡瓦組件和徑向動力組件，所述徑向動力組件與卡瓦組件為分體傳力結構；所述的卡瓦組件包括沿周向設置的多個卡瓦，相鄰卡瓦間通過復位彈簧連接；與相鄰卡瓦的間隙對應設置彈性阻隔件，彈性阻隔件一端頂緊徑向動力組件，彈性阻隔件的另一端封堵相鄰卡瓦間隙。本發明提供的活塞式液壓卡盤，能夠有效的解決傳統活塞式卡盤存在的內部煤渣、巖粉堆積造成卡盤無法正常工作的問題；同時解決了卡盤松開時響應遲緩的問題，并且結構簡單，易于維修，可靠性強。

技術領域

本發明專利屬于坑道鉆機液壓卡盤領域，涉及一種活塞式液壓卡盤、動力頭及鉆機。

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裝置使用，卡盤的作用主要是夾持鉆具，向鉆具提供轉矩和軸向力。

目前坑道鉆機常見液壓卡盤主要有膠筒式、斜面增力式和活塞式液壓卡盤。其中活塞式液壓卡盤憑借著可靠性強、效率高、維護保養成本低等優點，日益成為液壓卡盤研究的新熱點。

現有常見活塞式液壓卡盤技術還存在著一定的不足，不能很好的滿足煤礦坑道鉆機的使用。具體如下：

(1)煤渣、巖粉容易通過卡瓦之間縫隙進入卡盤內部，并逐漸堆積，造成卡盤無法正常工作?，F有技術采用在卡盤體內部設置排渣通道，借助鉆孔內返水或人為沖水將渣滓排出。但煤渣、巖粉并不能很好的溶解在水中，容易在卡盤內部沉淀堆積，造成卡盤無法正常工作。

(2)在碎軟煤層施工瓦斯抽放孔時，多采用壓縮空氣作為鉆進介質。此種工況下，當煤渣、巖粉進入卡盤內部時，沒有了水作為沖洗介質，渣滓很難排出，極易造成卡盤損壞，無法正常工作。

(3)現有技術在卡盤工作時，特別是配合三棱鉆桿進行鉆進作業時，由于卡瓦與鉆桿的接觸位置通常偏離卡瓦對稱中心，卡瓦會受到一個偏心力的作用，并將偏心力所產生扭矩的一部分傳遞給活塞，引起活塞和活塞缸體上密封面和密封件的偏磨，造成卡盤漏油，無法正常工作。

(4)卡盤依靠復位彈簧彈力完成卡瓦的張開。復位彈簧的彈力即要克服卡瓦的重力和卡瓦與其他部件間的摩擦力，還要克服活塞的摩擦力和回油阻力。因而，現有活塞式卡盤常存在鉆桿松開遲緩、磨鉆桿等問題；

為此，本發明的設計者有鑒于現有技術存在的上述缺陷，通過潛心研究和設計，綜合長期從事相關產業的經驗和成果，研究出一種新型活塞式液壓卡盤，很好的解決了上述問題。

發明內容

本發明的目的是提供一種活塞式液壓卡盤、動力頭及鉆機，解決了現有活塞式卡盤存在卡盤張開反應遲緩和卡盤內部煤渣、巖粉易堆積的問題，且結構簡單、易于維修操作。

遵從本發明的第一個目的，一種活塞式液壓卡盤，包括卡盤體，在所述的卡盤體內沿徑向依次設置卡瓦組件和徑向動力組件，其特征在于，所述徑向動力組件與卡瓦組件為分體傳力結構；

所述的卡瓦組件包括沿周向設置的多個卡瓦，相鄰卡瓦間通過復位彈簧連接；

與相鄰卡瓦的間隙對應設置彈性阻隔件，彈性阻隔件一端頂緊徑向動力組件，彈性阻隔件的另一端封堵相鄰卡瓦間隙。

可選的，所述徑向動力組件的動力端面積大于傳力端面積，徑向動力組件的傳力端面積小于卡瓦組件的承力面面積。

可選的，所述的徑向動力組件包括徑向油缸和徑向活塞，所述徑向活塞的動力端面積大于傳力端面積，徑向活塞的傳力端與所述的卡瓦沿徑向對應。

可選的，在所述的徑向活塞與徑向油缸的傳力端方向之間還設置碟簧。

可選的，所述的彈性阻隔件包括阻隔板，在所述的阻隔板上固設沿徑向變形的簧片。