[发明专利]氮气弹簧式钻机液压卡盘

说明书

一、技术领域

本发明涉及应用于坑道钻机技术领域中的卡盘，即一种氮气弹簧式液压卡盘。

二、背景技术

卡盘是钻机重要的组成部件，安装在动力头上作为钻机夹持钻具用。卡盘的作用主要是夹持钻具，向钻具传递转矩和轴向力，完成钻孔的任务。

目前，坑道钻机常见液压卡盘主要有常开式液压卡盘和常闭式液压卡盘，其中常开式液压卡盘主要为胶筒式卡盘，常闭式卡盘主要为碟形弹簧式卡盘。胶筒式卡盘工作时靠液压夹紧，弹簧松开，因此对液压系统要求较高，其中配油套的泄漏问题和胶筒的寿命问题严重影响卡盘性能。碟形弹簧式卡盘主要由油缸缸体、活塞、碟形弹簧、卡瓦座、卡瓦、空心轴组成，工作时靠弹簧弹力夹紧，液压松开，卡盘性能取决于碟形弹簧性能。国家知识产权局网上在2009年5月20日公告了“一种常闭式液压卡盘”专利，专利号CN200820078360.3，其结构包括卡盘体、设置在卡盘体内的卡瓦、液压缸、与液压缸连接的卡盘外壳、以及设置在卡盘外壳和卡盘体内部的导管，液压缸的外壳与卡盘外壳连接，液压缸的卡盘活塞与卡盘体通过推力球轴承连接，在卡盘外壳的内腔内与卡盘体之间设置有碟形弹簧。卡瓦与卡盘体通过锥形面配合设置；卡瓦内圈设有弹簧圈。导管的端部开有放置卡瓦的开口槽，卡瓦的上面设置两个卡在导管外壁上圆环槽内的半环，半环上面为卡盘盖。整体结构采用碟簧卡紧，液压松开。

由于碟形弹簧自身特性影响，碟形弹簧式卡盘存在以下不足：

1.夹持力受碟形弹簧变形影响大，卡瓦磨损后夹持力损失大。

2.增大卡盘夹持力，必须增大碟形弹簧尺寸，导致卡盘外形尺寸大，转动惯量大。

3.卡盘中卡瓦嵌入空心轴中，更换卡瓦麻烦，影响生产效率。

三、发明内容

为了解决液压卡盘中对液压系统要求高，对弹性元件特性不能满足卡盘使用要求及安装操作麻烦的问题，本发明提供一种氮气弹簧式液压卡盘，也属于一种常闭式氮气弹簧式液压卡盘。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：（为了更好的理解技术内容，同时参看附图，零部件标号放在括号内表示）

氮气弹簧式钻机液压卡盘，由旋转组件和非旋转组件组成，其中非旋转组件中，缸体（1）反向套接在活塞（2）上，其特征在于：在旋转组件中，活塞拉套（12）套装在卡盘体（4）上，活塞（2）又套装在活塞拉套（12）上；拉杆（10）小头穿过卡瓦座（7）、卡盘体（4）连接在活塞拉套（12）上；卡瓦组件（8）紧固在卡瓦防磨片（9）上并嵌入卡瓦座（7）的斜面凹槽（7a）中，可沿着斜面凹槽（7a）移动的卡瓦组件（8）一端卡在卡盘体（4）上传扭块（4a）之间的空隙中，另一端卡在端盖（6）上传扭块（6a）之间的空隙中，端盖（6）用螺栓固定在卡盘体（4）端面上；周圈环形均匀分布的氮气弹簧（5）安装在卡瓦座（7）与卡盘体（4）相配合形成的环形分布的各个圆柱孔中。 

本发明解决其技术问题所采用的技术方案还包括：

所述的氮气弹簧式液压卡盘，其特征在于：所述的氮气弹簧（5）为气体弹簧。

所述的氮气弹簧式液压卡盘，其特征在于：所述的氮气弹簧（5）安装于卡盘体（4）与卡瓦座（7）形成的圆柱形配合面内。

所述的氮气弹簧式液压卡盘，其特征在于：所述的卡瓦组件（8）与卡瓦防磨片（9）联结为一体嵌入卡瓦座（7）中的斜面凹槽（7a）上，卡瓦座（7）内设有的燕尾槽斜面就是斜面凹槽（7a）。 

所述的氮气弹簧式液压卡盘，其特征在于：防尘圈（13）安装在可旋转的卡盘体（4）端部，位于卡盘体（4）和油缸缸体（1）之间。

所述的氮气弹簧式液压卡盘，其特征在于：活塞拉套（12）套装在可旋转的卡盘体（4）上，活塞（2）又套装在可旋转的活塞拉套（12）上，其活塞（2）和可旋转的活塞拉套（12）两者之间通过推力球轴承（14）、轴承挡板（15）、圆螺母（16）相连。

从另外一个角度简单的说：一种氮气弹簧式液压卡盘，包括端盖、卡盘体、卡瓦组件、卡瓦防磨片、卡瓦座、拉杆、氮气弹簧、活塞拉套、防尘圈、推力球轴承、圆螺母、轴承挡板、活塞、油缸缸体,卡瓦防磨片与卡瓦组件通过螺钉紧固为一体装入卡瓦座内部斜面凹槽中，钻机动力头主轴与卡盘体联接，端盖和卡盘体上的传扭块从两端卡紧卡瓦传递转矩。拉杆将卡瓦座、卡盘体、活塞拉套联结起来，活塞拉套与活塞、油缸缸体、推力球轴承、圆螺母及轴承挡板组成液压松开部分，氮气弹簧通过螺钉紧固在卡盘体内沉孔中。 

本发明的优点和效果：