一種巖心鉆機液壓卡盤的制作方法
【專利摘要】一種巖心鉆機液壓卡盤，包括套裝在鉆機芯軸上的卡瓦座，在卡瓦座的上部設(shè)有夾持鉆桿的卡瓦組件，在卡瓦組件的底部與卡瓦座的底端臺階之間安裝有碟形彈簧，在卡瓦組件外套裝有卡盤油缸；所述活塞與卡盤油缸的缸體之間設(shè)有液壓油封閉腔，在液壓油封閉腔的上方設(shè)有軸用Y型密封圈，在液壓油封閉腔的下方設(shè)有孔用Y型密封圈。本實用新型利用分布在卡瓦座上的卡瓦以及設(shè)置在卡瓦上的卡瓦合金，增大了夾持面積以及作用于鉆桿的摩擦力和摩擦力力矩，從而增大了夾持鉆桿的提升能力；利用設(shè)置在在液壓油封閉腔上方的軸用Y型密封圈和設(shè)置在液壓油封閉腔下方的孔用Y型密封圈，使得密封更加可靠、穩(wěn)定，保證了密封圈的受力均勻，延長了其使用壽命。
【專利說明】一種巖心鉆機液壓卡盤
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種地質(zhì)鉆孔設(shè)備，特別是一種巖心鉆機液壓卡盤。
【背景技術(shù)】
[0002]液壓卡盤是地質(zhì)勘探巖心鉆機的一個獨立重要部件，其主要功能是夾緊機上鉆桿，傳遞轉(zhuǎn)矩和軸向力，而其現(xiàn)有夾緊部件主要以大蝶簧三點夾持液壓卡盤為主，隨著近年來鉆機勘探深度的不斷加大，部分中深孔巖心鉆機對液壓卡盤夾持鉆桿、提升鉆具能力的要求越來越高，而在設(shè)計中完全靠增加蝶形彈簧的厚度，用以增大彈性力來滿足液壓卡盤夾緊力的要求已不太現(xiàn)實，況且蝶形彈簧的厚度過厚會使制造難度和成本訊速上升，同時在系統(tǒng)額定壓力未變時，平衡蝶簧彈力的增力將使油缸缸徑不斷增大，隨之卡盤外形尺寸的曾大也將直接影響旋轉(zhuǎn)體的穩(wěn)定性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實用新型要解決的技術(shù)問題是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出一種結(jié)構(gòu)簡單、拆卸方便，可提高加持能力的巖心鉆機液壓卡盤。
[0004]本實用新型要解決的技術(shù)問題是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的，一種巖心鉆機液壓卡盤，包括套裝在鉆機芯軸上的卡瓦座，在卡瓦座的上部設(shè)有夾持鉆桿的卡瓦組件，在卡瓦組件的底部與卡瓦座的底端臺階之間安裝有碟形彈簧，在卡瓦組件外套裝有卡盤油缸，卡盤油缸包括與液壓卡盤罩殼固定的缸體和沿缸體內(nèi)壁上下滑動的活塞，活塞與卡瓦組件之間安裝有推力球軸承，其特點是:所述卡瓦組件包括周向均勻分布在卡瓦座上的5個卡瓦和套裝在卡瓦外的卡圈，卡瓦外側(cè)面與卡圈相接且接觸面與軸線傾斜設(shè)置形成上寬下窄的錐面，錐面與水平面之間形成的夾角為75° -85°，所述卡瓦內(nèi)側(cè)面設(shè)置為與芯軸外圓面配合的內(nèi)弧面，在內(nèi)弧面上設(shè)有兩組豎向設(shè)置的卡瓦合金，同一卡瓦內(nèi)弧面上兩組卡瓦合金的中心線與芯軸中心線的所成夾角為20° -28° ;所述活塞與卡盤油缸的缸體之間設(shè)有液壓油封閉腔，在液壓油封閉腔的上方活塞與卡盤油缸的缸體之間設(shè)有軸用Y型密封圈，軸用Y型密封圈的上方活塞與卡盤油缸的缸體之間設(shè)有減小摩擦阻力用的上支撐環(huán)，在液壓油封閉腔的下方活塞與卡盤油缸的缸體之間設(shè)有孔用Y型密封圈，孔用Y型密封圈的下方活塞與卡盤油缸的缸體之間設(shè)有減小摩擦阻力用的下支撐環(huán)。
[0005]本實用新型要解決的技術(shù)問題還可以通過以下技術(shù)方案來進一步實現(xiàn)，在卡盤油缸上設(shè)有與液壓油封閉腔相通的注油嘴。
[0006]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型利用周向均勻分布在卡瓦座上的5個卡瓦以及設(shè)置在卡瓦內(nèi)弧面上的兩組卡瓦合金，增大了夾持面積以及作用于鉆桿的摩擦力和摩擦力力矩，從而增大了夾持鉆桿的提升能力；利用設(shè)置在在液壓油封閉腔上方的軸用Y型密封圈和設(shè)置在液壓油封閉腔下方的孔用Y型密封圈，使得密封更加可靠、穩(wěn)定，保證了密封圈的受力均勻，延長了其使用壽命。本實用新型結(jié)構(gòu)簡單、設(shè)計合理、拆裝方便，提高了夾持鉆桿的能力，增強了鉆機的性能。【專利附圖】

【附圖說明】
[0007]圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0008]圖2為圖1的A-A向示意圖。
【具體實施方式】
[0009]一種巖心鉆機液壓卡盤，包括套裝在鉆機芯軸上的卡瓦座I，在卡瓦座I的上部設(shè)有夾持鉆桿的卡瓦組件，在卡瓦組件的底部與卡瓦座I的底端臺階之間安裝有碟形彈簧4，在卡瓦組件外套裝有卡盤油缸，卡盤油缸包括與液壓卡盤罩殼8固定的缸體2和沿缸體內(nèi)壁上下滑動的活塞3，活塞3與卡瓦組件之間安裝有推力球軸承5，所述卡瓦組件包括周向均勻分布在卡瓦座I上的5個卡瓦7和套裝在卡瓦7外的卡圈6,卡瓦7外側(cè)面與卡圈6相接且接觸面與軸線傾斜設(shè)置形成上寬下窄的錐面，錐面與水平面之間形成的夾角為75° -85°，所述卡瓦內(nèi)側(cè)面設(shè)置為與芯軸外圓面配合的內(nèi)弧面，在內(nèi)弧面上設(shè)有兩組豎向設(shè)置的卡瓦合金13，同一卡瓦內(nèi)弧面上兩組卡瓦合金13的中心線與芯軸中心線的所成夾角為20° -28° ;所述活塞3與卡盤油缸的缸體2之間設(shè)有液壓油封閉腔，在液壓油封閉腔的上方活塞與卡盤油缸的缸體之間設(shè)有軸用Y型密封圈10，軸用Y型密封圈10的上方活塞與卡盤油缸的缸體之間設(shè)有減小摩擦阻力用的上支撐環(huán)9，在液壓油封閉腔的下方活塞與卡盤油缸的缸體之間設(shè)有孔用Y型密封圈11，孔用Y型密封圈11的下方活塞與卡盤油缸的缸體之間設(shè)有減小摩擦阻力用的下支撐環(huán)12?？ūP油缸上設(shè)有與液壓油封閉腔相通的注油嘴。所述卡盤油缸的缸體2材質(zhì)為45鍛件，毛坯退火，粗加工后調(diào)質(zhì)處理，半精、精加工成形，二臺階缸徑同軸度誤差不大于Φ0.05mm,圓柱度小于0.0lmm ;所述活塞3材質(zhì)為45鍛件，毛坯退火，粗加工后調(diào)質(zhì)，半精、精加工成形，兩臺階外圓同軸度誤差不大于Φ0.03_，活塞外圓表面鍍硬鉻并精磨，磨后圓柱度小于0.0lmm ;所述卡瓦座I材質(zhì)為35CrMo鍛件，粗加工后調(diào)質(zhì)，半精、精加工成形，加工五槽時(可考慮增加熱定形工序)，應(yīng)控制槽端部縮口變形；所述卡圈6為五槽卡圈，五槽卡圈為45鍛件毛還,粗加工后調(diào)質(zhì)處理,分粗、精加工成形，五處斜面槽對基準(zhǔn)中心的尺寸應(yīng)一致,槽寬對基準(zhǔn)中心的對稱度不大于0.08mm ;所述蝶形彈簧4材質(zhì)為60Si2MnA。
[0010]所述卡瓦7數(shù)設(shè)置為五個，使得水平支撐卡瓦的卡瓦座需重新設(shè)計，卡瓦槽按圓周五等分，考慮零件外圓直徑、強度等因素及卡瓦裝拆的方便，槽寬略為減小，但并不影響所裝卡瓦夾持鉆桿面積的總體增大，而夾持面積的增大意味著夾持能力將提升?？ㄈψ鳛榭ㄍ咚揭苿拥淖饔眉?，當(dāng)卡圈下移時，五卡瓦同時向外運動，當(dāng)?shù)螐椈蓮?fù)位推動卡圈上移時，卡瓦同時向心收縮?？紤]到活塞上下移動時的導(dǎo)向及減小與卡盤油缸的缸體間產(chǎn)生的摩擦阻力，特增加耐磨、滑動性均好的材質(zhì)聚四氟乙烯為上下支撐環(huán)，工作時支撐環(huán)與活塞外圓和油缸內(nèi)孔接觸，一是導(dǎo)向性能好，二是活塞移動時摩擦阻力小，同時密封件受力均勻，使用壽命長，對該卡盤而言，密封件的穩(wěn)定、可靠是性能提升的必要保證。
[0011]本實用新型的主要功能動作是:液壓松開，碟形彈簧夾緊。在工作時的松開原理是:液壓油進入液壓油封閉腔，隨著壓力的升高，向下的作用力克服碟形彈簧彈力推動活塞并帶動推力球軸承、卡圈一起向下移動，此時碟形彈簧被壓縮，卡圈在向下移動的同時帶動卡瓦作離開圓心的水平運動，從而達到松開鉆桿的目的；夾緊鉆桿的原理是:操作換向閥將液控單向閥打開，液壓油封閉腔的油液經(jīng)油管、液控單向閥和換向閥與油箱相通，此時液壓油封閉腔卸荷，壓力為零，碟形彈簧則在彈性力的作用下，自動復(fù)位，并推動卡圈與活塞向上移動，帶動卡瓦作向心收縮的水平運動，從而達到夾緊鉆桿的目的。
【權(quán)利要求】
1.一種巖心鉆機液壓卡盤，包括套裝在鉆機芯軸上的卡瓦座，在卡瓦座的上部設(shè)有夾持鉆桿的卡瓦組件，在卡瓦組件的底部與卡瓦座的底端臺階之間安裝有碟形彈簧，在卡瓦組件外套裝有卡盤油缸，卡盤油缸包括與液壓卡盤罩殼固定的缸體和沿缸體內(nèi)壁上下滑動的活塞，活塞與卡瓦組件之間安裝有推力球軸承，其特征在于:所述卡瓦組件包括周向均勻分布在卡瓦座上的5個卡瓦和套裝在卡瓦外的卡圈，卡瓦外側(cè)面與卡圈相接且接觸面與軸線傾斜設(shè)置形成上寬下窄的錐面，錐面與水平面之間形成的夾角為75° -85°，所述卡瓦內(nèi)側(cè)面設(shè)置為與芯軸外圓面配合的內(nèi)弧面，在內(nèi)弧面上設(shè)有兩組豎向設(shè)置的卡瓦合金，同一卡瓦內(nèi)弧面上兩組卡瓦合金的中心線與芯軸中心線的所成夾角為20° -28° ;所述活塞與卡盤油缸的缸體之間設(shè)有液壓油封閉腔，在液壓油封閉腔的上方活塞與卡盤油缸的缸體之間設(shè)有軸用Y型密封圈，軸用Y型密封圈的上方活塞與卡盤油缸的缸體之間設(shè)有減小摩擦阻力用的上支撐環(huán)，在液壓油封閉腔的下方活塞與卡盤油缸的缸體之間設(shè)有孔用Y型密封圈，孔用Y型密封圈的下方活塞與卡盤油缸的缸體之間設(shè)有減小摩擦阻力用的下支撐環(huán)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的巖心鉆機液壓卡盤，其特征在于:在卡盤油缸上設(shè)有與液壓油封閉腔相通的注油嘴。
【文檔編號】E21B19/10GK203702032SQ201420088063
【公開日】2014年7月9日 申請日期:2014年2月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年2月28日
【發(fā)明者】周亞軍 申請人:連云港黃海機械股份有限公司