本發(fā)明涉及鉆桿卡盤領(lǐng)域，具體是一種離合式鉆桿連接裝置。

背景技術(shù)：

卡盤是鉆機的一個重要部件，其功能是夾緊鉆桿，傳遞扭矩和推力，驅(qū)動鉆具實現(xiàn)回轉(zhuǎn)和鉆進，因此，卡盤結(jié)構(gòu)的好壞直接關(guān)系到鉆機使用的可靠性、范圍、鉆具長度、水辮的加接以及鉆機自動化操作的執(zhí)行。

現(xiàn)有卡盤都是卡盤直接采用連接件剛性與主軸連接，從而將扭矩直接傳遞給卡盤，采用卡瓦夾持鉆桿，無密封功能，冷卻水只能通過接長鉆桿以及水辮，從而進入工作鉆桿，實現(xiàn)冷卻水的供給，在鉆桿加接時，必須依次采取以下步驟：拆卸水辮-加接鉆桿-接上水辮。因此，現(xiàn)有的鉆桿卡盤在加接鉆桿時，必須完成水辮的拆卸與加接，操作很繁瑣，在智能化鉆機中，無法實現(xiàn)鉆桿的智能化加接與拆卸。

為解決以上問題，需要一種離合式鉆桿連接裝置，該裝置將鉆桿連接器同液壓卡盤組合使用，卡盤采用可離合方式同主軸連接，鉆桿的加接由鉆桿連接器完成，從而不需要進行水辮的拆卸和加接；而鉆桿的拆卸采用卡盤完成，從而簡化了鉆桿的加接，提高了鉆桿加接效率，為實現(xiàn)鉆桿的智能化加接提供了技術(shù)保障。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，提供一種離合式鉆桿連接裝置，該裝置將鉆桿連接器同液壓卡盤組合使用，卡盤采用可離合方式同主軸連接，鉆桿的加接由鉆桿連接器完成，從而不需要進行水辮的拆卸和加接；而鉆桿的拆卸采用卡盤完成，從而簡化了鉆桿的加接，提高了鉆桿加接效率，為實現(xiàn)鉆桿的智能化加接提供了技術(shù)保障。

本發(fā)明的離合式鉆桿連接裝置，包括鉆桿連接器和液壓卡盤；所述鉆桿連接器同軸固定于鉆進動力箱的主軸，所述液壓卡盤用于在鉆桿拆卸時夾緊鉆桿并帶動該鉆桿與所述主軸同步轉(zhuǎn)動；

進一步，所述液壓卡盤以可離合的方式接受所述主軸的動力；

進一步，所述液壓卡盤包括作為活塞缸的卡盤座、滑動配合于所述卡盤座內(nèi)的活塞、用于與所述主軸可離合式傳動的離合盤、固定連接于所述離合盤的卡瓦套，設(shè)置于所述卡瓦套內(nèi)用于夾緊所述鉆桿的卡瓦；所述卡瓦套以軸向固定周向可轉(zhuǎn)動的方式設(shè)置于所述活塞內(nèi)，所述卡瓦的外圓與卡瓦座的內(nèi)圓為相互配合的圓錐面；

進一步，所述卡瓦與卡瓦套之間通過鍵連接的方式實現(xiàn)沿周向相對固定，所述離合盤沿徑向設(shè)有T型槽，所述卡瓦的T形端部滑動配合于所述T型槽；

進一步，所述卡瓦為多個并沿周向均勻分布于所述卡瓦套內(nèi)，相鄰卡瓦之間設(shè)有卡瓦復(fù)位彈簧，所述離合盤朝向卡瓦的端面設(shè)有用于引導(dǎo)所述卡瓦沿徑向移動實現(xiàn)夾緊或松開鉆桿的導(dǎo)向槽；

進一步，所述卡瓦套端面固定有彈簧支撐座，且彈簧支撐座與卡瓦之間彈頂有軸向復(fù)位彈簧，所述軸向復(fù)位彈簧的彈性力用于推動卡瓦相對于卡瓦套沿軸向滑動使其松開鉆桿；

進一步，所述卡盤座與活塞共同形成雙作用液壓缸結(jié)構(gòu)；

進一步，所述主軸與離合盤之間通過端面齒進行動力傳遞；

進一步，所述卡瓦套內(nèi)設(shè)有雙向推力球軸承；所述雙向推力球軸承的軸圈沿徑向向內(nèi)延伸并外卡于所述卡瓦套的外壁；

進一步，所述鉆桿連接器內(nèi)設(shè)有冷卻水道，且鉆桿連接器采用密封管螺紋與鉆桿進行連接。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明的離合式鉆桿連接裝置，將鉆桿連接器同液壓卡盤組合使用，在鉆桿加接時，直接利用主軸帶動鉆桿連接器正轉(zhuǎn)，依次加接每一節(jié)鉆桿，從而不需要進行水辮的拆卸和加接；簡化了鉆桿的加接過程，提高了鉆桿加接效率，為實現(xiàn)鉆桿的智能化加接提供了技術(shù)保障；在進行鉆桿拆卸作業(yè)時，利用卡盤夾緊需要拆卸的鉆桿，然后利用夾持器夾緊與該鉆桿相鄰的鉆桿，液壓卡盤與主軸接合，主軸反轉(zhuǎn)，主軸帶動液壓卡盤和被卡盤夾緊的鉆桿同步反轉(zhuǎn)，最終使該鉆桿從相鄰的鉆桿上拆下。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步描述：

圖1為本發(fā)明的工作示意圖；

圖2為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

圖1為本發(fā)明的工作示意圖；圖2為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；如圖所示，本發(fā)明的離合式鉆桿連接裝置，包括鉆桿連接器1和液壓卡盤；所述鉆桿連接器1同軸固定于鉆進動力箱的主軸2，所述液壓卡盤用于在鉆桿拆卸時夾緊鉆桿并帶動該鉆桿與所述主軸2同步轉(zhuǎn)動；本發(fā)明的離合式鉆桿連接裝置，將鉆桿連接器1同液壓卡盤組合使用，將鉆桿連接器同液壓卡盤組合使用，在鉆桿加接時，直接利用主軸帶動鉆桿連接器正轉(zhuǎn)，依次加接每一節(jié)鉆桿，從而不需要進行水辮的拆卸和加接；簡化了鉆桿的加接過程，提高了鉆桿加接效率，為實現(xiàn)鉆桿的智能化加接提供了技術(shù)保障；在進行鉆桿拆卸作業(yè)時，利用卡盤夾緊需要拆卸的鉆桿，然后利用夾持器夾緊與該鉆桿相鄰的鉆桿，液壓卡盤與主軸接合，主軸反轉(zhuǎn)，主軸帶動液壓卡盤和被卡盤夾緊的鉆桿同步反轉(zhuǎn)，最終使該鉆桿從相鄰的鉆桿上拆下。

本實施例中，所述液壓卡盤以可離合的方式接受所述主軸2的動力，利用液壓裝置帶動液壓卡盤壓向主軸2或與主軸2分離，實現(xiàn)主軸2與離合卡盤之間動力的分離與接合，鉆進過程中，卡盤同動力頭主軸2保持分離狀態(tài)；在拆卸鉆桿時，卡盤同主軸2嚙合，同時夾緊鉆桿，主軸2將扭矩傳遞給液壓卡盤的卡瓦4，實現(xiàn)鉆桿的拆卸。

本實施例中，所述液壓卡盤包括作為活塞6缸的卡盤座7、滑動配合于所述卡盤座7內(nèi)的活塞6、用于與所述主軸2可離合式傳動的離合盤3、固定連接于所述離合盤3的卡瓦套5，設(shè)置于所述卡瓦套5內(nèi)用于夾緊所述鉆桿的卡瓦4；所述卡瓦套5以軸向固定周向可轉(zhuǎn)動的方式設(shè)置于所述活塞6內(nèi)，所述卡瓦4的外圓與卡瓦4座的內(nèi)圓為相互配合的圓錐面，其中，卡瓦套5通過螺紋固定有固定座12，利用固定座12帶動離合盤3遠離主軸2滑動，當(dāng)卡盤座7A端供油時，實現(xiàn)卡盤的打開以及同主軸2分離，工作過程如下：A端供油，離合盤3、活塞6、卡瓦套5、推力軸承11以及固定座12由左向右移動(如圖1的視角)，離合盤3脫開主軸2，卡瓦4在軸向復(fù)位彈簧8的作用，繼續(xù)保持卡瓦4最左端，在卡瓦4在位于其側(cè)面的周向復(fù)位彈簧作用下打開，在工作過程中，卡瓦4沿離合盤3端面T型槽移動，實現(xiàn)卡瓦4的打開、合攏以及載荷的傳遞。B端供油時，離合盤3、活塞6、卡瓦套5、推力軸承11以及固定座12由右向左移動，離合盤3首先與主軸2開始嚙合，當(dāng)嚙合完畢后，活塞6繼續(xù)向左移動，除卡瓦4、嚙合盤以及卡瓦4周向復(fù)位彈簧不移動外，其余繼續(xù)向左移動，卡瓦套5壓縮卡瓦4，徑向收縮，從而實現(xiàn)鉆桿夾緊。

本實施例中，所述卡瓦4與卡瓦4座之間通過鍵傳遞動力，卡瓦4座內(nèi)圓錐面和卡瓦4的外圓錐面上設(shè)有鍵槽，卡瓦4和卡瓦套5之間通過鍵實現(xiàn)周向的傳動，其中卡瓦4座的鍵槽長度應(yīng)保證卡瓦4能夠沿卡瓦4座軸向往復(fù)移動。

本實施例中，所述卡瓦4與卡瓦套5之間通過鍵連接的方式實現(xiàn)沿周向相對固定，其中卡瓦座套上的鍵槽長度應(yīng)保證卡瓦4能夠沿卡瓦套軸向往復(fù)移動。所述離合盤3沿徑向設(shè)有T型槽14，所述卡瓦4的T形端部滑動配合于所述T型槽14，卡瓦3在T型槽14的引導(dǎo)下能夠沿徑向移動，實現(xiàn)卡瓦4的夾緊或松弛。

本實施例中，所述卡瓦4為多個并沿周向均勻分布于所述卡瓦套5內(nèi)，相鄰卡瓦4之間設(shè)有卡瓦復(fù)位彈簧10，所述離合盤3朝向卡瓦4的端面設(shè)有用于引導(dǎo)所述卡瓦4沿徑向移動實現(xiàn)夾緊或松開鉆桿的導(dǎo)向槽；因此，當(dāng)卡瓦4相對于卡瓦4座向右移動時，沿周向分布的卡瓦4在卡瓦復(fù)位彈簧10的作用下沿徑向張開，使之與鉆桿松脫。

本實施例中，所述卡瓦套5端面固定有彈簧支撐座9，且彈簧支撐座9與卡瓦4之間彈頂有軸向復(fù)位彈簧8，所述軸向復(fù)位彈簧8的彈性力用于推動卡瓦4相對于卡瓦套5沿軸向滑動使其松開鉆桿，當(dāng)液壓油從卡盤座7A端進入時，活塞6帶動卡瓦套5向右移動，卡瓦4在軸向復(fù)位彈簧8的作用下將相對于卡瓦套5向左滑動，實現(xiàn)卡瓦4的松弛。

本實施例中，所述卡盤座7與活塞6共同形成雙作用液壓缸結(jié)構(gòu)，作為缸體的卡盤座7具有兩個進油端，兩個進油端分別連通活塞6的左右兩側(cè)，交替向兩個進油端供應(yīng)液壓油可以驅(qū)動活塞6往復(fù)移動。

本實施例中，所述主軸2與離合盤3之間通過端面齒進行動力傳遞，端面齒形成在主軸2端面和離合盤3端面上，二者嚙合實現(xiàn)動力傳遞。

本實施例中，所述卡瓦套5內(nèi)設(shè)有雙向推力球軸承11；所述雙向推力球軸承11的軸圈沿徑向向內(nèi)延伸并外卡于所述卡瓦套5的外壁，雙向推力球軸承11能夠向卡瓦套5施加雙向的軸向推力，另外，雙向推力球軸承11的軸圈沿徑向向內(nèi)延伸形成凸環(huán)，該凸環(huán)卡在卡瓦套5與固定座12之間形成的凹槽內(nèi)。

本實施例中，所述鉆桿連接器1內(nèi)設(shè)有冷卻水道，且鉆桿連接器1采用密封管螺紋與鉆桿進行連接，鉆桿同連接器1是采用相匹配的密封管螺紋進行連接，既實現(xiàn)載荷的傳遞，同時也實現(xiàn)冷卻水的密封，冷卻水通過主軸2、鉆桿連接器1進入鉆桿。

最后說明的是，以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，盡管參照較佳實施例對本發(fā)明進行了詳細說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對本發(fā)明的技術(shù)方案進行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的宗旨和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。