[发明专利]坑道钻机及其液压动力头装置

说明书

技术领域

本发明涉及坑道钻机技术领域，特别是涉及一种用于坑道钻机的液压动力头装置。此外，本发明还涉及一种包括上述液压动力头装置的坑道钻机。

背景技术

液压动力头装置是固定坑道钻机的重要组成部分，主要用于夹持坑道钻机的钻杆并驱动其旋转。目前全液压钻机的动力头都是采用液压马达为动力源，经减速箱减速后驱动主轴及卡盘实施钻进。

常用的卡盘有以下几种形式：1、弹簧力夹紧，液压力松开(常闭式)；2、液压力夹紧，弹簧力松开(常开式)；3、液压力夹紧，液压力松开(全液压式)。对于全液压式卡盘，其结构较为简单，但由于为常开式结构，液压系统一旦失效，夹紧力无法保持，这就存在很大安全隐患；而且全液压式卡盘的胶套容易磨损，可靠性不高。对于采用弹簧进行工作的卡盘，存在弹性力随弹簧疲劳老化或卡瓦磨损而夹紧力减小的情况，严重时则会产生夹紧力不足而失效的情况，这就要求卡盘具有补偿功能，在需要时对弹簧力提供补充。

请参考图1，图1为现有技术中一种典型液压动力头的结构示意图。

目前，对液压卡盘夹紧力的补偿一般采用外置油缸的方式，如专利号为CN200820164115，名称为“一种复合式液压卡盘”的专利所公开的复合式液压卡盘，便是在通用的液压卡盘结构基础上增加了两个液压油缸21，工作时的夹紧力由弹簧22和液压油缸21复合提供，其中弹簧22提供基础夹紧力，液压油缸21提供补充夹紧力。

从图1中可以看出，由于外置液压油缸21的存在，这种卡盘23需要的安装空间较大，不利于动力头的结构设计，对坑道钻机的钻进效果影响较大；同时，由于两个液压油缸21对称地安装在主轴24两侧，工作时对两个液压油缸21的同步性要求较高，一旦偏载，势必会造成轴承损坏使卡盘失效，坑道钻机的安全可靠性难以保证。

因此，如何为液压动力头的钻杆夹紧力提供更好的保障，提高坑道钻机的安全可靠性，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于坑道钻机的液压动力头装置，该液压动力头装置可以稳定有效的夹持钻杆，安全可靠性好。本发明的另一目的是提供一种包括上述液压动力头装置的坑道钻机。

为实现上述发明目的，本发明提供一种坑道钻机的液压动力头装置，用于夹持并推进坑道钻机的钻杆，包括动力头主体、可相对所述动力头主体旋转的主轴、由所述主轴驱动的卡瓦和卡瓦座，以及设于所述主轴外周的液压油缸，所述液压油缸的缸体与所述动力头主体固定连接，且上述两者与所述主轴形成液压油腔，所述缸体具有第一油液通道和第二油液通道；所述液压油缸的活塞设于所述液压油腔内部且具有凸起，该凸起与所述缸体和所述动力头主体形成第一油腔和第二油腔；所述第一油液通道与所述第一油腔相通，所述第二油液通道与所述第二油腔相通。

优选地，所述卡瓦和所述卡瓦座均设于所述主轴的端部，所述主轴具有台阶端面，所述卡瓦和所述卡瓦座分别与所述台阶端面的不同平面搭接。

优选地，所述主轴沿周向设有若干安装孔，各所述安装孔内均设有圆柱螺旋弹簧，所述卡瓦座与各所述圆柱螺旋弹簧的端部搭接。

优选地，所述圆柱螺旋弹簧的截面均为矩形截面。

优选地，还包括串联各所述卡瓦的复位弹簧圈，各所述卡瓦内设有位置对应的周向孔，所述复位弹簧圈依次穿过所述周向孔。

优选地，还包括设于所述活塞外周的缸套，该缸套与所述主轴固定连接，且与所述活塞之间通过轴承连接。

优选地，所述缸套与所述卡瓦座通过螺栓固定连接。

优选地，所述卡瓦座具有若干容纳所述卡瓦的锥形槽，该锥形槽沿的截面为矩形面。

优选地，还包括与所述主轴固定连接且设于所述卡瓦前进侧的端盖、与所述端盖螺合且沿轴向延伸的释放螺栓，以及与所述释放螺栓配合的锁紧螺母，所述释放螺栓的端部可与所述卡瓦座相抵。

本发明还提供一种坑道钻机，包括钻杆和推进所述钻杆的液压动力头装置，所述液压动力头装置为如上述任一项所述的液压动力头装置。