[实用新型]一种天井钻机用球铰式卡盘

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种卡盘，尤其是涉及一种能实现全机械化天井掘进的天井钻机用球铰式卡盘。

背景技术

目前，国内矿山已经开始推广天井钻机这种全机械化天井掘进法，卡盘是天井钻机的钻杆夹持机构,用于将钻杆和减速箱连接起来，把破碎岩石所需的轴向压力和回转扭矩，以及冷却钻具和灭尘所需的冷却水传递给钻杆；还能在卸钻杆时夹持钻杆，卸松钻杆之间的连接螺纹等；另外，卡盘还在提高钻进精度,增加钻机寿命等方面起着十分重要的作用。

目前，国内现有天井钻机曾经采用过一种手动楔形卡块式卡盘，需通过人工借助手锤打入卡块，利用卡块斜面的楔紧力卡住钻杆。这种卡盘虽然结构简单，但操作麻烦，人工劳动强度大，夹持稳定性较差，卸杆速度慢，没有设置轴向浮动机构，上卸钻杆时容易损坏钻杆螺纹，使用寿命短。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是，克服现有技术的上述缺陷，提供一种操作简便，夹持可靠，使用寿命长的天井钻机用球铰式卡盘。

本实用新型解决其技术问题采用的技术方案是： 

一种天井钻机用球铰式卡盘，包括球铰卡盘本体，球铰卡盘本体设于棘轮卡盘外罩内部，棘轮卡盘外罩与球铰卡盘本体呈动配合；球铰卡盘本体上部与卡盘牙嵌盖板之间设有形成轴向浮动机构的轴向浮动间隙；卡盘牙嵌盖板与棘轮卡盘外罩固定连接；球铰卡盘本体上部设有外花键Ⅰ，棘轮卡盘外罩上部设有能与外花键Ⅰ套合的内花键Ⅰ；棘轮卡盘外罩内部还设有齿形围子卡块；齿形围子卡块上设有外花键Ⅱ，棘轮卡盘外罩下部设有能与外花键Ⅱ套合的内花键Ⅱ；球铰卡盘本体上端设有与天井钻机的减速箱主轴旋接的主轴大螺栓；球铰卡盘本体下部设有连接钻杆的锥螺纹孔；球铰卡盘本体上部开有锥台孔，卡盘牙嵌盖板下部设有与锥台孔相适配的锥台体。

进一步，所述卡盘牙嵌盖板通过盖板连接螺栓与棘轮卡盘外罩固定连接。

进一步，所述卡盘牙嵌盖板上设有至少两个与球铰卡盘本体连通的油杯，以利于向球铰卡盘本体提供润滑剂，增加灵活性，减少磨损。

进一步，所述卡盘牙嵌盖板和棘轮卡盘外罩的外缘设有定位环，起径向定位作用，以利于确保卡盘牙嵌盖板和棘轮卡盘外罩同心。 

进一步，所述球铰卡盘本体上部内圆面设有与主轴大螺栓的螺帽外圆呈动配合的密封圈，以利于确保从减速箱主轴中孔输送下来的冷却水不外泄。

进一步，所述球铰卡盘本体上部外花键Ⅰ的齿形为圆弧鼓形齿。

进一步，所述齿形围子卡块由齿形卡块公和齿形卡块母组成，齿形卡块公和齿形卡块母通过销轴铰接。

本实用新型结构紧凑，操作简便，夹持可靠，可减缓由于偏载给钻杆带来的循环附加弯矩，常用于大型天井钻机上，适用范围广，使用寿命更长。

附图说明

图1为本实用新型一实施例主剖视图；

图2是图1所示实施例俯视图；

图3是图1所示实施例立体结构示意图；

图4是图1所示实施例齿形围子卡块立体结构示意图；

图5是图1所示实施例在扩孔状态下的主剖视图；

图6是图1所示实施例在钻孔状态下的主剖视图。

具体实施方式

以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。

参照图1、2、3，本实施例包括球铰卡盘本体7，球铰卡盘本体7设于棘轮卡盘外罩6内部，棘轮卡盘外罩6与球铰卡盘本体7呈动配合；球铰卡盘本体7上部与卡盘牙嵌盖板2之间设有形成轴向浮动机构的轴向浮动间隙H(参见图5)；卡盘牙嵌盖板2通过盖板连接螺栓4与棘轮卡盘外罩6固定连接；球铰卡盘本体7上部设有外花键ⅠZ1，棘轮卡盘外罩6上部设有能与外花键ⅠZ1套合的内花键Ⅰ,以利于传递钻进工作所需的回转扭矩；棘轮卡盘外罩6内部还设有齿形围子卡块9，齿形围子卡块9的内廓形状及尺寸与钻杆的方形卡口形状及尺寸相适配，以利于卡在钻杆的卡口上；齿形围子卡块9上设有外花键ⅡZ2，棘轮卡盘外罩6下部设有能与外花键ⅡZ2套合的内花键Ⅱ；球铰卡盘本体7上端设有与天井钻机的减速箱主轴旋接的主轴大螺栓1；球铰卡盘本体7下部设有连接钻杆的锥螺纹孔M；球铰卡盘本体7上部开有锥台孔B，卡盘牙嵌盖板2下部设有与锥台孔B相适配的锥台体A。

利用球铰卡盘本体7的轴向浮动间隙H，可使齿形围子卡块9的外花键ⅡZ2与棘轮卡盘外罩6下部的内花键Ⅱ套合。

卡盘牙嵌盖板2上设有两个与球铰卡盘本体7连通的油杯3，可向球铰卡盘本体7提供润滑剂，增加灵活性，减少磨损。