[实用新型]一种液压复位解压卡盘

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种立轴式钻探技术装备及全液压岩心钻探技术设备，特别是一种液压复位解压卡盘。

背景技术

从2006年开始，国务院颁布“关于加强地质工作的决定”以来。我国矿业迅速复苏，地质岩心钻探快速增长，矿产勘查投入，相应持续增加。地质勘查设备，立轴式岩心钻机仍为勘探市场的绝对主力军。XY-4、XY-42、XY-44、XY-5型钻机，基本上覆盖着浅、中层勘探。近些年开发出的YDX-4、YDX-5全液压钻机，相继也进入市场，随市场的变化，找矿逐步向较深发展，这两年先后又研发出了XY-6、XY-8、XY-9型钻机和YDX-6、YDX-8型钻机全液压钻机。深部勘探、找矿工作已进入快速发展阶段，可以说我国新一轮的地质矿产勘查工作主要以攻深找盲、探边摸底为重点。地质找矿已从过去浅部、中深部转向深部勘探，寻找隐伏矿与深部矿的“第二找矿空间”为主要目标。就目前，全国2000米以上的深孔已遍布多个省份，如：河北、山东、安徽、辽宁、四川等省。但是，深孔勘探对钻机的性能要求更高，更苛刻。我们通过采用函调和实地走访相结合的方式，对千米以上XY系列岩心钻机，全液压系列岩心钻机的使用情况，进行了调研、总结、分析，并结合岩心钻探的不同施工工艺特点，尤其是绳索取心钻探工艺。其使用的钻杆，承受着轴向压力和拉力、扭矩、弯曲与离心力、纵震、扭震与摆震的复合力。同时，钻杆自重要求要轻，钻杆杆体壁厚受到限制，要求抗复合力要强。进而对钻机的提升力的要求越来越高，钻机的提升能力是钻机的主要参数指标，直接反映着钻机的工作能力，要保证足够的提升力，就是要保证液压卡盘的加持能力。就是说对加持力的要求，既要加持可靠，又要不致损伤钻杆。相应的加持方式越来越苛刻，设计在保证钻机的加持能力的情况下，提高卡盘的使用可靠性和使用寿命，将成为钻机设计的重中之重。

当液压油进入油缸时，压圈轴向推动碟簧，使碟簧被压缩。此时，卡瓦靠在卡圈斜面的滑动，作径向移动，达到松开钻杆的目的；相反，当液压油被切换，停止供油，碟簧释放的力，推动卡圈轴向移动，卡瓦靠卡圈斜面作径向移动，达到钻杆被加持的目的。进而，钻杆带着钻具作旋转钻进工作。此时，钻杆、卡瓦、卡圈和碟簧相应的力，达到平衡。理论上，轴承承受的轴向力被释放。但是，系统中的被压力、压圈的摩擦力、压圈自重力，这三项轴向合力仍给轴承一定的轴向负荷。此时轴承承受的负荷虽不大，但当轴承润滑不好的情况下，轴承就发热，导致液压卡盘轴承容易损坏。工地更换轴承给施工带来了不便，影响了施工进度，增加了施工成本。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提出一种结构简单，可提高轴承使用寿命和使用可靠性的液压复位解压卡盘。

本实用新型要解决的技术问题是通过以下技术方案是实现的，一种液压复位解压卡盘，包括卡盘壳体和芯轴，芯轴上部装有卡瓦，在卡瓦外部设有与卡瓦配合的卡圈，卡圈下部设有套装在芯轴上的碟簧，卡圈的外部设有由油缸驱动的压圈，压圈与卡圈之间安装有轴承，其特点是：在卡盘壳体上设有压圈的复位机构。

本实用新型要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来进一步实现，所述复位机构包括固定连接在压圈上方的定位盘，在定位盘和卡盘壳体之间设有复位弹簧。

本实用新型要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来进一步实现，所述的复位弹簧至少设有三个，复位弹簧沿定位盘的周向均匀设置。

本实用新型要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来进一步实现，卡盘壳体上设有向上设置的导向柱，所述复位弹簧套装在导向柱上，在定位盘上设有与导向柱配合的导向孔。

与现有技术相比，本实用新型在钻杆被加持钻进工作时，利用卡盘复位机构使压圈悬离轴承，减少了轴承所受的轴向负荷，延长了轴承的使用寿命。降低了钻机的故障率，保证了钻机稳定的加持钻进能力。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

一种液压复位解压卡盘，包括卡盘壳体1和芯轴2，芯轴2上部装有卡瓦6，卡瓦6外部设有与之配合的卡圈4，卡圈4下部设有套装在芯轴2上的碟簧3，卡圈4外部设有由油缸驱动的压圈5，压圈5与卡圈4之间安装有轴承7，在卡盘壳体1上设有压圈5的复位机构。

所述复位机构包括固定连接在压圈5上方的定位盘9，在定位盘9和卡盘壳体1之间至少均匀设有三个复位弹簧10，复位弹簧沿定位盘的周向均匀设置；所述卡盘壳体1上设有向上设置的导向柱8，复位弹簧10套装在导向柱8上，定位盘9上设有与导向柱8配合的导向孔。

当液压油进入油缸时，压圈5轴向推动碟簧3，使碟簧3被压缩，复位弹簧10也随之被压缩。此时，卡瓦6在卡圈4斜面上作径向移动，达到松开钻杆的目的；相反，当液压油被切换，停止供油，碟簧3释放的力推动卡圈4作轴向移动，卡瓦6在卡圈4斜面上作径向移动，达到加持钻杆的目的，同时，复位弹簧10释放的力托起压圈5，使之悬移在轴承7上平面1-3mm，解除了对轴承7的轴向力，使轴承7空载，钻机在主钻进工作时，轴承7始终在空载状态下，彻底解放了轴承7的负担。大大保护了轴承7，使轴承7的寿命得到了大大的提高。