大倾角钻孔用胶套卡盘

摘要

本发明公开了一种大倾角钻孔用胶套卡盘，包括前端盖、后端盖、壳体、卡瓦、设置在所述壳体与卡瓦之间的胶套、设置在所述胶套与壳体之间用于压紧所述胶套的支撑环和设置在所述胶套与相邻两卡瓦之间的垫板，所述前端盖和壳体上设有油道；所述胶套与所述壳体内壁之间形成油压腔，且所述胶套的两端端部设有径向向外延伸的突出部，所述突出部面向所述胶套中部的内侧设有凹槽，所述支撑环的两端端部设有与所述凹槽相配合的凸块，所述凸块置于所述凹槽内，所述支撑环通过所述壳体压紧固定在所述胶套上；所述垫板的两端端部设有径向向内延伸的勾头，所述相邻两卡瓦的外表面上设有与所述勾头相配合的安装槽，且所述相邻两卡瓦之间还设有复位弹簧。

权利要求

1.一种大倾角钻孔用胶套卡盘，包括前端盖、后端盖、安装在所述前端盖与所述后端盖之间的壳体和环形均布设置在所述壳体内的卡瓦，所述前端盖和壳体上设有油道，其特征在于：还包括设置在所述壳体与卡瓦之间的胶套、设置在所述胶套与壳体之间用于压紧所述胶套的支撑环和设置在所述胶套与相邻两卡瓦之间的垫板，所述胶套与所述壳体内壁之间形成油压腔；

所述垫板的两端端部均设有径向向内延伸的勾头，所述相邻两卡瓦的外表面上设有与所述勾头相配合的安装槽，所述垫板通过所述安装槽固定安装在相邻两卡瓦之间的外表面上，且所述相邻两卡瓦之间还设有复位弹簧。

2.根据权利要求1所述的大倾角钻孔用胶套卡盘，其特征在于：所述胶套的两端端部均设有径向向外延伸的突出部，所述突出部面向所述胶套中部的内侧设有凹槽，所述支撑环的两端端部设有与所述凹槽相配合的凸块，所述凸块置于所述凹槽内，所述支撑环通过所述壳体压紧固定在所述胶套上。

3.根据权利要求2所述的大倾角钻孔用胶套卡盘，其特征在于：所述凹槽靠近所述胶套中心的内侧侧壁与所述胶套外周壁平齐，且所述凹槽的外侧侧壁为从所述凹槽底部到顶部的方向上距所述胶套中心距离逐渐增大的斜面。

4.根据权利要求3所述的大倾角钻孔用胶套卡盘，其特征在于：所述胶套紧贴于所述卡瓦外表面设置。

5.根据权利要求1所述的大倾角钻孔用胶套卡盘，其特征在于：还包括分别设置在所述前端盖与所述卡瓦之间传扭盘I和设置在所述后端盖与所述卡瓦之间的传扭盘II，所述传扭盘I和传扭盘II分别与所述前端盖和后端盖之间采用花键连接。

6.根据权利要求5所述的大倾角钻孔用胶套卡盘，其特征在于：所述传扭盘I和传扭盘II均与所述卡瓦之间采用螺纹紧固件连接。

7.根据权利要求2-3任一项所述的大倾角钻孔用胶套卡盘，其特征在于：所述支撑环包括支撑环I和分别位于所述支撑环I两端的支撑环II，所述支撑环II上设有与所述凹槽相配合的凸块。

8.根据权利要求6所述的大倾角钻孔用胶套卡盘，其特征在于：所述前端盖上设有连接销轴。

说明书

大倾角钻孔用胶套卡盘

技术领域

[0001] 本发明属于钻机设备技术领域，具体的为一种大倾角钻孔用胶套卡盘。

背景技术

[0002] 目前，市面上普通的胶套卡盘在进行较大倾角钻孔施工时，其使用寿命一般较短，平均寿命在2周内，其损坏原因主要有两个：

[0003] 1）胶套本身的结构及材料缺陷导致自身损坏过快；

[0004] 2）垫板窜动划伤胶套导致漏油。

[0005] 另外，现有的胶套卡盘由于卡瓦与传扭盘之间采用圆柱销连接，在拆卸时容易脱开，导致拆卸困难。

[0006] 专利号为CN 200820100166.0的中国专利公开了一种矿用全液压钻机联动液压卡盘，包括端盖I、端盖II、压盘、外壳、进出油道、胶套、对称设置在卡盘内部的卡瓦组，所述胶套设置在外壳与卡瓦组之间且与外壳的内壁形成油压腔，所述进出油道经端盖I、外壳与油压腔相连通；所述卡瓦组还设置有复位弹簧。该卡盘虽然在一定程度上能够借助高速回转的空心主轴将高压油直接作用来推动卡瓦夹紧钻杆，达到不需要增力机构及推力轴承，从而达到简化结构，缩小卡盘体积的目的，但是，在进行较大倾角钻孔施工时，还是存在使用寿命短的缺陷。

[0007] 有鉴于此，本发明旨在对现有的胶套卡盘进行改进，通过改进现有胶套卡盘的结构，使得本发明的大倾角钻孔用胶套卡盘在进行大倾角钻孔时，不仅密封效果更好，而且胶套卡盘的使用寿命长，维修更换更方便。

发明内容

[0008] 本发明要解决的技术问题是提出一种大倾角钻孔用胶套卡盘，该大倾角钻孔用胶套卡盘不仅结构简单，能够适用于大倾角钻孔，而且密封效果更好、使用寿命更长。

[0009] 要实现上述技术目的，本发明的大倾角钻孔用胶套卡盘，包括前端盖、后端盖、安装在所述前端盖与所述后端盖之间的壳体和环形均布设置在所述壳体内的卡瓦，所述前端盖和壳体上设有油道，其特征在于：

[0010] 还包括设置在所述壳体与卡瓦之间的胶套、设置在所述胶套与壳体之间用于压紧所述胶套的支撑环和设置在所述胶套与相邻两卡瓦之间的垫板，所述胶套与所述壳体内壁之间形成油压腔；

[0011] 所述垫板的两端端部均设有径向向内延伸的勾头，所述相邻两卡瓦的外表面上设有与所述勾头相配合的安装槽，所述垫板通过所述安装槽固定安装在相邻两卡瓦之间的外表面上，且所述相邻两卡瓦之间还设有复位弹簧。

[0012] 进一步，所述胶套的两端端部均设有径向向外延伸的突出部，所述突出部面向所述胶套中部的内侧设有凹槽，所述支撑环的两端端部设有与所述凹槽相配合的凸块，所述凸块置于所述凹槽内，所述支撑环通过所述壳体压紧固定在所述胶套上；

[0013] 进一步，所述凹槽靠近所述胶套中心的内侧侧壁与所述胶套外周壁平齐，且所述凹槽的外侧侧壁为从所述凹槽底部到顶部的方向上距所述胶套中心距离逐渐增大的斜面；

[0014] 进一步，所述胶套紧贴于所述卡瓦外表面设置；

[0015] 进一步，还包括分别设置在所述前端盖与所述卡瓦之间传扭盘I和设置在所述后端盖与所述卡瓦之间的传扭盘II，所述传扭盘I和传扭盘II分别与所述前端盖和后端盖之间采用花键连接；

[0016] 进一步，所述传扭盘I和传扭盘II均与所述卡瓦之间采用螺纹紧固件连接；

[0017] 进一步，所述支撑环包括支撑环I和分别位于所述支撑环I两端的支撑环II，所述支撑环II上设有与所述凹槽相配合的凸块；

[0018] 进一步，所述前端盖上设有连接销轴。

[0019] 本发明的有益效果为：

[0020] 1、本发明的大倾角钻孔用胶套卡盘通过在垫板两端设置径向向内延伸的勾头，并在相邻两卡瓦之间设置与勾头相配合的安装槽，垫板在相邻两卡瓦之间起定位的作用，在胶套卡盘工作过程中，前端盖和后端盖之间会发生相互窜动，如为现有的不设置勾头的垫板，在胶套卡盘工作一段时间后，垫板两边会出现卷边，进而割伤胶套，导致胶套漏油，本发明的垫板通过在两端设置勾头，并通过勾头和安装槽安装在相邻两卡瓦之间的外表面上，在前端盖和后端盖窜动的过程中不会卷边，不会割伤胶套，使用寿命更长，能够满足大倾角钻孔的使用要求，且对卡瓦的定位作用更好，避免卡瓦在轴向方向上窜动；

[0021] 因此，本发明的大倾角钻孔用胶套卡盘不仅结构简单，能够适用于大倾角钻孔，而且密封效果更好、使用寿命更长。

[0022] 2、通过在胶套上设置突出部，并在突出部的内侧设置凹槽，并在支撑环上设置与凹槽相配合的凸块，在卡盘受到液压力松开和夹紧的过程中，由于凹槽和凸块的相互作用，胶套始终紧紧压在两端的前端盖和后端盖上，比现有的仅靠自身张力压紧在前端盖和后端盖之间的胶套的密封性能更好；

[0023] 3、传扭盘I和传扭盘II分别与前端盖和后端盖之间采用花键连接，比现有的采用销轴连接更容易拆装，通过将传扭盘I、传扭盘II和卡瓦之间采用螺纹紧固件连接为一体，在拆装过程中传扭盘I、传扭盘II和卡瓦之间不会脱落，更容易拆装。

附图说明

[0024] 图1为本发明大倾角钻孔用胶套卡盘实施例的结构示意图；

[0025] 图2为图1的A-A剖视图。

[0026] 附图标记说明：

[0027] 1-连接盘；2-前端盖；3-壳体；4-传扭盘I；5-卡瓦；6-胶套；7-支撑环I；8-支撑环II；9-后端盖；10-垫板；11-复位弹簧；12-连接销轴。

具体实施方式

[0028] 下面结合附图对本发明的具体实施方式作详细说明。

[0029] 如图1所示，为本发明大倾角钻孔用胶套卡盘实施例的结构示意图；图2为图1的A-A剖视图。

[0030] 本实施例的大倾角钻孔用胶套卡盘，包括前端盖2、后端盖9、安装在所述前端盖2与所述后端盖9之间的壳体3、环形均布设置在所述壳体3内的卡瓦5、设置在所述壳体3与卡瓦5之间的胶套6、设置在所述胶套6与壳体3之间用于压紧所述胶套6的支撑环和设置在所述胶套6与相邻两卡瓦5之间的垫板10，所述前端盖2和壳体3上设有油道，所述胶套6紧贴于所述卡瓦5外表面设置。前端盖2的前端设有连接盘1，前端盖2上设有连接销轴
12与动力头空心主轴相连，动力头空心主轴套装在连接盘1内。壳体3内设有环形均布的多瓣卡瓦5，本实施例的卡瓦5为4瓣，相邻两卡瓦5之间均设有复位弹簧11，用于卡盘在加紧和松开的过程中复位卡瓦5。

[0031] 所述胶套6与所述壳体3内壁之间形成油压腔，且所述胶套6的两端端部均设有径向向外延伸的突出部，所述突出部面向所述胶套中部的内侧设有凹槽，所述支撑环的两端端部设有与所述凹槽相配合的凸块，所述凸块置于所述凹槽内，所述支撑环通过所述壳体3压紧固定在所述胶套上。与现有的胶套相比，通过在胶套6上设置突出部，并在突出部的内侧设置凹槽，并设置与胶套6相配合的支撑环，在卡盘卡紧和松开的过程中，由于支撑环和胶套6突出部之间的作用，胶套6突出部只能朝着两端的前端盖2和后端盖9张开，并紧紧压紧在前端盖2和后端盖9上，达到更好的密封效果，且密封性能不会由于使用过程中的磨损而减弱。

[0032] 所述垫板10的两端端部均设有径向向内延伸的勾头，所述相邻两卡瓦5的外表面上设有与所述勾头相配合的安装槽，垫板10通过安装槽和勾头安装在相邻两卡瓦5之间的外表面上。如图所示，本实施例的大倾角钻孔用胶套卡盘具有设置在相邻两卡瓦5之间外表面的四个垫板10。

[0033] 优选的，本实施例的支撑环包括支撑环I 7和分别位于所述支撑环I 7两端的支撑环II 8，与所述凹槽相配合的凸块设置在支撑环II 8上，支撑环I 7和两个支撑环II 8之间通过胶套6作用在支撑环II 上的力在轴向方向上压紧，并通过壳体3在径向方向上压紧固定在胶套6上，且支撑环与胶套6外周壁贴合，防止胶套6发生变形，通过将支撑环设置为支撑环I 7和支撑环II 8的结构形式，可以方便安装。

[0034] 优选的，所述凹槽靠近胶套6中心的内侧侧壁与所述胶套6外周壁平齐共面，凹槽的外侧侧壁为向外倾斜的锥面，所述凹槽的外侧侧壁为从所述凹槽底部到顶部的方向上距所述胶套6中心距离逐渐增大的斜面，即，从凹槽开口向凹槽底部的方向上，凹槽外侧侧壁的内径逐渐递减。采用该结构的胶套6，支撑环作用在胶套6上的力具有水平分力，使得胶套6能够更好的压紧在前端盖2和后端盖9上。

[0035] 本实施例的大倾角钻孔用胶套卡盘通过在胶套6上设置突出部，并在突出部的内侧设置凹槽，在支撑环上设置与凹槽相配合的凸块，当卡盘受到液压力松开和夹紧的过程中，由于凹槽和凸块的相互作用，胶套6始终紧紧压在两端的前端盖2和后端盖9上，比现有的仅靠自身张力压紧在前端盖和后端盖之间的胶套的密封性能更好。

[0036] 通过在垫板10两端端部设置径向向内延伸的勾头，并在相邻两卡瓦5之间设置与勾头相配合的安装槽，垫板10在相邻两卡瓦之间起定位的作用，在卡盘工作过程中，前端盖2和后端盖9之间会发生相互窜动，如为现有的不设置勾头的垫板，在胶套卡盘工作一段时间后，垫板两边会出现卷边，进而割伤胶套，导致胶套漏油，本实施例的垫板10通过在两端设置勾头，在前端盖2和后端盖9窜动的过程中不会卷边，不会割伤胶套，使用寿命更长，并不会破坏胶套6结构，能够满足大倾角钻孔的使用要求，且对卡瓦5的定位作用更好，避免卡瓦5在轴向方向上窜动。因此，本实施例的大倾角钻孔用胶套卡盘不仅结构简单，能够适用于大倾角钻孔，而且密封效果更好、使用寿命更长。

[0037] 进一步，本实施例的大倾角钻孔用胶套卡盘还包括分别设置在所述前端盖2与所述卡瓦5之间传扭盘I 4和设置在所述后端盖9与所述卡瓦5之间的传扭盘II，所述传扭盘I 4和传扭盘II分别与所述前端盖2和后端盖9之间采用花键连接，分别采用花键连接传扭盘I 4和前端盖2以及传扭盘II和后端盖9，更加便于拆装。优选的，所述传扭盘I 4和传扭盘II均与所述卡瓦5之间采用螺纹紧固件连接，在拆装过程中传扭盘I 4、传扭盘II和卡瓦5之间作为一个整体拆装，不会脱落，更容易拆装。

[0038] 最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。