[实用新型]钻杆夹紧机构

说明书

技术领域

本实用新型涉及运用在工程机械的钻杆装卸机构中的夹紧机构，尤其是一种钻杆夹紧机构。

背景技术

目前国内的工程钻机中使用钻杆夹紧方式为双油缸夹紧，同轴心线直接对顶的方式，该方式结构相对简单，工作流程直接，但是采用该方式是油缸直接对卡瓦施加作用力，夹紧力为油缸压力乘以卡瓦与钻杆间的摩擦系数，当钻杆受到冲击扭矩或由于外在因素（如在水平定向钻施工中多次回扩、多次更换钻杆、钻杆直径不标准或卡瓦中泥砂较多）使卡瓦与钻杆间的摩擦系数变小时，夹紧机构夹不紧钻杆，同时易造成卡瓦及钻杆的磨损，也给施工过程增加工人和时间成本。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种夹紧力随钻杆扭矩变大而相应变化、用较小的顶紧力就能获得满足钻机要求夹紧力的钻杆夹紧机构。

本实用新型为实现上述目的采用的技术方案是：一种钻杆夹紧机构，该夹紧机构包括摆动夹钳、液压油缸、弧面连接座、弧形卡瓦，液压油缸分别前端朝内的相对安装在摆动夹钳上，弧面连接座分别与液压油缸前端固定连接，弧面连接座的内侧设有弧形连接面，弧形卡瓦外侧设有与弧形连接面对接的弧形对接面、内侧设有用于夹持钻杆的弧形夹持部，弧形卡瓦分别浮动安装在弧面连接座的弧形连接面上。 

本实用新型的进一步技术方案是：相互对接的弧面连接座与弧形卡瓦的两侧侧面分别设有拉板，拉板与弧形卡瓦固定连接，拉板与弧面连接座浮动连接。

本实用新型的又进一步技术方案是：每一弧面连接座的两侧向内凹陷设有凹槽，凹槽内前端空间装配有回弹橡胶、后端空间为回弹空间，拉板前端分别与弧形卡瓦的两侧固定连接，拉板后端连接有延伸至回弹空间内的回弹销。 

本实用新型的再进一步技术方案是：回弹销在液压油缸进给方向的宽度小于回弹空间在该方向的宽度。 

本实用新型的更进一步技术方案是：弧面连接座的弧形连接面与弧形卡瓦的弧形对接面分别是由位于中部的圆弧面和连接在圆弧面两侧的倾斜平面组合而成。

本实用新型之钻杆夹紧机构由于在液压油缸与弧形卡瓦之间设置了弧面连接座，弧形卡瓦浮动安装在弧面连接座内侧的弧形连接面上，在液压油缸向内进给夹紧钻杆时，钻杆的扭矩带动弧形卡瓦有转动趋势，若弧面连接座处于自由状态，弧形卡瓦与弧面连接座发生相对转动后，会在液压油缸进给方向上产生相对位移L△，使弧形卡瓦轴心线到弧面连接座底面的距离增大，由于液压油缸固定，弧形夹持部卡齿被迫进一步卡进钻杆，弧形卡瓦与钻杆的摩擦系数增大u△，夹紧力F合=F1÷cosθ≥F1，扭矩T≤F合*摩擦系数（u+u△），F1为液压缸顶力，θ为液压缸顶力方向与弧形卡瓦作用于钻杆力（F合）的夹角，F2为弧形连接座对弧形卡瓦的压力，实现钻杆的自锁，使夹紧更安全可靠。

下面结合附图和实施例对本实用新型钻杆夹紧机构作进一步说明。

附图说明

图1是本实用新型钻杆夹紧机构结构示意图；

图2是图1的B向视图；

图3是图2的A-A方向剖视图；

图4是本实用新型钻杆夹紧机构弧形卡瓦的结构示意图；

图5是图4的C-C方向剖视图；

图6是图4的俯视图；

图7是本实用新型钻杆夹紧机构弧面连接座的结构示意图；

图8是图7的D-D方向剖视图；

图9是图7的俯视图；

图10是弧形卡瓦与弧面连接座接合弧形卡瓦转动前与在自由状态下弧形卡瓦转动后的对照视图。

主要元件标号说明：1—液压油缸、2—弧面连接座、3—弧形卡瓦、4—圆柱头内六角螺钉、5—摆动夹钳、6—夹钳前支撑、7—夹钳缸销轴、8—拉板、9—回弹空间、10—回弹销、11—回弹橡胶、12—弧形对接面、13—弧形夹持部、14—弧形连接面、15—凹槽、16—对接阶梯槽、17—钻杆。

具体实施方式