[发明专利]一种双卡盘液压动力头及其应用

说明书

本发明涉及一种双卡盘液压动力头及其应用，属于煤矿液压钻机技术领域，包括设置在机架上具有通孔的主轴、分别位于主轴前后两端的前端液压卡盘和后端液压卡盘，以及与主轴连接以驱动其旋转的驱动装置，前端液压卡盘和后端液压卡盘与供油系统连接，供油系统包括套设在主轴上的配油套，配油套上设有分别与设置在主轴上的第一油路和第二油路连接的第一供油通道和第二供油通道，第一油路和第二油路分别为前端液压卡盘和后端液压卡盘供油，第一油路和第二油路可同时供油或分别供油。本发明采用双卡盘双通道的结构，不仅使得动力头的承载载荷增大，还可实现钻杆前置加接和后置加接，以及水辫的自动加接拆卸，且降低了钻杆的磨损。

技术领域

本发明属于煤矿液压钻机技术领域，涉及一种双卡盘液压动力头及其应用。

背景技术

现有卡盘液压动力头主要是前置式胶套卡盘动力头，随着以孔代巷技术和大孔径钻进的发展，当钻进扭矩大于20000NM时，胶套卡盘的外径就越来越大，同时胶套壁厚越来越厚，从而限制了大功率动力头的发展，也限制了大功率钻机的发展，同时单卡盘夹持钻杆，钻杆表面接触应力大，磨损大；前置式卡盘动力头无法实现水辫的加接与拆卸。

发明内容

有鉴于此，本申请的目的在于提供一种双卡盘液压动力头及其应用，以解决钻杆表面接触应力大的问题。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种双卡盘液压动力头，包括设置在机架上具有通孔的主轴、分别位于主轴前后两端的前端液压卡盘和后端液压卡盘，以及与主轴连接以驱动其旋转的驱动装置；驱动装置包括设置在主轴中部的减速器，以及与减速器连接的液压马达；前端液压卡盘和后端液压卡盘与供油系统连接，供油系统包括套设在主轴上的配油套，配油套上设有分别与设置在主轴上的第一油路和第二油路连接的第一供油通道和第二供油通道，第一油路和第二油路分别为前端液压卡盘和后端液压卡盘供油，第一油路和第二油路可同时供油或分别供油。

可选地，所述配油套为双通道单配油套或双配油套。

可选地，所述配油套套设在主轴的中部，包括配油套本体，配油套本体的前后两端分别设有第一供油通道和第二供油通道，第一供油通道包括环绕在配油套本体内壁上的第一油道和与第一油道连通的第一油孔，第二供油通道包括环绕在配油套本体内壁上的第二油道和与第二油道连通的第二油孔。

可选地，所述第一油路和第二油路共用泵站，第一油路和第二油路分别通过第一换向阀和第二换向阀控制油路的通断。

可选地，所述第一换向阀和第二换向阀均为两位四通换向阀。

一种钻杆加接方法，应用上述所述的双卡盘液压动力头，包括以下步骤：将待装钻杆置于主轴的通孔内，并使前端液压卡盘和/或后端液压卡盘夹紧待装钻杆，驱动装置驱动主轴和卡盘旋转，以实现载荷与运动的传递。

一种水辫加接方法，应用上述所述的双卡盘液压动力头，包括以下步骤：打开前端液压卡盘，并使后端液压卡盘夹紧水辫的主轴，然后旋转动力头的主轴并使沿轴向移动以使水辫与待加接钻杆旋接，待动力头与水辫的旋接完成后，打开后端液压卡盘以松开水辫，以使水辫处于浮动状态。

一种水辫拆卸方法，应用上述所述的双卡盘液压动力头，包括以下步骤：打开前端液压卡盘打开，并使后端液压卡盘夹紧水辫的主轴，然后旋转动力头的主轴以使水辫从待拆卸钻杆中旋出，待水辫从待拆卸钻杆中旋出后，打开后端液压卡盘并取下水辫。

本发明的有益效果在于：采用了双卡盘双通道结构，能够向前后卡盘同时供油或分别供油；采用同时供油时，利用主轴两端同时传递载荷，可实现扭矩载荷并联，在不改变卡盘结构的情况下，完成载荷叠加，能够显著改善钻杆表面接触应力大的问题，实现了大扭矩驱动；采用分别供油时，完成钻杆后置式机械加接或水辫的自动加接；由于采用双卡盘双通道的结构，不仅使得动力头的承载载荷增大，还可实现钻杆前置加接和后置加接，以及水辫的自动加接拆卸，且降低了钻杆的磨损。