CN103821468A

CN103821468A - 一种双摆杆复合式夹持器

Info

Publication number: CN103821468A
Application number: CN201410086265.8A
Authority: CN
Inventors: 殷新胜; 刘智; 孙保山; 曹明
Original assignee: Xian Research Institute Co Ltd of CCTEG
Current assignee: Xian Research Institute Co Ltd of CCTEG
Priority date: 2014-03-10
Filing date: 2014-03-10
Publication date: 2014-05-28
Anticipated expiration: 2034-03-10
Also published as: CN103821468B

Abstract

本发明公开了一种双摆杆复合式夹持器，包括前挡板、上卡瓦块、下卡瓦块、丝杆、压杆、压杆销轴、摆杆、摆杆销轴、顶杆销轴、顶杆、侧板、后挡板、活塞、弹性装置、缸筒和底座。双摆杆复合式夹持器的施力装置与受力装置采用上下双层设计，缩短了夹持器长度方向的尺寸。在夹持器左、右油缸的内部各设计了一组弹性装置，利用杠杆原理将弹性装置的预紧力传递到卡瓦组上，夹紧钻杆。杠杆的动力臂大于阻力臂，使得夹持器具有增力功能。卡瓦组分左右卡瓦，卡瓦又分上、下卡瓦块，用丝杆连成一体。在夹持器夹紧钻杆的状态下，拆卸卡瓦的连接丝杆，可取掉卡瓦的上卡瓦块，取出钻杆。双摆杆复合式夹持器外型尺寸小、开口量大，方便了现场的使用。

Description

一种双摆杆复合式夹持器

技术领域

本发明涉及钻机夹持器，尤其涉及一种双摆杆复合式夹持器，用于全液压钻机夹持孔内钻具。

背景技术

夹持器在各类钻机上已广泛使用，其作用是配合卡盘实现机械拧、卸钻杆，也可用于起、下钻时夹持孔内钻具，防止钻具滑移。夹持器的结构形式有多种，常见的有常闭式和常开式。

摆杆式夹持器一般由交叉式摆杆与油缸组成，其作用原理与剪刀相仿，油缸是其施力源。一般是以常开式结构应用居多。常闭式摆杆夹持器因其结构复杂，外型尺寸较大，应用很少。在满足夹持能力大的要求下，设计复合式摆杆夹持器，可使其外型尺寸小，对于提高整机的性能具有重要的意义。

双摆杆复合式夹持器采用特殊结构设计，施力装置与受力装置采用上下双层设置，缩短了夹持器长度方向的尺寸。在不降低夹持能力的情况下，有效的解决了夹持器外形尺寸过大的问题。

发明内容

本发明提供一种双摆杆复合式夹持器。该夹持器为常闭式，具有外型尺寸小、夹持能力强等特点。在夹持器油缸内部设置若干组弹性装置，利用杠杆作用原理，将弹性装置的预紧力传递到卡瓦上，夹紧钻杆。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

一种双摆杆复合式夹持器，夹持器采用左右严格对称设计，包括前挡板1、下卡瓦块2、上卡瓦块3、丝杆4、压杆5、压杆销轴6、摆杆7、摆杆销轴8、顶杆销轴9、顶杆10、侧板11、后挡板12、活塞13、弹性装置14、缸筒15和底座16。

其中，活塞13与缸筒15组成增力油缸腔II，活塞13、侧板11和缸筒15组成松开油缸腔I。

弹性装置14安装在增力油缸腔II内，一端顶在缸筒15上，另一端顶在活塞13上。

摆杆销轴8穿设于前挡板1和后挡板12，同时摆杆销轴8穿设于摆杆7中，摆杆7围绕摆杆销轴8转动。

压杆销轴6穿设于压杆5和摆杆7中，压杆5和摆杆7铰接。

顶杆销轴9穿设于顶杆10和摆杆7中，顶杆10与摆杆7铰接。

侧板11上开有上圆柱孔17和下圆柱孔18，压杆5穿设于侧板11的上圆柱孔17，沿上圆柱孔17的轴线方向运动；顶杆10穿设于侧板11的下圆柱孔18，沿下圆柱孔18的轴线方向运动。

顶杆10一端与活塞13通过螺钉相连，另一端与摆杆7铰接。

侧板11与缸筒15通过螺栓连接，侧板11与前挡板1和后挡板12通过螺栓连接。

下卡瓦块2和上卡瓦块3上开有螺纹孔，下卡瓦块2与上卡瓦块3通过丝杆4连接。

下卡瓦块2和上卡瓦块3上开有圆柱槽，将顶杆5的圆柱凸台部分卡入圆柱槽内，通过丝杆4连接下卡瓦块2和上卡瓦块3，将顶杆5与上、下卡瓦块固定安装。

所述弹性装置14为碟簧或圆柱螺旋弹簧。

有益效果

与现有技术相比，本发明双摆杆复合式夹持器的有益效果在于：

（1）双摆杆复合式夹持器在增力油缸腔II内部增加了一组弹性装置，利用杠杆原理将弹性装置的预紧力传递给卡瓦，夹紧钻杆。达到没有高压油作用时也能夹紧钻杆的目的。有高压油作用时，夹紧钻杆的力是弹性装置产生的预紧力与增力油缸腔II产生的作用力的叠加

（2）夹持器在夹紧过程中，摆杆围绕摆杆销轴转动。顶杆销轴与摆杆销轴之间的距离视为动力臂，压杆销轴与摆杆销轴之间的距离视为阻力臂，动力臂小于阻力臂。夹紧钻杆时，油缸产生的作用力大于卡瓦夹紧钻杆的力，夹持器具有增力作用。

（3）卡瓦组分左右卡瓦，卡瓦又分上、下卡瓦块，用丝杆连成一体。在夹持器夹紧钻杆的状态下，拆卸卡瓦的连接丝杆，可取掉卡瓦的上卡瓦块，取出钻杆。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为图1的俯视图；

图3为侧板的结构示意图；

图4为卡瓦结构示意图；

图5为下卡瓦块结构示意图；

图6为压杆结构示意图。

图中，1为前挡板；2为下卡瓦块；3为上卡瓦块；4为丝杆；5为压杆；6为压杆销轴；7为摆杆；8为摆杆销轴；9为顶杆销轴；10为顶杆；11为侧板；12为后挡板；13为活塞；14为弹性装置；15为缸筒；16为底座；17为上圆柱孔；18为下圆柱孔。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。

一种双摆杆复合式夹持器，夹持器采用左右严格对称设计。参见图1。包括前挡板1、下卡瓦块2、上卡瓦块3、丝杆4、压杆5、压杆销轴6、摆杆7、摆杆销轴8、顶杆销轴9、顶杆10、侧板11、后挡板12、活塞13、弹性装置14、缸筒15和底座16。

压杆销轴6穿设于压杆5和摆杆7中，压杆5和摆杆7铰接。

顶杆销轴9穿设于顶杆10和摆杆7中，顶杆10与摆杆7铰接。

顶杆10一端与活塞13通过螺钉相连，另一端与摆杆7铰接。

所述弹性装置14为碟簧或圆柱螺旋弹簧。

本发明的工作过程如下：

（1）夹紧钻杆操作

本发明为常闭式夹持器。自然状态下，松开油缸腔I和增力油缸腔II都没有高压油作用，弹性装置14在预紧力的作用下顶紧活塞13，活塞13顶紧顶杆10。顶杆10通过摆杆7将力传递给压杆5。压杆5同时顶紧上卡瓦块3和下卡瓦块2，夹紧钻杆。当需要较大的夹紧力时，向增力油缸腔II内通入高压油，松开油缸腔I不供油，高压油作用于活塞13，活塞13将作用力通过顶杆10和摆杆7传递给压杆5。此时，夹紧钻杆的力为弹性装置14的预紧力和高压油作用于活塞13产生的推力之和。

（2）松开钻杆操作

向松开油缸腔I内进入高压油，增力油缸腔II内停止供油，松开油缸腔I内的高压油产生的推力大于弹性装置的预紧力，带动顶杆10反向运动，摆杆7围绕摆杆销轴8顺时针旋转，带动压杆5收回，夹持器松开。

最后应说明的是：显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。

Claims

1.一种双摆杆复合式夹持器，其特征在于：双摆杆复合式夹持器采用特殊结构设计，施力装置与受力装置采用上下双层设置。包括前挡板（1），下卡瓦块（2），上卡瓦块（3），丝杆（4），压杆（5），压杆销轴（6），摆杆（7），摆杆销轴（8），顶杆销轴（9），顶杆（10），侧板（11），后挡板（12），活塞（13），弹性装置（14）、缸筒（15）和底座（16）；

其中，活塞（13）与缸筒（15）组成增力油缸腔II，活塞（13）、侧板（11）和缸筒（15）组成松开油缸腔I；

弹性装置（14）安装在增力油缸腔II内，一端顶在缸筒（15）上，另一端顶在活塞（13）上；摆杆销轴（8）穿设于前挡板（1）和后挡板（12），同时摆杆销轴（8）穿设于摆杆（7）中，摆杆（7）围绕摆杆销轴（8）转动；

压杆销轴（6）穿设于压杆（5）和摆杆（7）中，压杆（5）和摆杆（7）铰接。顶杆销轴（9）穿设于顶杆（10）和摆杆（7）中，顶杆（10）与摆杆（7）铰接。侧板（11）上开有上圆柱孔（17）和下圆柱孔（18），压杆（5）穿设于侧板（11）的上圆柱孔（17），沿上圆柱孔（17）的轴线方向运动；顶杆（10）穿设于侧板（11）的下圆柱孔（18），沿下圆柱孔（18）的轴线方向运动。顶杆（10）一端与活塞（13）通过螺钉相连，另一端与摆杆（7）铰接。侧板（11）与缸筒（15）通过螺栓连接，侧板（11）与前挡板（1）和后挡板（12）通过螺栓连接。

2.根据权利要求1所述的双摆杆复合式夹持器，其特征在于：夹紧钻杆的力是弹性装置（14）产生的预紧力与增力油缸腔II产生的作用力的叠加。所述弹性装置（14）为碟簧或圆柱螺旋弹簧。

3.根据权利要求1所述的双摆杆复合式夹持器，其特征在于：所述顶杆销轴（9）与摆杆销轴（8）之间的距离大于压杆销轴（6）与摆杆销轴（8）之间的距离。

4.按照权利要求1所述的双摆杆复合式夹持器，其特征在于：卡瓦由下卡瓦块（2）和上卡瓦块（3）组成，下卡瓦块（2）与上卡瓦块（3）通过丝杆（4）连接。