本实用新型专利技术的安装有二级减速构件的液压卡盘式钻杆夹紧装置，二级减速构件包括第一大齿轮、第一小齿轮、第二大齿轮和第二小齿轮，第二大齿轮和第二小齿轮组成第一级减速，第一大齿轮和第一小齿轮组成第二级减速，第一级减速的第二小齿轮与第二大齿轮的速比为i1＝57/21＝2.71；本实用新型专利技术的二级减速构件及安装有该构件的液压卡盘式钻杆夹紧装置，通过装置内部各个部件之间的位置关系的调整，各个部件的具体结构细节的设定，使本装置在提高效率的同时，能提高装置中各个部件的使用寿命，具有使用寿命长、故障率低、维修简便、性价比高的特点。
【技术实现步骤摘要】
二级减速构件及安装有该构件的液压卡盘式钻杆夹紧装置
本技术涉及钻探设备领域，为煤矿用坑道深孔钻机的动力部件，具体为二级减速构件及安装有该构件的液压卡盘式钻杆夹紧装置。
技术介绍
随着煤矿开采技术的不断发展，煤矿用的坑道钻机技术不断成熟，固定式钻机设备已经被履带式钻机取代。履带钻机的核心部分为钻机打孔的动力头部分，动力头主要为钻杆提供旋转力矩，钻机本身提供推动力，钻头安装在钻杆上，在推动力和旋转力矩的共同作用下对岩石形成破坏力，从而形成连续的钻孔能力。目前动力头对钻杆的驱动形式主要有两种，一种为钻杆与动力头通过螺纹直接连接，这种形式安全可靠，但是每打完一根钻杆就需要拆卸钻杆后补充钻杆，工作效率较低下；另一种为动力头通过液压压力来夹紧钻杆，夹紧力形成摩擦力来驱动钻杆旋转，这种结构的优势为不用拆卸钻杆就能补充钻杆，钻杆从动力头后面连续不断的补充从而形成比较连续的钻孔作业过程，其效率明显提高，其缺点为内部元件的损坏周期非常短。
技术实现思路
针对现有技术中的缺陷和不足，本技术给出了二级减速构件及安装有该构件的液压卡盘式钻杆夹紧装置，在提高效率的同时，提高装置的使用寿命。为达到上述目的，本专利技术采取的技术方案包括：二级减速构件，包括第一大齿轮、第一小齿轮、第二大齿轮和第二小齿轮，第二大齿轮和第二小齿轮啮合组成第一级减速，第一大齿轮和第一小齿轮啮合组成第二级减速，第一小齿轮与第二大齿轮同轴传动；第一级减速和第二级减速的总传动比为7.5。最好的，第一级减速的第二小齿轮与第二大齿轮的速比为i1＝57/21＝2.71；第二级减速的第一小齿轮与第一大齿轮的速比为i2＝80/29＝2.76。更好的，第一大齿轮、第一小齿轮、第二大齿轮和第二小齿轮均采用高效斜齿轮，高效斜齿轮的螺旋升角为11°。安装有所述的二级减速构件的液压卡盘式钻杆夹持装置，包括空心轴，沿空心轴轴向依次设置所述的二级减速构件和动力卡盘构件，动力卡盘构件包括沿空心轴依次设置的推力卸载构件和常闭夹紧构件；常闭夹紧构件包括碟簧、滑移体和卡瓦体，卡瓦体同轴嵌设在空心轴轴壁内，滑移体与卡瓦体沿锥面贴合套设，碟簧在滑移体的一端顶紧保证卡瓦体在轴向的抱紧力，推力卸载构件在滑移体的另一端顶紧给卡瓦提供卸载力。具体的，所述的滑移体为外壁带有碟簧安装台的圆柱形构件，碟簧安装台上设置碟簧安装位，滑移体的内壁为锥形的卡瓦贴合面，碟簧安装台靠近卡瓦贴合面的锥形大口端同轴设置，碟簧同时在碟簧安装台和滑移体的锥形面的小口端端面进行滑移体的顶紧。优选的，所述的碟簧安装台的宽度为滑移体的锥形面的小口端端面宽度的2～3倍，滑移体的卡瓦贴合面的锥度角β＝16～32°。进一步的，所述的卡瓦体包括卡瓦和弹簧挡圈，卡瓦为直角梯形构件，卡瓦的锥形面为贴合面，卡瓦的直角面为合金抱紧面，合金抱紧面上并列设置有硬质合金块，且在合金抱紧面上沿周向设置弹簧挡圈安装位；在卡瓦的贴合面上设置多个在同一平面的凸台；滑移体与卡瓦体沿锥面贴合设置的锥度角α＝8～16°。最好的，卡瓦体安装端的空心轴轴壁厚度与非卡瓦体安装端的空心轴轴壁厚度的厚度差为9～11mm。另外，推力卸载构件为液压油缸和活塞体，活塞体的位移为滑移体与卡瓦的相对移动提供动力，液压油缸的行程距离小于碟簧的总变形量的距离。还有，还包括卡瓦端盖，碟簧设置在卡瓦端盖和滑移体之间，使滑移体沿锥向顶紧卡瓦，卡瓦压紧弹簧挡圈给钻杆提供抱紧力；还包括外壳，卡瓦端盖外还设置防尘盖，防尘盖与外壳组成夹紧构件的壳体，夹紧构件的壳体与液压油缸连接，活塞体与滑移体之间还设置转向套和球轴承。与现有技术相比，本技术的优点为：本技术的二级减速构件及安装有该构件的液压卡盘式钻杆夹紧装置，通过装置内部各个部件之间的位置关系的调整，各个部件的具体结构细节的设定，使本装置在提高效率的同时，能提高装置中各个部件的使用寿命，具有使用寿命长、故障率低、维修简便、性价比高的特点。附图说明图1为本技术的安装有二级减速构件的液压卡盘式钻杆夹紧装置的正视图；图2为图1的A-A的剖视图；图3为本技术的安装有二级减速构件的液压卡盘式钻杆夹紧装置的俯视图；图4为图3的B-B的剖视图；图5为本技术的安装有二级减速构件的液压卡盘式钻杆夹紧装置的右视图；图6为图5的C-C的剖视图；图中各标号表示为：1-动力卡盘构件、11-动力卡盘外壳、12-液压油缸、13-活塞体、14-第一球轴承、15-转向套、16-滑移体、17-碟簧、18-卡瓦端盖、19-防尘盖、110-卡瓦、2-减速构件、21-第一大齿轮、22-第一小齿轮、23-第二大齿轮、24-第二小齿轮、25-传动轴、26-减速机构外壳、27-轴套、28-第二球轴承、29-减速机构外壳端盖、210-空心轴端盖、3-马达、4-空心轴；以下结合说明书附图和具体实施方式对本技术做具体说明。具体实施方式本技术的二级减速构件包括第一大齿轮、第一小齿轮、第二大齿轮和第二小齿轮，第二大齿轮和第二小齿轮啮合组成第一级减速，第一大齿轮和第一小齿轮啮合组成第二级减速，第一小齿轮与第二大齿轮同轴传动；第一级减速的第二小齿轮与第二大齿轮的速比为i1＝57/21＝2.71；第二级减速的第一小齿轮与第一大齿轮的速比为i2＝80/29＝2.76，第一级减速和第二级减速的总传动比为i1×i2＝7.5；最好的，上述齿轮均采用高效斜齿轮，高效斜齿轮的螺旋升角β＝11°。本技术的安装有二级减速构件的液压卡盘式钻杆夹持装置包括空心轴，沿空心轴轴向依次设置二级减速构件和动力卡盘构件，动力卡盘构件包括沿空心轴依次设置的推力卸载构件和常闭夹紧构件；常闭夹紧构件包括碟簧、滑移体和卡瓦体，卡瓦体同轴嵌设在空心轴轴壁内，此处所说的卡瓦体嵌设在空心轴轴壁内表示的是卡瓦体嵌设在空心轴非端部的位置，大部分人认为，卡瓦体不设置在端部会带来加工过程复杂和拆卸不方便的问题，其实，专利技术人通过研究发现，不设置在端部，不仅不会增加制造成本，同时由于结构相互之间的协调性，比如空心轴会给卡瓦体更好的保护，卡瓦体本身会降低对端部管壁结构的径向损耗性，两者协调后增加各个部件的使用寿命，反而降低了生产成本；滑移体与卡瓦体沿锥面贴合套设，碟簧在滑移体的一端顶紧保证卡瓦在轴向的抱紧力，推力卸载构件在滑移体的另一端顶紧给卡瓦提供卸载力。这种结构的设置，在碟簧的顶紧条件下实现对钻杆的持续常闭夹紧，只有在更换钻杆或对钻杆进行卸载时，才需要推力卸载构件的工作，因此，在一定程度上提高了推力卸载构件的使用寿命；最好的，推力卸载构件位于空心轴的主动端，即位于空心轴与马达或减速机等动力部件的连接端，常闭夹紧构件位于空心轴的从动端，这样设置的好处是高速转动的动力部件与结构相对简单的推力卸载构件(比如液压缸)直接相邻，由于在动力部件工作的过程中，推力卸载构件永远不会工作，所以将推力卸载构件与动力部件相邻设置不会对动力部件的工作产生影响，也不会对钻杆的工作产生影响，且通过推理卸载构件将动力部件与常闭夹紧构件间隔，在一定程度上将夹紧和转动的两个工作过程分隔，使两个工作过程在一定程度上分离同时还有相关性，保证了碟簧顶紧的稳定性，这样结构的设计，是专利技术人在实际的工作过程中总结得到的，也是通过大量的对比实验得出的这样的结论，专利技术人反复的实验本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种安装有二级减速构件的液压卡盘式钻杆夹持装置，其特征在于，包括空心轴(4)，沿空心轴(4)轴向依次设置二级减速构件(2)和动力卡盘构件(1)，动力卡盘构件(1)包括沿空心轴(4)依次设置的推力卸载构件和常闭夹紧构件；常闭夹紧构件包括碟簧(17)、滑移体(16)和卡瓦体，卡瓦体同轴嵌设在空心轴(4)轴壁内，滑移体(16)与卡瓦体沿锥面贴合套设，碟簧(17)在滑移体(16)的一端顶紧保证卡瓦体在轴向的抱紧力，推力卸载构件在滑移体(16)的另一端顶紧给卡瓦体提供卸载力；所述的二级减速构件(2)包括第一大齿轮(21)、第一小齿轮(22)、第二大齿轮(23)和第二小齿轮(24)，第二大齿轮(23)和第二小齿轮(24)啮合组成第一级减速，第一大齿轮(21)和第一小齿轮(22)啮合组成第二级减速，第一小齿轮(22)与第二大齿轮(23)同轴传动；第一级减速和第二级减速的总传动比为7.5。
【技术特征摘要】
1.一种安装有二级减速构件的液压卡盘式钻杆夹持装置，其特征在于，包括空心轴(4)，沿空心轴(4)轴向依次设置二级减速构件(2)和动力卡盘构件(1)，动力卡盘构件(1)包括沿空心轴(4)依次设置的推力卸载构件和常闭夹紧构件；常闭夹紧构件包括碟簧(17)、滑移体(16)和卡瓦体，卡瓦体同轴嵌设在空心轴(4)轴壁内，滑移体(16)与卡瓦体沿锥面贴合套设，碟簧(17)在滑移体(16)的一端顶紧保证卡瓦体在轴向的抱紧力，推力卸载构件在滑移体(16)的另一端顶紧给卡瓦体提供卸载力；所述的二级减速构件(2)包括第一大齿轮(21)、第一小齿轮(22)、第二大齿轮(23)和第二小齿轮(24)，第二大齿轮(23)和第二小齿轮(24)啮合组成第一级减速，第一大齿轮(21)和第一小齿轮(22)啮合组成第二级减速，第一小齿轮(22)与第二大齿轮(23)同轴传动；第一级减速和第二级减速的总传动比为7.5。2.如权利要求1所述的安装有二级减速构件的液压卡盘式钻杆夹持装置，其特征在于，第一级减速的第二小齿轮(24)与第二大齿轮(23)的速比为i1＝57/21＝2.71；第二级减速的第一小齿轮(22)与第一大齿轮(21)的速比为i2＝80/29＝2.76。3.如权利要求1或2所述的安装有二级减速构件的液压卡盘式钻杆夹持装置，其特征在于，第一大齿轮(21)、第一小齿轮(22)、第二大齿轮(23)和第二小齿轮(24)均采用高效斜齿轮，高效斜齿轮的螺旋升角为11°。4.如权利要求1所述的安装有二级减速构件的液压卡盘式钻杆夹持装置，其特征在于，所述的滑移体(16)为外壁带有碟簧安装台的圆柱形构件，碟簧安装台上设置碟簧安装位，滑移体(16)的内壁为锥形的卡瓦贴合面，碟簧安装台靠近卡瓦贴合面的锥形大口端同轴设置，碟簧同时在碟簧安装台和滑移体(16)的锥形面的小口端...
【专利技术属性】
技术研发人员：文新国，
申请(专利权)人：陕西斯达防爆安全科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：陕西,61
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