孔口夹持器.doc

液压孔口夹持器的分类
夹持器作为钻机的一个重要部件,其主要作用是在自动装卸钻杆时，与钻机的马达协调运动正反转，实现钻杆间对接、脱离，钻头拆卸等，必要时夹持孔内钻具，防止孔内钻具滑移，因此其性能的好坏将直接影响到钻机整机的性能、钻进效率以及钻孔质量等。
常用的液压夹持器主要可分为常闭式、常开式、液压松紧型和复合式等类型。

1．常闭式夹持器
常闭式夹持器靠弹簧的预紧力夹紧钻具，油压松开，在不工作时，处于夹紧钻具状态，常用在钻进大角度倾斜孔的钻机上。
一组经过预压缩的弹簧作用在斜面(如图1卡瓦座)或杠
杆等增力机构上，使卡瓦座产生轴向移动，带动卡瓦径向移
动，夹紧钻具；高压油进人卡瓦座与外壳形成的油缸，进一步压缩弹簧，使卡瓦座和卡瓦产生
反向运动，松开钻具。 1—外壳；2—卡瓦座；3—卡瓦；4—碟形弹簧；5—主轴
图1 斜面增力常闭式夹持器
此类夹持器结构紧凑、工作可靠、夹持力取决于弹簧预紧力不受油压变化的影响。可在突然停电时实现快速、可靠地夹紧钻具，防止跑钻事故。

2．常开式夹持器
常开式夹持器一般采用液压夹紧、弹簧松开的方式，在不工作时处于松开状态。这种夹持器结构与常闭式夹持器相似，不同的是弹簧和油缸使卡瓦产生的运动方向与常闭式相反。
夹持器靠油缸的推力产生夹持力，油压的下降将直接引起夹持力的下降，一般需在油路上设置性能可靠的液压锁来保持压力。

3. 液压松紧型夹持器
      夹紧松开都由液压力实现，结构较为简单, 两侧油缸进油口分别通高压油时, 卡瓦跟随活塞运动向中心收拢，夹紧钻具，改变高压油入口，卡瓦则背离中心，松开钻具。该类夹持器结构对称，但是夹紧力容易受油压力变化的影响。

4．复合式夹持器
所谓复合式夹持器就是将常闭式夹持器与液压夹紧、弹簧松开式夹持器巧妙地结合在一起，见图2。其工作原理是利用压缩弹簧的预紧力来克服钻具自重，主油缸松开夹持器。有主油缸和副油缸，副油缸侧连接一组碟簧，当高压油进入主油缸，推动主油缸缸体4向右移动，通过顶柱5将力传给右卡瓦座9，碟簧11被进一步压缩，右卡瓦座右移；同时，在圆柱弹簧15的作用下，左卡瓦座左移，松开钻具。弹簧的预紧力和副油缸的合力来克服钻具自重与钻机转矩的合力。副油缸在油路上与动力头反转相连。当钻机反转拧卸钻具时，高压油同时进入副油缸。副油缸活塞12对右卡瓦座产生推力，与压缩的碟簧共同夹紧钻具。

1一螺栓；2一螺母；
3一主油缸活塞；
4一主油缸缸体；
5一顶柱；6一插销；
7一左卡瓦座；8一卡瓦；
9一右卡瓦座；1O一碟簧套；11一碟簧；12一副油缸活塞；13一副油缸缸体；l4一导轨；15一圆柱弹簧；16一限位套

图2 复合式夹持器
复合式夹持器开口量大、开启压力低、体积小、结构简单、性能可靠、并且也可以实现突然断电时夹紧钻具。但结构设计比较复杂，重量非对称布置，在某些特定的使用场合可能引起一定的偏载。