全液压坑道钻机增力式夹持器的设计.pdf

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1、2014年第4l卷第2期探矿工程(岩土钻掘工程)61全液压坑道钻机增力式夹持器的设计刘智，殷新胜，孙保山(中煤科工集团西安研究院有限公司，陕西西安710077)摘要：介绍了一种可增力的油缸对顶式夹持器。采用对称结构布置，两边各设置一组增力装置，可将油缸产生的夹持力通过杠杆增力原理作用于钻杆上，具有外形尺寸小、夹紧力大等优点。对夹持器主要设计参数的选择和计算过程做了详细介绍。关键词：夹持器；增力式；夹紧力；全液压坑道钻机中图分类号：P634．3文献标识码：A文章编号：1672—7428(2014)02—0061—03DesignofBoostingTypeCla

2、mpforFullHydraulicDriveUndergroundDrilVLIUZhi，YINXin—sheng，SUNBao—shan(Xi’anResearchInstituteofChinaCoalTechnologyandEngineeringGroupCorp，Xi’anShaanxi710077，China)Abstract：Thispaperintroducesaboostingtypecylinderclampwithsymmetricalarrangementofforceincreasingdeviceonbothsides．Thecl

3、ampingforceproducedbycylinderactsonthedrillrodbasedonleverboostingprinciple．Thisclamphastheadvantagesofsmallsizeandhighclampingability．Theselectionofthemaindesignparametersandthecalculationprocessareintroducedindetail．Keywords：clamp；boostingtype；clampingforce；fullhydraulicdriveunder

4、grounddrill0引言新型夹持器为常开式设计(结构如图1所示)。夹持器是钻机的一个重要组成部分，其作用是整体采用方箱结构，左右对称布置施力装置，包括油起、下钻时夹持孔内钻具，使之处于静止状态，并与缸、传力杆、复位弹簧、球珠、上卡瓦座、下卡瓦座、插液压卡盘配合实现机械拧、卸钻杆。常用的夹持器销定位轴、拉杆、拉杆弹簧、定位板、上挡板、下挡板、通常分为常闭式和常开式。常闭式夹持器多为靠弹前挡板、后挡板。拉杆弹簧套装在拉杆上，复位弹簧簧夹紧、液压松开。为了获得大的夹紧力和较大的套装在传力杆上，传力杆两端装有球珠，分别与活开口量，通常要选用较大规格和较多个数的弹簧

5、构塞、上卡瓦座和下卡瓦座形成球面接触。上卡瓦座成。同时，为了可靠地打开夹持器，还需要配置较大与下卡瓦座通过贯穿于前挡板与后挡板的插销定位的油缸，以产生大于碟形弹簧张力的油缸推力。这轴铰接。拉杆通过定位板上的导向孔与上卡瓦座、样就使夹持器的结构尺寸较大，在坑道钻机上使用下卡瓦座螺纹连接。调节拉杆在上卡瓦座、下卡瓦受到了一定的限制。座内的螺纹旋人深度可以改变拉杆弹簧的回弹预紧常开式夹持器多为靠油缸夹紧、弹簧松开。为力。夹持器的传力杆、球珠、卡瓦座和插销定位轴了保证夹持器的夹紧力，通常要选用较大的油缸或采用高的系统压力。由于背压的存在，油缸过大，会、＼』／耄发生弹簧

6、回弹力不足，夹持器打开困难。这就要求，——f保证油缸一定大小的前提下，设置增力机构，达到小油缸能够产生大的夹紧力的目的。这样，既能保证／、获得所需要的夹紧力，还不会影响到夹持器的顺利)一打开_／争I彤篝：＼l、定位板后挡板F挡板1夹持器的设计1．1结构型式图1夹持器结构示意图收稿日期：2013—08—27；修回日期：2013—11—20基金项目：科研院所技术开发研究专项“松软突出煤层钻进装备研发”(2011EG122204)作者简介：刘智(1982一)，男(汉族)，内蒙古乌海人，中煤科工集团西安研究院实习研究员，机械工程专业，硕士，现从事煤矿坑道钻机的设计研发

7、工作，陕西省西安市高新区锦业一路82号，liuzbi030191@sina．COITI。62探矿工程(岩土钻掘工程)2014年第41卷第2期组成了一套增力装置。通过该增力装置，可以把油大倾角，oc=±15。；n——卡瓦与钻杆的摩擦副数，缸产生的夹紧力转化为较大的夹紧力，可有效保证=4；——钻杆与卡瓦的摩擦系数，=0．3。钻杆夹紧的可靠性。(2)克服回转器最大转矩所需要的夹紧力F：1．2增力原理FJ．’：一，：一—≤'0-一：一93633N如图2所示为夹持器夹紧钻杆时的状态，此时‘dn／x89×10×4×0．3卡瓦座受到油缸的推力F以及卡瓦的反作用力的式中：一回

8、转器最大转矩，M=5000N·m；作用