一種小圓柱彈簧組常閉式條狀卡瓦卡盤的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種機械夾持裝置，尤其是一種小圓柱彈簧組常閉式條狀卡瓦卡盤。
【背景技術】
[0002]卡盤是機械夾持裝置重要的組成部件，安裝在動力裝置的末端，其主要作用是夾持管件，向鉆具傳遞轉矩和軸向力，完成能量的傳遞。
[0003]目前，常見液壓卡盤主要有常開式液壓卡盤和常閉式液壓卡盤，其中常開式液壓卡盤主要為膠筒式卡盤，常閉式卡盤主要為碟形彈簧式卡盤。膠筒式液壓卡盤工作時，利用液壓夾緊，彈簧松開，因此，對液壓系統的壓力要求要高些，供油系統中的配油套，因采用間隙密封，有一定的泄露，影響卡盤的性能。碟形彈簧式卡盤主要有油缸缸體、活塞、碟形彈簧、卡瓦座、卡瓦、空心軸組成，工作時靠彈簧彈力夾緊，液壓松開，卡盤性能取決于碟形彈■十生會泛。
[0004]由于碟形彈簧自身特性影響，碟形彈簧式卡盤存在以下不足:一、夾持力受碟形彈簧變形影響大，卡瓦磨損后夾持力損失大。二、卡瓦安裝在空心軸的中部位置或端部時，利用斜面增力的原理，其安裝的軸向尺寸對夾持力影響很大。三、要使卡盤有大的夾持力，就必須采用大尺寸的碟形彈簧，導致卡盤外形尺寸大，轉動慣量大。四、推力球軸承在卡盤工作時，因無力的作用，其成分離狀態，球珠在重力的作用而下沉，當再受壓力作用時，球珠短時脫軌，出現受力不平衡，使其壽命減短。五、卡瓦嵌入空心軸中部，卡瓦更換很不方便。
【發明內容】
[0005]本發明要解決上述現有技術的缺點，提供一種小圓柱彈簧組常閉式條狀卡瓦卡盤，也屬于一種小結構尺寸、大能力、快開型的液壓卡盤，解決了液壓卡盤在工作中，液壓系統需要連續供給較高壓力的液壓油，或因彈性元件特性不能滿足大能力卡盤的使用要求，以及在更換卡瓦時，安裝操作不便的問題。
[0006]本發明解決其技術問題采用的技術方案:這種小圓柱彈簧組常閉式條狀卡瓦卡盤，包括固定單元組件、卡瓦旋轉單元組件、固旋分離單元組件及鉆桿水塵阻離單元組件，所述卡瓦旋轉單元組件包括卡瓦組、卡瓦座、和彈簧座，外環組合彈簧組和內環彈簧組均勻的分布在卡瓦座或彈簧座與其相配合形成的園環形的各個圓柱孔中，提供卡瓦組的原始夾持力。
[0007]作為優選，所述外環組合彈簧組包括一個大彈簧和一個旋向相反的小彈簧或一個端蓋壓緊螺釘組，其大彈簧和小彈簧一端設于彈簧座的孔內，另一端頂在卡瓦座的端面止口上，內環彈簧組包括一個彈簧和一個卡瓦松開螺釘組，其彈簧一端設于卡瓦座的孔內，另一端頂在傳扭套銷的端面上。
[0008]作為優選，所述卡瓦座在圓周方向設有5?9個T型斜面槽，每個T型斜面槽內裝有條狀卡瓦及耐磨塊，向心排列成卡瓦組。
[0009]作為優選，所述卡瓦組的兩端設有卡瓦前后端部耐磨板，外側設有卡瓦組壓蓋，卡瓦組壓蓋通過端蓋壓緊螺釘組固定于彈簧座上。
[0010]作為優選，卡瓦組與卡瓦前后端部耐磨板之間設有0.15-0.2mm的間隙。
[0011]作為優選，所述鉆桿水塵阻離單元組件包括阻水環和前壓蓋，前壓蓋固定于卡瓦組壓蓋上，阻水環設于前壓蓋和卡瓦組壓蓋之間。
[0012]作為優選，彈簧座固定于主軸上，彈簧座通過傳扭套銷與傳扭板連接，傳扭板與主軸通過傳扭銷連接。
[0013]作為優選，所述固定單元組件包括軸承蓋、卡盤油缸體和油缸活塞，固旋分離單元組件包括推力軸承和鎖緊墊及圓螺母，卡瓦松開螺釘組穿過卡瓦座連接在滑移心軸上，滑移心軸設于油缸活塞內，油缸活塞套設于卡盤油缸體內，在油缸活塞和滑移心軸之間設有推力軸承，在滑移心軸上固定有鎖緊墊及圓螺母。
[0014]作為優選，所述卡盤油缸體上設有外接液壓油接頭，在油缸活塞與卡盤油缸體之間設有防塵圈。
[0015]發明有益的效果是:一、本發明采用小圓柱彈簧組作為卡盤彈性元件，能提供很好的彈力特性曲線，彈力隨變形變化很小，卡盤夾持力大，性能穩定，以機械部件代替液壓元件，避免漏油，降低對液壓系統的要求。二、小圓柱彈簧組自身外形尺寸小，安裝在卡瓦座與彈簧座相配合形成圓柱孔中，減小卡盤外形尺寸，轉動慣量小。三、卡瓦及耐磨塊嵌入卡瓦座內，斜面凹槽中帶動卡瓦組件徑向移動，能有效的傳遞運動，且斜面機構能起增力的作用。四、卡瓦座上設計有傳扭槽，卡瓦組卡在傳扭槽之間，傳遞轉矩，更換卡瓦時只需拆開端蓋，就可更換卡瓦，方便快捷。五、水塵阻離用可壓縮的橡膠安裝在卡盤體端部，有效防止水雜物進入卡盤，延長其使用壽命。六、延長了液壓部件的使用壽命，夾持可靠，拆卸鉆具時方便，快捷，提高現場工作效率。
【附圖說明】
[0016]圖1是本發明的結構示意圖；
[0017]附圖標記說明:主軸1，軸承蓋2，鎖緊墊及圓螺母3，油缸活塞4，推力軸承5，卡盤油缸體6，滑移心軸7，外環組合彈簧組8，傳扭銷9，傳扭板10，傳扭套銷11，內環彈簧組12，卡瓦松開螺釘組13，彈簧座14，卡瓦座15，端蓋壓緊螺釘組16，卡瓦組17，卡瓦前后端部耐磨板18，卡瓦組壓蓋19，阻水環20，前壓蓋21。
【具體實施方式】
[0018]下面結合附圖對本發明作進一步說明:
[0019]小圓柱彈簧組常閉式條狀卡瓦卡盤，由固定單元組件、卡瓦旋轉單元組件、固旋分離單元組件及鉆桿水塵阻離單元組件四部分組成。采用了斜面增力的原理，放大彈簧的張力。
[0020]固定單元包含定位軸承蓋2、卡盤油缸體6、油缸活塞4及油缸密封件，一般安裝在機體的端部，所構成的大環狀液壓油缸，松開卡瓦，調節大環狀液壓油缸的設計參數，可方便地解決其與液壓系統參數匹配問題，有效地實現執行部件的功能聯動。
[0021]卡瓦旋轉單元包含主軸1、滑移心軸7、外環組合彈簧組8、傳扭銷9、傳扭板10、傳扭套銷11、內環彈簧組12、卡瓦松開螺釘組13、彈簧座14、卡瓦座15、端蓋壓緊螺釘組16、卡瓦組17、卡瓦前后端部耐磨板18、卡瓦組壓蓋19。外環組合彈簧組8和內環彈簧組12共同提供，構成原始夾持力。卡瓦座15在圓周方向，設有五至九個不等的“T”型斜面槽，每個“T”型斜面槽內裝有條狀卡瓦及耐磨塊，向心排列成卡瓦組，夾持桿件，傳遞動力，小數值的用于厚壁管件，大數值用于簿壁管件。
[0022]固旋分離單元包含推力軸承5、鎖緊墊及圓螺母3，分開卡盤體的靜態和卡瓦組的動態。
[0023]鉆桿水塵阻離單元包含阻水環20、前壓蓋21，用可壓縮的橡膠，防止流體物進入卡盤內部，影響卡瓦的移動。
[0024]如圖1所示，外環組合彈簧組8的彈簧一端裝在彈簧座14的孔內，一端頂在卡瓦座15端面止口上，每孔中裝有一個大彈簧，又有一半數量的孔內再裝一個旋向相反的小彈簧，另一半數量的孔則裝端蓋壓緊螺釘組16 ;內環彈簧組12的彈簧一端裝在卡瓦座15的孔內，一端頂在傳扭套銷11的端面上，也就是說，有三種不同型號的彈簧同時安裝在卡瓦座或彈簧座與其相配合的分布在圓周上的各個圓柱孔中，因三個彈簧的參數不同，組裝后就會形成新的彈力特性曲線，這個新特性曲線更與卡盤的性能參數吻合。這種結構型式布局彈簧充