打捞用动力头及其配套夹持器

打捞用动力头及其配套夹持器

如本章第一节所述，煤矿井下定向钻进工程中，由于多种原因导致的钻孔坍塌卡钻和沉渣卡钻事故，在采用强力回转、起下钻活动钻具的方法无法解卡的情况下，可选择采用套铣打捞的方法。套铣打捞作业需要使用φ102mm打捞钻杆配套φ107mm打捞钻头或φ127mm打捞钻杆配套φ133mm打捞钻头，采用回转钻进工艺来实现，由于目前的ZDY6000LD型钻机采用的动力头最大扭矩为6000N·m，难以满足长钻孔回转套铣钻进的需要，且其卡盘和夹持器最大通孔直径仅有89mm，无法与φ102mm和φ127mm打捞钻杆配套。

为了满足套铣打捞的需要，中煤科工集团西安研究院研制了新型定向长钻孔套铣打捞用全液压坑道钻机动力头及夹持器，该套动力头和夹持器可与ZDY6000LD(A)、ZDY6000LD和ZDY6000LD(F)定向钻机的6000N·m动力头和夹持器互换，通过更换卡瓦可与多种规格钻杆配套，动力头最大扭矩达到12000N·m。

一、打捞动力头
(一)结构介绍
12000N·m打捞用动力头是对ZDY6000系列煤矿用履带式全液压坑道钻机动力头的改型设计，两者结构原理相同，是将原动力头的最大输出转矩增大至12000N·m，主轴通孔直径扩大至135mm，与原钻机相比动力头中心升高了55mm。该打捞动力头由油马达、齿轮箱、管夹、抱紧装置、液压卡盘和拖板组成，其主要技术参数见表7-1，外观如图7-10所示，结构如图7-11所示，零部件明细见表7-2。

表7-1 12000N·m全液压坑道钻机打捞用动力头主要技术参数

图7-10 12000N·m打捞动力头

表7-2 动力头零部件明细

续表

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注:表中序号与图7-11中的编号对应。

图7-11 1200N m动力结构示意图
动力头液压卡盘为油压加紧、弹簧松开的胶筒式结构，具有自动对中、卡紧力大等特点，如图7-12所示。

控制液压卡盘的压力油通过箱体上的滤油器和配油套进入主轴中的油孔，经过卡盘上的油孔作用于胶筒，最终实现在回转钻进及起、下钻时夹紧钻杆随同回转器一起运动。卡盘通过更换卡瓦可与φ73mm、φ89mm、φ102mm和φ127mm钻杆配套使用，更换卡瓦时，需用专用工具将卡瓦组的弹簧压缩放入橡胶筒内，液压卡盘结构如图7-13所示，零部件明细见表7-3。

图7-12 液压卡盘

图7-13 液压卡盘结构示意图

表7-3 液压卡盘零部件明细

注:表中序号与图7-13中的编号对应。

抱紧装置为常开式结构，在采用孔底马达钻进工艺时使用，由钻机系统通入高压油，使之抱紧输入轴，防止钻杆转动，外观及结构分别如图7-14、图7-15所示，零部件明细见表7-4。

图7-14 抱紧装置

图7-15 抱紧装置结构示意图

表7-4 抱紧装置零部件明细

续表

注:表中序号与图7-15中的编号对应。
(二)安装与拆卸
在更换动力头时，将连接拖板与刮泥板的十字槽半球头螺钉、连接拖板和夹板及下衬板的六角头螺栓、连接拖板和上衬板的六角头螺栓、顶紧拖板与侧衬板的紧定螺钉松掉，这时可以将拖板连同回转器一起从钻机上拆卸下来。

然后将新拖板用上述螺钉及螺栓连接在给进机身上，最后用内六角螺栓将动力头与拖板连接起来。
该动力头通过螺栓与拖板连接，拖板采用卡槽式连接安装在给进装置的油缸上，给进油缸带动拖板及动力头沿机身导轨往复运动，实现钻具的给进和起拔。
二、夹持器
(一)结构介绍
配套使用的夹持器与原夹持器的结构相似，如图7-16、7-17所示，零部件明细见表7-5。

为保证夹持器零部件的通用性，卡瓦的轴向定位不再采用插杆和紧定螺钉定位，而采用卡瓦凹面受压、螺栓连接的方法。更换夹持器卡瓦时，松开内六角圆柱头螺钉即可实现卡瓦的更换。

图7-16 打捞动力头配套夹持器

图7-17 打捞动力头配套夹持器结构图

表7-5 打捞动力头配套夹持器零部件明细

注:表中序号与图7-17中的编号对应。
(二)安装与拆卸
更换夹持器时，松掉内六角螺钉，利用六角头螺栓将夹持器顶起，将销钉拆掉，即可将夹持器从钻机上拆卸下来。

然后利用垫片调整新夹持器中心高与动力头中心高一致，用销钉将夹持器在给进装置上定位，最后上紧内六角螺钉，并装上六角头螺栓，夹持器的更换即可完成。
三、使用与维护
1.使用
12000N·m全液压坑道钻机打捞用动力头及配套夹持器用于定向钻具的卡钻套铣打捞，用配套φ102mm打捞钻杆+φ107mm打捞钻头或φ127mm打捞钻杆+φ133mm打捞钻头，采用回转钻进工艺进行套铣打捞;可从动力头后通孔中进行打捞钻杆的加接、拧卸作业，手柄操作方法和原6000N·m动力头相同，详见第三章所述。
2.维护
12000N·m打捞动力头及配套夹持器维护方法和原6000N·m动力头及配套夹持器相同，详见第三章所述。

弹簧夹紧，液压松开式夹持器

GZY-Ⅲ型钻机夹持器是一种弹簧夹紧、液压松开常闭式夹持器（图5-14）。该夹持器由卡瓦2、卡瓦座3、复位弹簧4、活塞7、顶杆6、液压缸8、碟形弹簧9等零件组成。

在卡瓦座3内装有两块卡瓦2，卡瓦间装有2个复位弹簧4。

液压缸8与卡瓦座3的左端用螺钉11连接。活塞7的右侧和液压缸右腔间装有碟形弹簧9。碟形弹簧是以预压力装入，并用限位螺钉5定位。活塞7中空处的右端为油管接头12，液压油可直达缸左腔。

活塞在碟形弹簧张力作用下，通过顶杆6推动卡瓦2。
夹持器的工作原理：夹紧钻杆是靠碟形弹簧的张力，向左推动活塞，使顶杆推动右边的卡瓦左移；向右边推动卡瓦座，使左边的卡瓦右移，两面卡瓦同时相向移动，将钻杆夹紧。这时，复位弹簧压缩。

需要松开钻杆时，操纵液压系统使压力油从接油口进入，经活塞中空处，进入液压缸的左腔，使液压缸左移、活塞右移（两者同时相背移动），这时，顶杆和液压缸同时带动卡瓦座使卡瓦放松，弹簧使卡瓦复位而松开钻杆。

液压动力头岩心钻机设计与使用图5-14 GZY-Ⅲ型钻机夹持器结构图|1，5—限位螺钉；2—卡瓦；3—卡瓦座；4—复位弹簧；6—顶杆；7—活塞；8—液压缸；9—碟形弹簧；10—外壳；11—螺钉；12—油管接头夹持器安装于孔口，只在升降钻具时使用。在钻进时，应将卡瓦从卡瓦座中取出，以防磨损钻杆。

机器人末端执行器上的夹持器的种类有哪些

机器人的末端执行器是一个安装在移动设备或者机器人手臂上,使其能够拿起一个对象,并且具有处理、传输、夹持、放置和释放对象到一个准确的离散位置等功能的机构。 机器人末端执行器上的夹持器的种类:工业机器人中应用的机械式夹持器多为双指头爪式，按其手指的运动可以分为平移型和回转型。

按照夹持方式来分可以分为外夹式和内撑式.本文是按照结构特性来进行分类的，可分为电动（电磁）式、液压式和气动式，以及他们的组合。

孔口夹持器的功用及设计要求

孔口夹持器即钻杆夹持器，用于孔口夹持钻杆。在拧卸钻杆时，在孔口需要把钻杆夹紧；如钻杆夹不紧不能卸扣，所以要求夹持器能够可靠地夹持孔内钻具，在拧卸钻杆时能产生足够大的夹持力而不发生打滑现象。

根据动作要求，当夹紧钻杆时，可实现钻杆的固定；当放松钻杆时，可实现钻杆的上提或下放。

夹持器根据其功能应满足以下要求：
（1）有足够的夹持力，在提升、下放钻具时能可靠地夹持孔内钻具；
（2）能产生足够大的摩擦力矩、在拧卸钻具时不发生打滑现象；
（3）夹紧、松开动作迅速，能自动定心；
（4）卡瓦硬度适当，摩擦系数大，夹紧时不损伤钻杆表面；
（5）结构简单，体积小，操作方便，安全可靠，易于维修。

钢材的各牌号，是什么意思如何区分啊

钢材牌号，又称钢铁产品牌号，一般采用汉语拼音字母，化学元素符号和阿拉伯数字相结合表示钢材产品名称，用途，特性和工艺的方法。
区分方法：
1，普通碳素结构钢按屈服强度表示牌号，例如Q235B，Q345D   Q标识屈服的意思，235是屈服强度235N，B是牌号等级b级。

2，优质碳素结构钢用含碳量表示，例如20钢，35钢，45钢，65Mn前面的数字表示含碳量万分之多少，后面的表示合金材料。

扩展资料：

钢材牌号表示：
1，碳素结构钢
①由Q+数字+质量等级符号+脱氧方法符号组成。它的钢号冠以“Q”，代表钢材的屈服点，后面的数字表示屈服点数值，单位是MPa例如Q235表示屈服点(σs)为235 MPa的碳素结构钢。
②必要时钢号后面可标出表示质量等级和脱氧方法的符号。质量等级符号分别为A，B，C，D。

脱氧方法符号：F表示沸腾钢；b表示半镇静钢：Z表示镇静钢；TZ表示特殊镇静钢，镇静钢可不标符号，即Z和TZ都可不标。例如Q235-AF表示A级沸腾钢。
③专门用途的碳素钢，例如桥梁钢，船用钢等，基本上采用碳素结构钢的表示方法，但在钢号最后附加表示用途的字母。

2，优质碳素结构钢
①钢号开头的两位数字表示钢的碳含量，以平均碳含量的万分之几表示，例如平均碳含量为0.45%的钢，钢号为“45”，它不是顺序号，所以不能读成45号钢。
②锰含量较高的优质碳素结构钢，应将锰元素标出，例如50Mn。
③沸腾钢，半镇静钢及专门用途的优质碳素结构钢应在钢号最后特别标出，例如平均碳含量为0.1%的半镇静钢，其钢号为10b。

3，碳素工具钢
①钢号冠以“T”，以免与其他钢类弄混。
②钢号中的数字表示碳含量，以平均碳含量的千分之几表示。例如“T8”表示平均碳含量为0.8%。

③锰含量较高者，在钢号最后标出“Mn”，例如“T8Mn”。
④高级优质碳素工具钢的磷，硫含量，比一般优质碳素工具钢低，在钢号最后加注字母“A”，以示区别，例如“T8MnA”。
4，易切削钢
①钢号冠以“Y”，以区别于优质碳素结构钢。
②字母“Y”后的数字表示碳含量，以平均碳含量的万分之几表示，例如平均碳含量为0.3%的易切削钢，其钢号为“Y30”。

③锰含量较高者，亦在钢号后标出“Mn”，例如“Y40Mn”。
5，合金结构钢
①钢号开头的两位数字表示钢的碳含量，以平均碳含量的万分之几表示，如40Cr。
②钢中主要合金元素，一般以百分之几表示。当平均合金含量<1.5%时，钢号中一般只标出元素符号，而不标明含量，但在特殊情况下易致混淆者，在元素符号后亦可标以数字“1”，例如钢号“12CrMoV”和“12Cr1MoV”，前者铬含量为0.4-0.7%，后者为0.9-1.2%，其余成分全部相同。

③钢中的钒V，钛Ti，铝Al，硼B，稀土RE等合金元素，均属微合金元素，虽然含量很低，仍应在钢号中标出。例如20MnVB钢中。钒为0.07-0.12%，硼为0.001-0.005%。
④高级优质钢应在钢号最后加“A”，以区别于一般优质钢。

⑤专门用途的合金结构钢，钢号冠以(或后缀)代表该钢种用途的符号。例如，铆螺专用的30CrMnSi钢，钢号表示为ML30CrMnSi。
6，低合金高强度钢
①钢号的表示方法，基本上和合金结构钢相同。

②对专业用低合金高强度钢，应在钢号最后标明。例如16Mn钢，用于桥梁的专用钢种为“16Mnq”，汽车大梁的专用钢种为“16MnL”，压力容器的专用钢种为“16MnR”。
7，弹簧钢
弹簧钢按化学成分可分成碳素弹簧钢和合金弹簧钢两类，其钢号表示方法，前者基本上与优质碳素结构钢相同，后者基本上与合金结构钢相同。

8，滚动轴承钢
①钢号冠以字母“G”，表示滚动轴承钢类。
②高碳铬轴承钢钢号的碳含量不标出，铬含量以千分之几表示。例如GCr15。渗碳轴承钢的钢号表示方法，基本上和合金结构钢相同。

9，合金工具钢和高速工具钢
①合金工具钢钢号的平均碳含量≥1.0%时，不标出碳含量；当平均碳含量<1.0%时，以千分之几表示。例如Cr12，CrWMn，9SiCr，3Cr2W8V。
②钢中合金元素含量的表示方法，基本上与合金结构钢相同。

但对铬含量较低的合金工具钢钢号，其铬含量以千分之几表示，并在表示含量的数字前加“0”，以便把它和一般元素含量按百分之几表示的方法区别开来。例如Cr06。
③高速工具钢的钢号一般不标出碳含量，只标出各种合金元素平均含量的百分之几。例如钨系高速钢的钢号表示为“W18Cr4V”。

钢号冠以字母“C”者，表示其碳含量高于未冠“C”的通用钢号。
10，不锈钢和耐热钢
①钢号中碳含量以千分之几表示。例如“2Cr13”钢的平均碳含量为0.2%；若钢中含碳量≤0.03%或≤0.08%者,钢号前分别冠以“00”及“0”表示之，例如00Cr17Ni14Mo2，0Cr18 Ni9等。

②对钢中主要合金元素以百分之几表示，而钛，铌，锆，氮等则按上述合金结构钢对微合金元素的表示方法标出。
11，焊条钢
它的钢号前冠以字母“H”，以区别于其他钢类。例如不锈钢焊丝为“H2Cr13”，可用于区别不锈钢“2C。

钻机钻进正常起拔时卡盘不加钻杆怎么回事

钻机钻进正常起拔时液压卡盘夹不牢钻杆主要是由夹持器机械故障引起的主要原因如下：1、夹持器不能完全张开或张开量不够。夹持器是用四根螺杆将主油缸、左卡瓦座和右卡瓦座、副油缸组合连结为一体，若出现四根螺杆受力不均 时，夹持器运动受阻，张开量不均匀，导致夹持器不能正常张开。

另外，四根螺杆上的螺母 拧紧过渡，同样导致夹持器不能正常张开。

合理的调整距离是间隔环外留有一片碟型弹簧即可。2、夹持器夹不牢钻杆，发生打滑现象。先检查卡瓦的磨损状况，再检查碟型弹簧是 否破损，若发生卡瓦磨损过大或碟型弹簧损坏的情况时，应予与更换。3、在钻进过程中 发生夹持器夹不住钻杆情况。

在这种情况下，往往是因为钻渣塞堵在夹持器左右活动卡瓦座 的槽内，致使卡瓦座移动不便，导致夹不住钻杆。因此在钻进过程中，要经常性的清洗夹持 器的缝隙，或者在夹持器前做一橡胶挡板，能阻止大量的钻渣进入夹持器活动缝隙，减少钻 渣卡住夹持器，即便如此也要经常清洗夹持器保持正常工作。4、受开孔孔位不正影响或 钻机失稳移位影响，造成夹持器与孔位不对正，而产生别劲磨擦钻杆，导致夹持器夹持钻杆 阻力过大而影响夹紧力。

在钻进工作中，出现上述问题时，应及时调整机身位置，避免发生 偏移磨钻杆。5、夹持器的滑板与卡槽之间的间隙较小，当钻渣进入卡槽间隙时，将夹持 器卡住不能自由移动和自由对中。因此，经常性的清洗夹持器托板和卡槽，使夹持器能顺利的移动。