新型夹持器的探讨应用研究

杨忠胜

摘 要：胶筒式液压卡盘因其结构紧凑、夹紧力大，成为全液压钻机的主流结构卡盘，在国内外全液压坑道钻机上广泛应用。但胶筒式液压卡盘的胶筒易于损坏，卡瓦更换不方便，极大地影响了该卡盘的使用效果。对胶筒式液压卡盘的适用条件、针对要点进行分析对卡盘的结构及组件进行优化，针对更胶筒不方便的问题，设计的新型夹持器，在1404底抽L11#型号ZDY4500LXY钻机投入试用胶筒无更换，取得了良好的应用效果。

关键词：胶筒;液压卡盘;新型夹持器

一种矿用无胶筒液压卡盘，壳体内设置有卡紧钻具的卡紧机构和与减速机主轴连接的主轴连接套，减速机主轴输出的动力驱动钻具工作，卡紧机构包括两个相对设置的传扭盘和设置在两个传扭盘之间用于夹持钻具的卡瓦，卡瓦径向运动对钻具施加夹紧力，卡瓦的外部环套有锥套，锥套的外部设有液压驱动的活塞，活塞通过液压油的作用推动锥套做轴向运动，进而压紧卡瓦夹紧钻具。本发明通过采用锥套、卡瓦和活塞来替代胶筒，从而解决了胶筒易磨损导致的卡盘使用寿命低的问题，大幅度延长了液压卡盘的使用寿命;而且，锥套和卡瓦具有相配套的斜面，利用斜面原理将钻具固定，起到传递扭矩和推拉力的效果，增强了钻具工作时的稳固性。

2019年12月-2020年3月河南亚昊机电设备有限公司的新型夹持器（型号ZDYXXJCQ/4500）、新型回转器（型号ZDYXXHZQ/4500）在我队井下1404底抽L11#型号ZDY4500LXY钻机投入试用，经过三个多月时间试用，现将原夹持器、回转器与新型夹持器、回转器综合对比情况汇报如下：

一、新老夹持器使用情况对比

1.控制调节方面

原夹持器在使用不同型号的钻杆时需同时匹配相应直径夹持器卡瓦。新型夹持器由于双向双活塞运动、行程大，可对型号的钻杆进行夹持调节，在钻杆外径磨损较大的情况下，仍能夹持钻杆，可有效延长钻杆的使用寿命、降低钻杆成本消耗费用。

2.密封方面

原夹持器密封件损耗频繁。新型夹持器采用多层密封，无需频繁更换，有效解决了夹持器主、副油封漏油的问题。

二、新老回转器使用情况对比

1.新型回转器在使用期问故障率低，有效的解决了老式回转器胶桶漏油、垫板磨损、弹簧拉断等问题，大大降低材料消耗。

2.使用新型回转器在更换不同直径的钻杆时，无需更换胶桶、垫板，有效提升了工作效率。

三、使用新型产品优缺点及节能降耗方面

1.新型夹持器在使用期间效果较好，与原夹持器比较，优点较为明显，下附节省成本：

新型回转器设计不换胶筒、不换垫片、弹簧及十字盘等易损件，一次安装长期使用有效降低了人工和材料投入。由于新型回转器设计使用的是锥形卡瓦，外径磨损较大的钻杆在没有使用新型回转器的钻机上无法使用，但在使用新型回转器的钻机上依然可以使用，钻杆的使用寿命得到延长，有效降低了钻杆的成本消耗。

节能消耗;钻杆经过长期使用，以前磨损小于φ70mm的废旧钻杆无法加持，但在新型回转器和夹持器上可重新使用，有效的延长了钻杆的使用寿命、降低了钻杆成本。其材料节约详细情况如下：

1404底抽巷2019年每月使用胶筒统计明细：

节能消耗上：钻杆经过长期使用，以前磨损小于φ70mm的废旧钻杆无法加持，但在新型回转器和夹持器上可重新使用，有效的延长了钻杆的使用寿命、降低了钻杆成本。其材料节约详细情况如下：

重新利用的河南铁福来费旧钻杆137根，单价450元/根计算，节省材料费61650元。自从使用新型夾持器后，防突二队材料费节省上效果很明显，在修旧利废效果突出。牢固树立“修旧就是增收，节支就是创效”意识，在修旧利废，节能增效上大做文章，重细实处挖潜增效，为公司快速、持续、健康发展保驾护航。

1404底抽巷2019年全年使用胶筒642个，胶筒矿上单价350元/个，2019年使用胶筒642个，合计224700元，重新利用的河南铁福莱费旧钻杆137根，单价450元/根计算，节省材料费61650元。1404底抽巷L11#钻机使用无胶筒卡盘以后，材料上单台节省44940元，该产品节约了配件成本，延长了钻杆的使用周期、提高了安全性能、减轻了劳动强度、增加了钻机的使用效率，加强了井下恶劣条件的适用性。

综上所述：新型夹持器推动了节能降耗、修旧利废工作的深入开展，加强了企业节约型文化建设，提高了广大职工的成本、节约、增效意识，提高了投身节能降耗工作的自觉性和主动性，充分挖掘企业内潜，降低生产成本，提高企业效益。