液壓卡盤(pán)課程設(shè)計(jì)--液壓卡盤(pán)的設(shè)計(jì)與控制-文庫(kù)吧
2025-05-17 19:48 本頁(yè)面
【正文】 .................................................................... 17 8 液壓控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì) ................................................................................................... 18 9 結(jié)束語(yǔ) ........................................................................................................................ 19 10 參考文獻(xiàn) ................................................................................................................... 20 液壓卡盤(pán)的設(shè)計(jì)與控制 液壓卡盤(pán)是鉆機(jī)的一個(gè)主要部件，其功 能是夾緊鉆機(jī)上的鉆桿，并向鉆桿傳遞轉(zhuǎn)矩和軸向力，驅(qū)動(dòng)鉆具實(shí)現(xiàn)回轉(zhuǎn)和給進(jìn)，完成加減壓鉆進(jìn)。 本文結(jié)構(gòu)介紹液壓卡盤(pán)的原理及制造要點(diǎn) 。 1 卡盤(pán) 結(jié)構(gòu)及原理 結(jié)構(gòu) 卡盤(pán)的結(jié)構(gòu)如圖 1 所示，主要由活塞桿 座板 滾輪 卡盤(pán)座 銷(xiāo)軸 螺栓組件 轉(zhuǎn)動(dòng)板 壓輪架 連桿 螺母 10 和卡盤(pán)爪 11 等組成（油缸部分沒(méi)有畫(huà)出） 。 連接方式為：座板和壓輪架夾住滾輪，滾輪兩端穿入轉(zhuǎn)動(dòng)板的孔中，活塞桿穿入座板和壓輪架中心孔并由螺母鎖緊，轉(zhuǎn)動(dòng)板的另外兩個(gè)孔分別用螺栓組件與卡盤(pán)座和卡盤(pán)爪連接，連桿也分別用銷(xiāo)軸與卡盤(pán)座和卡 盤(pán)爪連接 。 從圖 1 中可以看出，當(dāng)活塞桿在液壓的作用下作軸向運(yùn)動(dòng)時(shí)，帶動(dòng)滾輪既沿卡盤(pán)軸向又沿卡盤(pán)徑向遠(yuǎn)動(dòng)，實(shí)際上滾輪是繞卡盤(pán)座的定點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，也就是轉(zhuǎn)動(dòng)板在滾輪的帶動(dòng)下繞卡盤(pán)座的定點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，卡盤(pán)爪在轉(zhuǎn)動(dòng)板的帶動(dòng)下同時(shí)又受連桿的限定既沿卡盤(pán)軸向又沿卡盤(pán)徑向遠(yuǎn)動(dòng)，保證卡盤(pán) 爪 可靠撐住物體 原理 卡盤(pán)的工作原理如圖 2 所示：該機(jī)構(gòu)是一個(gè)平行四桿機(jī)構(gòu)， AD（卡盤(pán)座）靜止， AB =DC， AD=BC， A、 D兩點(diǎn)為定點(diǎn)，當(dāng) AB（轉(zhuǎn)動(dòng)板）繞 A 點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)， DC（連桿）在 BC（卡盤(pán)爪）的帶動(dòng)下繞 D 點(diǎn) 也就是在 該平行四桿機(jī)構(gòu)中， AB、 DC 作轉(zhuǎn)動(dòng)， BC 作平動(dòng) 。 只 有 BC 作平動(dòng)，才能保證卡盤(pán)爪的徑向運(yùn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)卡盤(pán)的功能 。 2 主要零件的制造要點(diǎn) 該卡盤(pán)采用 3 個(gè)卡盤(pán)爪，因三點(diǎn)定圓，所以能可靠撐住圓形內(nèi)孔的物體，而且輪胎的中心與卡盤(pán)的中心重回 。 卡盤(pán)座上的 A、 D 兩孔與卡盤(pán)中心的相對(duì)位置必須精確 。 卡盤(pán)爪上的兩孔中心距 BC 必須與 AD 相等 。 連桿上的兩孔中心距 CD 必須與轉(zhuǎn)動(dòng)板上的兩孔中心距 AD 相等 。座板的內(nèi)孔中心線必須與端面垂直 。 壓輪架分度精確，壓輪平面與內(nèi)孔垂直 。 總之，該卡盤(pán)各零件的尺寸公差和形位公差均不能超差，而且表面粗糙度要高，否則，動(dòng)作不會(huì)靈活，如嚴(yán)重超差，卡盤(pán)可能無(wú)法使用 。 鑒于此，主要零件最好使用數(shù)控機(jī)床加工 。 3 液壓卡盤(pán)的設(shè)計(jì)要求 液壓卡盤(pán)既要向鉆桿傳遞扭矩和回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，又要向鉆桿傳遞軸向運(yùn)動(dòng)和給進(jìn)力。為了使鉆機(jī)的工作可靠，設(shè)計(jì)液壓卡盤(pán)時(shí)首先應(yīng)保證卡瓦對(duì)鉆桿具有足夠的夾緊力，且?jiàn)A緊后有自鎖能力，使卡瓦夾緊主動(dòng)鉆桿后不出現(xiàn)軸向或周向的相對(duì)滑動(dòng)；其次，夾緊面積要大，夾緊力分布要均勻，不致?lián)p傷主動(dòng)鉆桿表面；第三，應(yīng)考慮各零部件相互拆裝時(shí)的難易程度、易損件和卡瓦更 換時(shí)的方便程度；第四，使用鉆桿的直徑規(guī)格不能太多，否則隨卡瓦徑向移動(dòng)尺寸的增大，液壓卡盤(pán)的外形尺寸也相應(yīng)增加，如果采取更換卡瓦來(lái)滿足不同直徑的鉆桿，液壓卡盤(pán)就要經(jīng)常拆裝，將影響鉆機(jī)的使用性能。因此，液壓卡盤(pán)的設(shè)計(jì)既要保證夾緊可靠和拆裝方便，又要盡量縮小其外形尺寸。 4 液壓卡盤(pán)的結(jié)構(gòu) 由于碟形彈簧具有結(jié)構(gòu)緊湊、加壓均勻以及獨(dú) 特的非線性特性等特點(diǎn)，座箱式鉆機(jī)的液壓卡盤(pán)采用碟形彈簧式結(jié)構(gòu)，為液壓松開(kāi)常閉式。它由 3 大部分組成，見(jiàn)圖 1。 1）夾緊動(dòng)力裝置。見(jiàn)圖 1蝶形彈簧 2，其作用是產(chǎn)生軸向力和軸向運(yùn)動(dòng) 2）中間傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。見(jiàn)圖 1 空心軸 卡套 活塞 4 等，其作用是改變作用力的大小和方向，即將軸向作用力改變?yōu)閺较蜃饔昧Γ瑐鬟f給夾緊元件，且具有增力作用。 3）夾緊元件。見(jiàn)圖 1 卡瓦 6，其作用是將中間傳動(dòng)機(jī)構(gòu)傳遞來(lái)
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