朱冬钰 王海镔

（连云港黄海机械股份有限公司，江苏 连云港 222062）

1 前言

液压卡盘是岩心钻机回转系统中的主要部件之一，一般采用大碟簧卡紧、液压松开、三卡瓦自动定心式卡盘。液压卡盘（图1）是由卡瓦座、碟簧、活塞、油缸外壳、支撑套、卡圈、卡瓦、螺母、防护罩、护盖、传扭套等组成。

其用于夹紧钻机上的钻杆，并向钻杆传递轴向力，驱动钻具实现给进，以实现钻具的称重、加压钻进、减压钻进等三种不同的工艺要求。本次讨论其中一种工作方式钻具称重。

2 工作原理

卡盘油缸内液压油处于无压力状态。此时碟形弹簧靠其预紧力将卡圈顶起，卡圈通过51138推力球轴承带动活塞上升，卡瓦在压板的带动下沿水平方向作向心运动，从而达到卡紧钻杆的目的。卡盘油缸内液压油处于有压力状态，此时状态正好与无压力状态相反，达到松开钻杆的目的。

3 钻具称重的计算

3.1 钻具称重

首先将钻具提离孔底，再将液压操纵阀的立轴给进控制阀手柄置于“称重”位置上且完全关闭给进控制阀的针阀，调整多路换向阀手轮使系统压力为零，此时给进油缸的上腔与油箱相通，下腔被封闭，钻具重量完全被下腔油压所平衡，此时孔底压力指示器静盘上指针指示的簧色刻度值即为钻具重量。

3.2 钻具称重的计算

液压卡盘夹紧钻杆时，由碟簧推动卡圈，卡圈推动卡瓦对钻杆施加正向压力，由静摩擦力使钻杆保持平衡，受力分析如图2液压卡盘受力分析图所示。

（a）对卡圈的受力分析