液压缸—链条倍速给进机构

液压缸—链条给进机构是在单液压缸给进机构的基础上发展而来的。它解决了利用短行程液压缸实现两倍于液压缸活塞行程的长行程给进和提升钻具问题。这种机构在工作时，升降钻具和给进钻具的速度均为活塞运动速度的两倍，因此，又称为倍速给进机构。按结构又分为单液压缸—链条倍速给进机构和双液压缸链条倍速给进机构。

液压缸—链条倍速给进机构的工作原理见增速滑轮组图。

图3-5 增速滑轮组图

增速滑轮组图3-5，设动滑轮为主动滑轮，如其轴上为液压缸的拉力F1，挠性件自由端为提升力Ft，动滑轮（液压缸）的速度为v1，挠性件自由端提升速度为vt。从图3-5可知，它们之间的关系是：液压缸拉力F1＝2Ft；提升速度vt＝2v1，即提升力只是液压缸拉力的二分之一，单位时间提升所移动的距离却是液压缸移动距离的两倍。

增速滑轮组应用在给进机构中，用液压缸活塞杆推、拉动链轮，定链轮自由端带动动力头，这就构成了液压缸—链条倍速给进机构。从图3-6中可知：液压缸固定在导轨上部，活塞杆连接动链轮组，传动链条分别绕过动链轮、导轨顶及导轨底链轮，活塞杆的移动经链条带动动力头上下移动。动力头与活塞杆移动关系为倍速关系。如压力油进入液压缸4的下腔，推动活塞上移，活塞杆带动动链轮3上移，链条牵动动力头下行。若压力油进入液压缸上腔，推动活塞下移，动链轮下移而牵引动力头上升。因为动链轮置于双股链条套中，动力头固定单绳端，所以动力头移动行程必为液压缸行程的两倍。

图3-7为单液压缸-双链条带有导向的倍速给进机构结构图。有的液压岩心钻机应用了这种给进机构。其结构特点是液压缸3固定在导轨11的顶板1上，活塞杆头部与一动链轮组架13固定，链轮组架上安有4个动链轮15，四周设有8个导向轮16，导向轮沿导向杆10移动。因活塞杆有导向装置，增加活塞杆的刚性，防止弯曲。适用于长行程、提升力和给进力大的给进机构。

链条的缠绕方式（图3-7）：一条链条用螺栓14固定在导轨上，经动链轮组架的上部动链轮再绕过顶部定链轮2，通过螺栓5固定在动力头拖板9上。另一条链条用螺栓8固定在导轨上，经动链轮组架的下部定链轮再绕过底部定链轮7，通过螺栓固定在动力头拖板上。

从图3-7的A-A剖面图上可看出，导轨是由冷弯矩形空心型钢焊接成的，上部矩形空心型钢作动力头拖板的滑动导轨面。

图3-6 液压缸—链条倍速机构图

机构工作时，如果给进液压缸下腔通入压力油，活塞在压力油作用下向上运动。通过活塞杆推动动链轮架向上运动。在动链轮架向上运动的同时，通过链轮驱动下部的两根链条拖动动力头拖板向下运动，实现加压钻进或下放钻具。当液压缸上腔通入压力油后，活塞向下运动。动链轮架也随之下移，通过与拖板上部连接的链条带动动力头向上运动，实现提升钻具。减压钻进时，通过调节油压，使油压按需要降低，并使压力油与液压缸上腔相通。由于油压降低，油压作用于活塞上部的力小于孔内钻具的重力，钻具靠孔内下部部分钻具重力满足钻压需要及向下给进钻具。此时，动力头拖板仍然是向下移动。

图3-7 单液压缸—双链条带有导向的倍速给进机构结构图