卡盘是钻机的一个独立部件。其功用是：夹紧钻机回转器中的钻杆，向钻杆传递转矩和轴向力，实现钻具的回转运动和给进、提升等功能。卡盘与孔口夹持器配合还具有拧卸 钻杆和升降钻具的功能。
卡盘能否牢固地卡紧和迅速彻底地松开钻杆，直接影响钻进能否顺利进行。
1.基本要求
（1）夹紧时，能自动定心，钻杆与回转轴的同轴度好。
（2）回转部分的质量轻，转动惯量小，回转质量分布均匀，动平衡好。
（3）有足够稳定的夹持力，钻杆与卡瓦之间不能发生相对滑动，夹紧机构应有自锁性能。
（4）夹持与松开动作迅速，松开完全彻底。
（5）夹持力分布均匀，夹紧时不应损伤钻杆表面，卡瓦硬度适当，耐磨，摩擦系数大。
此外，还要求结构紧凑，外轮廓尺寸小；密封性能好，不漏油；使用安全，操作方 便，易于维修。
2.卡盘的组成
卡盘一般有三个组成部分：夹紧元件、中间传动机构和夹紧驱动力装置。
（1）夹紧元件：夹紧元件用来执行径向夹紧动作，直接与钻杆接触，传递中间机构传来的夹紧力。常用的夹紧元件为卡瓦（图4-4）。
卡瓦式夹紧元件是依靠增力机构产生夹紧力，从而传递轴 向力和与转矩。这种夹紧形式，当夹紧力不足时，容易打滑。卡瓦的数目一般为3～5个。卡瓦内表面常做成齿状的称为齿 瓦。一般卡瓦内镶硬质合金块，与卡瓦体铜焊，镶块磨损后可 更换。
图4-4 卡盘夹紧元件
（2）中间传动机构：中间传动机构的作用是把动力从驱动 力装置传给夹紧元件。在传力过程中，往往需要改变作用力的 方向和大小，如将轴向运动和力改变成径向运动和夹紧力，传 给夹紧元件，并要有增力作用，因此，它也是-个增力机构。为了保证夹紧的可靠性，绝大多数中间传动机构具有自锁性能。用于液压卡盘的中间传动机构有斜面增力夹紧机构、连杆 增力夹紧机构和齿条齿轮-螺旋增力夹紧机构等多种。动力头钻机的卡盘多用斜面增力夹 紧机构。
（3）夹紧驱动力装置：卡盘的驱动力常用弹簧夹紧，液压缸油压力的推力松开卡盘，即弹簧夹紧液压松开式卡盘。
3.JDX-1500型钻机卡盘
图4-5为JDX-1500型动力头钻机液压卡盘结构图。
图4-5 JDX-1500型动力头钻机液压卡盘结构图
该卡盘为采用斜面式增力夹紧结构的常闭型液压卡盘。卡盘由活塞、液压缸、碟形弹 簧、卡瓦等组成。一组碟形弹簧装在卡盘壳体内，一端坐在空心主轴的台肩上，另一端与 卡瓦座相连。卡盘不工作时处于夹紧状态，当卡盘环状液压缸上腔进压力油时，活塞下移 且压缩弹簧，使卡瓦向外移动，松开钻杆；当液压缸上腔回油时，弹簧力推动活塞上移，使卡瓦向中心移动，从而夹持钻杆。
卡瓦座7的内孔有5条T形槽，压板3用螺钉与卡瓦4固定，插在T形槽内，卡瓦座可做 轴向移动。在卡瓦座受下面碟形弹簧10的作用力上推时，卡瓦不能向上移动，因为它镶在 主轴12的长槽内，上面有压板5压住，只能在斜面作用下，5块卡瓦同时向中心移动，夹紧 机上钻杆；当液压缸进入高压油压缩碟簧时，在活塞6的作用下，卡瓦座下移，并在斜面 作用下，5块卡瓦同时外移推开钻杆。
4.CT14型钻机卡盘
CT14型钻机采用弹簧夹紧液压松开型卡盘，其结构如图4-6所示，视图对称轴线左侧为松开钻杆时视图，右侧为卡紧钻杆时视图。设计特点是卡圈20上安装有5个卡瓦19，卡 瓦与卡圈接触的斜面均做成锯齿状，夹紧钻杆是靠弹簧4的力推动卡圈向下运动，卡圈斜 面推卡瓦斜面使卡瓦径向移动夹紧钻杆（视图右侧部分）。弹簧轴向力通过挡圈5、止推轴承18推动活塞6下行排油。须松开钻杆时，液压油从油口7进入固定座15形成的液压缸中，推动活塞，经挡圈止推轴承使卡圈向上运动压缩弹簧，这时卡瓦顺斜面落入卡圈锯齿槽中（视图的左侧部分）。卡瓦迅速退出并径向移动距离长。弹簧21用来径向撑住卡瓦。采用21 个矩形截面圆柱螺旋作为驱动力，压盖3压住弹簧并通过压板1用螺栓2固定传动轴8的端面 上。传动轴与连接盘10用铰制孔螺栓连接并传递转矩。主轴12通过平键把运动传给连接 盘，连接盘在轴向螺栓13压主轴上端面上，起轴向定位作用。油嘴16及油道是润滑卡瓦与 卡圈接触面，以减小摩擦。油嘴14用来润滑轴承。
图4-6 CT14型钻机卡盘结构图