具有自动润滑功能的三档变速岩心钻机动力头

932 编辑：中冶有色技术网来源：北京探矿工程研究所

2023-12-21 11:15:16

权利要求书： 1.一种具有自动润滑功能的三档变速岩心钻机动力头，其特征在于，包括动力机、变速箱、水龙头和钻具变径接头；所述动力机与所述变速箱的输入端动力连接，所述钻具变径接头与所述变速箱的输出端动力连接，所述水龙头设置于所述变速箱箱体上且所述水龙头的底部与所述钻具变径接头的顶部相连通。

2.根据权利要求1所述的具有自动润滑功能的三档变速岩心钻机动力头，其特征在于，所述变速箱包括变速箱箱体、变速箱箱盖、输入轴、传动轴、输出轴、齿轮一、齿轮三、齿轮五、齿轮二、齿轮四、齿轮六、齿轮七和齿轮八；所述变速箱箱体顶部为敞口设置；所述变速箱箱盖设置于所述变速箱箱体顶部；所述输入轴一端与所述动力机传动连接；所述输入轴上依次设置有所述齿轮一、所述齿轮三和所述齿轮五；所述传动轴上依次设置有所述齿轮二、所述齿轮四、所述齿轮六和所述齿轮七；所述齿轮四沿轴向滑动的设置于所述传动轴中部，所述齿轮四和所述齿轮二之间以及所述齿轮四和所述齿轮六之间均设置有结合端子；

所述齿轮四一侧设置有离合把手；所述输出轴上设置有所述齿轮八；所述齿轮一和所述齿轮二相啮合；所述齿轮三和所述齿轮四相啮合；所述齿轮五和所述齿轮六相啮合；所述齿轮七和所述齿轮八相啮合。

3.根据权利要求2所述的具有自动润滑功能的三档变速岩心钻机动力头，其特征在于，所述输入轴另一端端部与所述变速箱箱体内底壁转动连接，所述输入轴另一端设置有齿轮九，所述变速箱箱体内底壁设置有小轴，所述小轴上设置有齿轮十，所述齿轮十与所述齿轮九相啮合。

4.根据权利要求3所述的具有自动润滑功能的三档变速岩心钻机动力头，其特征在于，所述齿轮十和所述齿轮九的上方设置有泵盖。

5.根据权利要求2所述的具有自动润滑功能的三档变速岩心钻机动力头，其特征在于，所述动力机与所述输入轴之间通过马达连接套相连接。

6.根据权利要求2所述的具有自动润滑功能的三档变速岩心钻机动力头，其特征在于，所述变速箱箱体底部设置有放油螺丝。

7.根据权利要求6所述的具有自动润滑功能的三档变速岩心钻机动力头，其特征在于，所述放油螺丝为强磁放油螺丝。

说明书：一种具有自动润滑功能的三档变速岩心钻机动力头技术领域[0001] 本实用新型涉及动力头技术领域，特别是涉及一种具有自动润滑功能的三档变速岩心钻机动力头。背景技术[0002] 岩心钻机在找矿中具有重要的作用。为了适应金刚石钻进的需求，岩心钻机已逐步从立轴钻机向全液压钻机发展。岩心钻机具有长给进行程，有效地解决了立轴钻机给进行程短、停车倒杆辅助时间长、孔内事故几率高和综合效率低等缺陷，有利于提高钻进效率，较少辅助时间和岩心堵塞等孔内事故。通过液控系统，钻机给进控制可以实现加压钻进，自重钻进、减压钻进、快慢速提升与下降等各种工作状态。[0003] 公开号为CN107420041A的专利中公开了一种无钻塔全液压动力头岩心钻机，包括机架和钻探装置，机架通过角度调节机构与钻探装置连接，使钻探装置通过角度调节机构能够对钻探角度进行调节。本发明结构简单、制作成本低，采用无钻塔和无卷扬机的结构，可直接将机架固定安装在各种交通运输工具、行走底盘或工作平台上进行钻探作业，可快速移位、方便运输；且在钻探过程中不使用主动钻杆，操作方便快捷，大幅减少辅助作业时间，提高钻探效率；将水龙头与钻机动力头部分连在一起，直接与孔内钻杆柱连接，在钻进过程中，钻具的提升、给进、回转和冲洗液循环可同时进行，能有效防止和方便处理孔内事故，具有便于迁移、钻探效率高等特点。[0004] 现有全液压钻机动力头多为液压马达驱动，经过变速箱减速后，动力传到主轴，带动钻具进行钻探施工。同时，液压马达也通过传动系统带动动力头外部的润滑油泵对动力头进行润滑、降温。其结构复杂、部件多，噪声大，发热量高。发明内容[0005] 为解决以上技术问题，本实用新型提供一种结构紧凑，齿轮较少，自带润滑功能和自动吸附铁屑粉末功能的三挡变速全液压岩心钻机动力头。[0006] 为实现上述目的，本实用新型提供了如下方案：[0007] 本实用新型提供一种具有自动润滑功能的三档变速岩心钻机动力头，包括动力机、变速箱、水龙头和钻具变径接头；所述动力机与所述变速箱的输入端动力连接，所述钻具变径接头与所述变速箱的输出端动力连接，所述水龙头设置于所述变速箱箱体上且所述水龙头的底部与所述钻具变径接头的顶部相连通。[0008] 可选的，所述变速箱包括变速箱箱体、变速箱箱盖、输入轴、传动轴、输出轴、齿轮一、齿轮三、齿轮五、齿轮二、齿轮四、齿轮六、齿轮七和齿轮八；所述变速箱箱体顶部为敞口设置；所述变速箱箱盖设置于所述变速箱箱体顶部；所述输入轴一端与所述动力机传动连接；所述输入轴上依次设置有所述齿轮一、所述齿轮三和所述齿轮五；所述传动轴上依次设置有所述齿轮二、所述齿轮四、所述齿轮六和所述齿轮七；所述齿轮四沿轴向滑动的设置于所述传动轴中部，所述齿轮四和所述齿轮二之间以及所述齿轮四和所述齿轮六之间均设置有结合端子；所述齿轮四一侧设置有离合把手；所述输出轴上设置有所述齿轮八；所述齿轮一和所述齿轮二相啮合；所述齿轮三和所述齿轮四相啮合；所述齿轮五和所述齿轮六相啮合；所述齿轮七和所述齿轮八相啮合。[0009] 可选的，所述输入轴另一端端部与所述变速箱箱体内底壁转动连接，所述输入轴另一端设置有齿轮九，所述变速箱箱体内底壁设置有小轴，所述小轴上设置有齿轮十，所述齿轮十与所述齿轮九相啮合。[0010] 可选的，所述齿轮十和所述齿轮九的上方设置有泵盖。[0011] 可选的，所述动力机与所述输入轴之间通过马达连接套相连接。[0012] 可选的，所述变速箱箱体底部设置有放油螺丝。[0013] 可选的，所述放油螺丝为强磁放油螺丝。[0014] 本实用新型相对于现有技术取得了以下技术效果：[0015] 1、动力头为三档变速，有高、中、低三档输出，变速范围大，最高与最低转速相差6.5倍。所以该钻机适合以金刚石钻探为主的多种钻探工艺。

[0016] 2、钻机动力头三档变速设计独特，减速箱整体小巧精致，整体重量只有40kg。变速齿轮定位为钢球弹簧定位，定位准确。变速齿轮的拨动由旋钮式拨叉拨动，动作灵活方便。[0017] 3、变速箱内自带润滑油泵。该动力头巧妙设计了一个小型油泵，能实现动力头内齿轮的润滑。该小泵扬程大，泵量小，消耗功率很小。[0018] 4、通过在变速箱箱体最低端设计泄油口，安装磁性螺丝，确保可吸附润滑油中的铁屑，保持润滑油清洁。附图说明[0019] 为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。[0020] 图1为本实用新型中具有自动润滑功能的三挡变速岩心钻机动力头的结构示意图；[0021] 图2为本实用新型中具有自动润滑功能的三挡变速岩心钻机动力头内部结构图；[0022] 图3为本实用新型中具有自动润滑功能的三挡变速岩心钻机动力头传动简图。[0023] 附图标记说明：1、动力机；2、变速箱箱体；3、水龙头；4、钻具变径接头；11、平键；21、输入轴；211、齿轮一；212、齿轮三；213、齿轮五；214、齿轮九；215、马达连接套；22、传动轴；221、齿轮二；222、齿轮四；2221、结合端子；223、齿轮六；224、齿轮七；23、输出轴；231、齿轮八；24、小轴；241、齿轮十；242、泵盖；25、变速箱箱体；26、变速箱箱盖；27、强磁放油螺丝；

28离合手把。

具体实施方式[0024] 下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。[0025] 如图1至3所示，本实施例提供一种具有自动润滑功能的三档变速岩心钻机动力头，包括动力机1和变速箱2，动力机1为液压马达，变速箱包括变速箱箱体25和变速箱箱盖26，变速箱箱体外边设置有离合手把28，变速箱箱体25内设置有输入轴21、传动轴22、输出轴23和十个齿轮。

[0026] 动力机1输出轴通过平键11和带有内键槽的马达连接套215与变速箱输入轴21上端连接，变速箱输出轴23上端伸出变速箱箱盖26上端，与水龙头3连接，变速箱输出轴23下端伸出变速箱壳体25下端，与钻具变径接头4连接。[0027] 其中，水龙头3是高压泥浆输入钻具的通道，钻具变径接头4与钻杆钻具相连接，实现正常钻进进尺。[0028] 图2是本实用新型中具有自动润滑功能的三挡变速岩心钻机动力头内部结构图，输入轴21、传动轴22、输出轴23轴心线处于同一平面内，十个齿轮包括齿轮一211、齿轮二221、齿轮三212、齿轮四222、齿轮五213、齿轮六223、齿轮七224、齿轮八231、齿轮九214和齿轮十241。

[0029] 齿轮一211、齿轮三212和齿轮五213固定在输入轴21上，与其一体化加工，与输入轴21同转速，齿轮一211和齿轮五213为斜齿轮，齿轮三212为直齿轮，齿轮一211和齿轮三212的模数为2，齿轮五213的模数为2.5，齿轮九214固定在输入轴21上，与输入轴21同转速，为动力头润滑齿轮泵主动齿轮，其为直齿轮，模数为2。

[0030] 齿轮十241安装在通过过盈配合栽种在变速箱箱体的小轴24上，可自由转动，为动力头润滑齿轮泵从动齿轮，其为直齿轮，模数为2。齿轮九214和齿轮十241上端压紧覆盖有小型泵盖242，配合变速箱箱体25的局部结构，形成齿轮润滑泵。[0031] 齿轮二221和齿轮六223通过滚动轴承与传动轴22相连，可自由转动，齿轮二221下端面、齿轮四222上下两个端面和齿轮六223上端面各加工有四片结合端子，齿轮四222通过平键安装在传动轴22上，且在齿轮二221和齿轮六223中间，通过钢球弹簧定位，与齿轮三212啮合，或用离合手把28拨动齿轮四222通过结合端子2221与齿轮二221或者齿轮六223结合，使得其也固定在传动轴22上，带动传动轴22旋转，与传动轴22同步转动，齿轮七224与传动轴22一体化加工而成，与传动轴22同步转动。齿轮二221为斜齿，模数为2，齿轮四222为直齿，模数为2，齿轮六223为斜齿，模数为2.5，齿轮七224为斜齿，模数为3.5。

[0032] 齿轮八231通过平键与输出轴23连接，与输出轴23同步转动，齿轮八231为斜齿，模数为3.5。[0033] 齿轮一211与齿轮二221啮合，齿轮五213与齿轮六223啮合，齿轮七224与齿轮八231啮合，齿轮九214与齿轮十241啮合，齿轮四222与齿轮三212啮合，或与齿轮二221结合、或与齿轮六223结合。

[0034] 齿轮一211与齿轮二221齿数比为49:35，齿轮三212与齿轮四222齿数比为31:54，齿轮五213与齿轮六223齿数比为12:55，齿轮七224与齿轮八231齿数比为12:51，齿轮九214与齿轮十241齿数比为18:16。[0035] 变速箱箱体25和变速箱箱盖26采用铸铝ZL102铸造加工而成。[0036] 在变速箱箱体25最低端设计泄油口，安装强磁放油螺丝27，可以吸附变速箱机油中残存的金属粉末保护变速箱体，甚至吸附较大块异常磨损出来的铁屑，防止这些粉末和铁屑造成对齿轮等部位的二次伤害。[0037] 本发明专利为一种具有自动润滑功能的三挡变速岩心钻机动力头动力来源为钻机液压系统，高压液压油带动动力机1(液压马达)高速转动，动力机(液压马达)1输出轴通过平键11和带有内键槽的马达连接套215与变速箱输入轴21上端连接，带动输入轴21旋转旋转。[0038] 滑移齿轮四222经过离合手把28拨动向上移动，通过结合端子2221与齿轮二221结合，则动力由输入轴21传递到齿轮一211，因齿轮四222与齿轮221结合，动力由齿轮一211传递到齿轮二221，带动传动轴22旋转，齿轮七224固定在传动轴22上，动力由齿轮七224传递到与其啮合的齿轮八231上，带动输出轴23旋转，此时，变速箱输出高转速。[0039] 滑移齿轮四222经过离合手把28拨动，与齿轮三212啮合，则动力由输入轴21传递到齿轮三212，因齿轮四222与齿轮三212啮合，动力由齿轮三212传递到齿轮四222，带动传动轴22旋转，齿轮七224固定在传动轴22上，动力由齿轮七224传递到与其啮合的齿轮八231上，带动输出轴23旋转，此时，变速箱输出中转速。[0040] 滑移齿轮四222经过离合手把28拨动向下移动，通过结合端子2221与齿轮六223结合，则动力由输入轴21传递到齿轮五213，因齿轮四222与齿轮六223结合，动力由齿轮五213传递到齿轮六223，带动传动轴22旋转，齿轮七224固定在传动轴22上，动力由齿轮七224传递到与其啮合的齿轮八231上，带动输出轴23旋转，此时，变速箱输出低转速。[0041] 变速箱2的输出转速是通过实际参加传动的齿轮的齿数决定。如，在输出高转速情况下，变速箱2的变速比是由齿轮一211和齿轮二221、齿轮七224和齿轮八231两对啮合齿轮决定，变速比为3、在输出中转速情况下，变速箱2的变速比是由齿轮三212和齿轮四222、齿轮七224和齿轮八231两对啮合齿轮决定，变速比为7.4、在输出低转速情况下，变速箱2的变速比是由齿轮五213和齿轮六223、齿轮七224和齿轮八231两对啮合齿轮决定，变速比为19.5。最高与最低变速比相差6.5倍。

[0042] 需要说明的是，对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内，不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。[0043] 本说明书中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。