权利要求
1.一种全液压岩心钻机用反循环动力头装置，其特征在于：包括动力头箱体，动力头箱体内设置有相互传动配合的支撑轴、二级变速双联齿轮、传动齿轮轴、中间齿轮轴和外齿环，外齿环嵌设在动力头箱体内且与中间齿轮轴传动连接，在外齿环的内周面上固定设有下外管，在下外管内同心安装有下内管，在下外管的上端内周面上插接有上外管，在下内管的上端外周面上套接有上内管，在下外管的下端外周面上插接有用于传动连接气动潜孔锤的双臂钻杆接头，在上外管的下端外周面上开设有第一限位槽，在第一限位槽内嵌设有供下外管顶部平端面抵接的抵接环，抵接环的底面形成环形抵接面，在外齿环与抵接环之间的下外管上套设有上吸能元件，上吸能元件的下端抵接在外齿环的顶面、上端抵接在抵接环的底面外边缘上，在外齿环的下端面上螺接有安装台，在安装台与双臂钻杆接头之间的下外管上套设有下吸能元件，在下吸能元件外套设有保护盒，保护盒的顶面通过安装台螺接在安装台与外齿环之间，在上外管的中部外周面上固定设有隔套，在隔套上下两端的上外管上固定设有深沟球轴承，在深沟球轴承的外圈上固定设有定位套筒，在定位套筒下方的上外管外周面上套设有下端盖，下端盖螺接在定位套筒的底面上，在下端盖的中部内周面上嵌设有内周面抵接在上外管外周面上的毛毡，在定位套筒的顶部开设有上密封槽，在上密封槽的内周面上螺接有密封支座，在密封支座的顶部内周面上固定设有旋转轴唇形密封圈Ⅰ，在定位套筒的顶部外周面上螺接有将定位套筒及密封支座固定为一体的紧固件，所述旋转轴唇形密封圈Ⅰ与深沟球轴承之间的空间形成深沟球轴承上端面润滑空间，两枚所述的深沟球轴承之间的空间形成深沟球轴承下端面润滑空间，在定位套筒的外周面上设置有压配式压注油杯，在定位套筒上方的上外管上套设有进气套筒，在进气套筒的外周面上固定连接有对上外管及上内管之间供气的供气管，在进气套筒的上端螺接有密封端盖，靠近密封端盖的上外管内周面与上内管外周面之间设置有上密封环，在进气套筒与外管之间设置有支撑套，在支撑套、进气套筒及上外管上开设有若干个与供气管相通的通孔，在支撑套的上端面和下端面上均设置有V型夹织物橡胶密封圈，在密封支座上方的进气套筒底部上对称开设有四组安装视窗，每组安装视窗上均内置有一块调节压套，调节压套伸出安装视窗的一端为安装端、另一端为抵接端，该抵接端数值朝向V型夹织物橡胶密封圈，在进气套筒的底端外周面上固定设有调整台，在调整台上穿设有调整螺杆，调整螺杆的螺纹端贯穿调整台及调节压套的安装端，在调整螺杆上螺接有将调节压套竖直向上按压调整，以此使得调整螺杆的抵接端紧压在V型夹织物橡胶密封圈上的调节螺母，在密封端盖的顶面上焊接有法兰连接头，在法兰连接头上法兰连接有气盒子，气盒子包括一个与法兰连接头贯通的进口和一个出口，在气盒子的顶部内壁上螺接有倾斜设置的盖板，盖板的中部位于气盒子进口的上方，在盖板的中部固定设有可缓冲高速气流杂质缓冲力的合金挡板;
在靠近动力头箱体上方和下方的外齿环上套设有上单列圆锥滚子轴承和下单列圆锥滚子轴承，在上单列圆锥滚子轴承和下单列圆锥滚子轴承的外圈上分别固定设有上固定圈和下固定圈，上固定圈的下端面和下固定圈的上端面分别与动力头箱体的外壁固定相接，在外齿环上套设有与上固定圈端面及下固定圈端面螺接，以此对上单列圆锥滚子轴承和下单列圆锥滚子轴承进行遮盖的挡盖，在挡盖的内周面上内嵌有内周面与外齿环外周面相抵接的旋转轴唇形密封圈Ⅱ;
在动力头箱体内形成有对支撑轴、二级变速双联齿轮、传动齿轮轴、中间齿轮轴和外齿环进行润滑的第一润滑空间，在下固定圈的顶面上固定设有环形隔离筒，在环形隔离筒内的外齿环上套设有隔离套筒，在隔离套筒的顶部外周面螺接有水平隔离板，水平隔离板的外边缘底面抵接在隔离套筒的顶面上，由环形隔离筒内周面、水平隔离板底面和隔离套筒外周面之间的空间形成对下单列圆锥滚子轴承进行独立润滑的第二润滑空间，在动力头箱体的外壁上安装有伸至环形隔离筒内，以此对第二润滑空间内注入润滑剂的注油管;
还包括自润滑系统，在正对中间齿轮轴的动力头箱体外壁上开设有第一润滑孔，在上单列圆锥滚子轴承下方的动力头箱体外壁上开设有第二润滑孔，在正对支撑轴的动力头箱体上开设有第三润滑孔，在正对二级变速双联齿轮的动力头箱体上开设有第四润滑孔，在靠近二级变速双联齿轮的动力头箱体上内嵌有多片式双向润滑泵，多片式双向润滑泵的出油孔通过软管分别与第一润滑孔、第二润滑孔、第三润滑孔和第四润滑孔相接，多片式双向润滑泵的进油孔位于动力头箱体内，所述多片式双向润滑泵内自带的主动齿轮与二级变速双联齿轮固定，以此在二级变速双联齿轮旋转时使得多片式双向润滑泵作业，将动力头箱体内的润滑油由多片式双向润滑泵经软管泵至动力头箱体的第一润滑孔、第二润滑孔、第三润滑孔和第四润滑孔内，以此实现动力头箱体内润滑油达到不断流动的自润滑状态。
2.根据权利要求1所述的一种全液压岩心钻机用反循环动力头装置，其特征在于：所述的上内管下端呈喇叭口状设置，在上内管下端内周面与下内管外周面之间安装有若干组O圈。
3.根据权利要求1所述的一种全液压岩心钻机用反循环动力头装置，其特征在于：在上外管的顶部内周面及上内管的顶部外周面上开设有第二限位槽，所述的上密封环嵌设在第二限位槽中，在上密封环的外周面与内周面上固定设有密封圈。
4.根据权利要求1所述的一种全液压岩心钻机用反循环动力头装置，其特征在于：所述的通孔周向均布在支撑套和上外管的外周面上。
5.一种钻机，其采用权利要求1-4中任一一项所述的全液压岩心钻机用反循环动力头装置，其特征在于：该钻机包括底盘和平台总成，在平台总成上设置有机罩、液压油箱、卷扬机、操纵柜及动力总成，还包括桅杆总成和鹅头，所述的全液压岩心钻机用反循环动力头装置装载在桅杆总成上。
说明书
技术领域
[0001]本发明涉及地质勘探技术领域，具体为一种全液压岩心钻机用反循环动力头装置及钻机
背景技术
[0002]全液压岩心钻机是一款专为地质勘探领域设计的高效钻探设备;其主体结构包括液压驱动系统、动力头、桅杆、履带式底盘等关键部分;液压驱动系统提供强大的动力，驱动动力头旋转和升降，以进行岩石钻进，动力头设计灵活，便于调整钻进角度，而桅杆则保证了钻进的稳定性和导向性;履带式底盘使设备能够轻松应对各种复杂地形，确保钻探工作的顺利进行。
发明内容
[0003]本发明要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供了一种结构设计合理，钻进效果稳定的全液压岩心钻机用反循环动力头装置及钻机。
[0004]本发明要解决的技术问题是通过以下技术方案来实现的，一种全液压岩心钻机用反循环动力头装置，包括动力头箱体，动力头箱体内设置有相互传动配合的支撑轴、二级变速双联齿轮、传动齿轮轴、中间齿轮轴和外齿环，外齿环嵌设在动力头箱体内且与中间齿轮轴传动连接，在外齿环的内周面上固定设有下外管，在下外管内同心安装有下内管，在下外管的上端内周面上插接有上外管，在下内管的上端外周面上套接有上内管，在下外管的下端外周面上插接有用于传动连接气动潜孔锤的双臂钻杆接头，在上外管的下端外周面上开设有第一限位槽，在第一限位槽内嵌设有供下外管顶部平端面抵接的抵接环，抵接环的底面形成环形抵接面，在外齿环与抵接环之间的下外管上套设有上吸能元件，上吸能元件的下端抵接在外齿环的顶面、上端抵接在抵接环的底面外边缘上，在外齿环的下端面上螺接有安装台，在安装台与双臂钻杆接头之间的下外管上套设有下吸能元件，在下吸能元件外套设有保护盒，保护盒的顶面通过安装台螺接在安装台与外齿环之间，在上外管的中部外周面上固定设有隔套，在隔套上下两端的上外管上固定设有深沟球轴承，在深沟球轴承的外圈上固定设有定位套筒，在定位套筒下方的上外管外周面上套设有下端盖，下端盖螺接在定位套筒的底面上，在下端盖的中部内周面上嵌设有内周面抵接在上外管外周面上的毛毡，在定位套筒的顶部开设有上密封槽，在上密封槽的内周面上螺接有密封支座，在密封支座的顶部内周面上固定设有旋转轴唇形密封圈Ⅰ，在定位套筒的顶部外周面上螺接有将定位套筒及密封支座固定为一体的紧固件，所述旋转轴唇形密封圈Ⅰ与深沟球轴承之间的空间形成深沟球轴承上端面润滑空间，两枚所述的深沟球轴承之间的空间形成深沟球轴承下端面润滑空间，在定位套筒的外周面上设置有压配式压注油杯，在定位套筒上方的上外管上套设有进气套筒，在进气套筒的外周面上固定连接有对上外管及上内管之间供气的供气管，在进气套筒的上端螺接有密封端盖，靠近密封端盖的上外管内周面与上内管外周面之间设置有上密封环，在进气套筒与外管之间设置有支撑套，在支撑套、进气套筒及上外管上开设有若干个与供气管相通的通孔，在支撑套的上端面和下端面上均设置有V型夹织物橡胶密封圈，在密封支座上方的进气套筒底部上对称开设有四组安装视窗，每组安装视窗上均内置有一块调节压套，调节压套伸出安装视窗的一端为安装端、另一端为抵接端，该抵接端数值朝向V型夹织物橡胶密封圈，在进气套筒的底端外周面上固定设有调整台，在调整台上穿设有调整螺杆，调整螺杆的螺纹端贯穿调整台及调节压套的安装端，在调整螺杆上螺接有将调节压套竖直向上按压调整，以此使得调整螺杆的抵接端紧压在V型夹织物橡胶密封圈上的调节螺母，在密封端盖的顶面上焊接有法兰连接头，在法兰连接头上法兰连接有气盒子，气盒子包括一个与法兰连接头贯通的进口和一个出口，在气盒子的顶部内壁上螺接有倾斜设置的盖板，盖板的中部位于气盒子进口的上方，在盖板的中部固定设有可缓冲高速气流杂质缓冲力的合金挡板;
[0005]在靠近动力头箱体上方和下方的外齿环上套设有上单列圆锥滚子轴承和下单列圆锥滚子轴承，在上单列圆锥滚子轴承和下单列圆锥滚子轴承的外圈上分别固定设有上固定圈和下固定圈，上固定圈的下端面和下固定圈的上端面分别与动力头箱体的外壁固定相接，在外齿环上套设有与上固定圈端面及下固定圈端面螺接，以此对上单列圆锥滚子轴承和下单列圆锥滚子轴承进行遮盖的挡盖，在挡盖的内周面上内嵌有内周面与外齿环外周面相抵接的旋转轴唇形密封圈Ⅱ;
[0006]在动力头箱体内形成有对支撑轴、二级变速双联齿轮、传动齿轮轴、中间齿轮轴和外齿环进行润滑的第一润滑空间，在下固定圈的顶面上固定设有环形隔离筒，在环形隔离筒内的外齿环上套设有隔离套筒，在隔离套筒的顶部外周面螺接有水平隔离板，水平隔离板的外边缘底面抵接在隔离套筒的顶面上，由环形隔离筒内周面、水平隔离板底面和隔离套筒外周面之间的空间形成对下单列圆锥滚子轴承进行独立润滑的第二润滑空间，在动力头箱体的外壁上安装有伸至环形隔离筒内，以此对第二润滑空间内注入润滑剂的注油管;
[0007]还包括自润滑系统，在正对中间齿轮轴的动力头箱体外壁上开设有第一润滑孔，在上单列圆锥滚子轴承下方的动力头箱体外壁上开设有第二润滑孔，在正对支撑轴的动力头箱体上开设有第三润滑孔，在正对二级变速双联齿轮的动力头箱体上开设有第四润滑孔，在靠近二级变速双联齿轮的动力头箱体上内嵌有多片式双向润滑泵，多片式双向润滑泵的出油孔通过软管分别与第一润滑孔、第二润滑孔、第三润滑孔和第四润滑孔相接，多片式双向润滑泵的进油孔位于动力头箱体内，所述多片式双向润滑泵内自带的主动齿轮与二级变速双联齿轮固定，以此在二级变速双联齿轮旋转时使得多片式双向润滑泵作业，将动力头箱体内的润滑油由多片式双向润滑泵经软管泵至动力头箱体的第一润滑孔、第二润滑孔、第三润滑孔和第四润滑孔内，以此实现动力头箱体内润滑油达到不断流动的自润滑状态。
[0008]本发明要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来实现的，以上所述的一种全液压岩心钻机用反循环动力头装置，所述的上内管下端呈喇叭口状设置，在上内管下端内周面与下内管外周面之间安装有若干组O圈。
[0009]本发明要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来实现的，以上所述的一种全液压岩心钻机用反循环动力头装置，在上外管的顶部内周面及上内管的顶部外周面上开设有第二限位槽，所述的上密封环嵌设在第二限位槽中，在上密封环的外周面与内周面上固定设有密封圈。
[0010]本发明要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来实现的，以上所述的一种全液压岩心钻机用反循环动力头装置，所述的通孔周向均布在支撑套和上外管的外周面上。
[0011]一种钻机，其采用以上技术方案中任一一项所述的全液压岩心钻机用反循环动力头装置，该钻机包括底盘和平台总成，在平台总成上设置有机罩、液压油箱、卷扬机、操纵柜及动力总成，还包括桅杆总成和鹅头，所述的全液压岩心钻机用反循环动力头装置装载在桅杆总成上。
[0012]与现有技术相比，本发明的有益技术效果是：
[0013](1)动力头总成采用低速大扭矩传动作为动力输入，经过变速箱传动，通过换挡拨叉机构档位切换，实现高速和低速钻进，动力头总成的内外管组件的下部分可装配气动潜孔锤，将钻进过程中研碎的岩屑从内管中压出孔底，并在孔口地表进行收集，实现反循环钻进碎岩取样，在内外管组件上设置有上下缓冲机构，钻进和提钻时通过上吸能元件和下吸能元件可对机械震荡力进行一定的吸能，一定程度上的保护了设备的结构稳定性;
[0014](2)并且动力头总成的顶部安装有气盒子和盖板，而气盒子是集中回收孔底岩屑的容纳箱，在盖板内壁焊有合金挡板，用来抵挡高速气体带上来的孔底岩屑的冲击力，经过气盒子的岩屑速度变低，速度降低之后再进行收集，结构设计合理，钻进作业更稳定;
[0015](3)自润滑系统可在动力头运转期间保持动力头箱体内润滑油处于不断流动状态，实现润滑油的自流通，增强了对支撑轴、二级变速双联齿轮、传动齿轮轴、中间齿轮轴的润滑效果;
[0016](4)在进气套筒的底端外周面上固定设有调整台，调整台上设置有调整螺杆，调整螺杆与其上的调节螺母可调整调节压套的位置，以此使得调整螺杆的抵接端紧压在V型夹织物橡胶密封圈上，当V型夹织物橡胶密封圈出现机械磨损而变薄时，可通过致使调节压套上行的方式再次使得V型夹织物橡胶密封圈被紧压在支撑套上，以此保持支撑套周围的气密性。
附图说明
[0017]图1为本发明全液压岩心钻机用反循环动力头装置的结构示意图;
[0018]图2为本发明全液压岩心钻机用反循环动力头装置的剖视结构示意图;
[0019]图3为图2中上内管及上外管处的局部放大结构示意图;
[0020]图4为图2中下内管及下外管处的局部放大结构示意图;
[0021]图5为本发明应用全液压岩心钻机用反循环动力头装置的钻机的结构示意图;
[0022]图6为图5的俯视结构示意图。
[0023]图中，1、动力头箱体;2、支撑轴;3、二级变速双联齿轮;4、传动齿轮轴;5、中间齿轮轴;6、外齿环;7、下外管;8、下内管;9、上外管;10、上内管;11、双臂钻杆接头;12、第一限位槽;13、抵接环;14、上吸能元件;15、下吸能元件;16、安装台;17、保护盒;18、隔套;19、深沟球轴承;20、定位套筒;21、下端盖;22、毛毡;23、上密封槽;24、密封支座;25、旋转轴唇形密封圈Ⅰ;26、紧固件;27、压配式压注油杯;28、进气套筒;29、供气管;30、密封端盖;31、上密封环;32、第二限位槽;33、支撑套;34、V型夹织物橡胶密封圈;35、安装视窗;36、调节压套;37、调整台;38、调整螺杆;39、调节螺母;40、法兰连接头;41、气盒子;42、盖板;43、合金挡板;44、上单列圆锥滚子轴承;45、下单列圆锥滚子轴承;46、上固定圈;47、下固定圈;48、挡盖;49、旋转轴唇形密封圈Ⅱ;50、环形隔离筒;51、隔离套筒;52、水平隔离板;53、注油管;54、第一润滑孔;55、第二润滑孔;56、第三润滑孔;57、第四润滑孔;58、多片式双向润滑泵;59、底盘;60、平台总成;61、机罩;62、液压油箱;63、卷扬机;64、操纵柜;65、动力总成;66、桅杆总成。
具体实施方式
[0024]以下参照附图，进一步描述本发明的具体技术方案，以便于本领域的技术人员进一步地理解本发明，而不构成对其权利的限制。
[0025]实施例1，参照图1-6，一种全液压岩心钻机用反循环动力头装置，包括动力头箱体1，动力头箱体1内设置有相互传动配合的支撑轴2、二级变速双联齿轮3、传动齿轮轴4、中间齿轮轴5和外齿环6，外齿环6嵌设在动力头箱体1内且与中间齿轮轴5传动连接，在外齿环6的内周面上固定设有下外管7，在下外管7内同心安装有下内管8，在下外管7的上端内周面上插接有上外管9，在下内管8的上端外周面上套接有上内管10，所述的上内管10下端呈喇叭口状设置，在上内管10下端内周面与下内管8外周面之间安装有若干组O圈，O圈数量根据使用需求可自行选择，在下外管7的下端外周面上插接有用于传动连接气动潜孔锤的双臂钻杆接头11，在上外管9的下端外周面上开设有第一限位槽12，第一限位槽12形成为大致的环形槽体结构，在第一限位槽12内嵌设有供下外管7顶部平端面抵接的抵接环13，抵接环13形成为大致的圆环形状设置，抵接环13的底面形成环形抵接面，在外齿环6与抵接环13之间的下外管7上套设有上吸能元件14，上吸能元件14和下吸能元件15形成为大致的弹簧结构，上吸能元件的下端抵接在外齿环6的顶面、上端抵接在抵接环13的底面外边缘上，在外齿环6的下端面上螺接有安装台16，安装台16形成为大致的圆台状结构，在安装台16与双臂钻杆接头11之间的下外管7上套设有下吸能元件15，在下吸能元件15外套设有保护盒17，保护盒17形成为大致的空心圆柱状结构，保护盒17的顶面通过安装台16螺接在安装台16与外齿环6之间，在上外管9的中部外周面上固定设有隔套18，隔套18形成为大致的圆环形状设置，在隔套18上下两端的上外管9上固定设有深沟球轴承19，在深沟球轴承19的外圈上固定设有定位套筒20，定位套筒20形成为大致的圆环形状结构，在定位套筒20下方的上外管9外周面上套设有下端盖21，下端盖21形成为大致的板状结构，下端盖21螺接在定位套筒20的底面上，在下端盖21的中部内周面上嵌设有内周面抵接在上外管9外周面上的毛毡22，在定位套筒20的顶部开设有上密封槽23，上密封槽23形成为大致的环形槽体状结构，在上密封槽23的内周面上螺接有密封支座24，密封支座24形成为大致的空心圆柱状结构，在密封支座24的顶部内周面上固定设有旋转轴唇形密封圈Ⅰ25，在定位套筒20的顶部外周面上螺接有将定位套筒20及密封支座24固定为一体的紧固件26，所述旋转轴唇形密封圈Ⅰ25与深沟球轴承19之间的空间形成深沟球轴承19上端面润滑空间，两枚所述的深沟球轴承19之间的空间形成深沟球轴承19下端面润滑空间，在定位套筒20的外周面上设置有压配式压注油杯27，在定位套筒20上方的上外管9上套设有进气套筒28，在进气套筒28的外周面上固定连接有对上外管9及上内管10之间供气的供气管29，在进气套筒28的上端螺接有密封端盖30，靠近密封端盖30的上外管9内周面与上内管10外周面之间设置有上密封环31，在上外管9的顶部内周面及上内管10的顶部外周面上开设有第二限位槽32，第二限位槽32形成为大致的圆环形状设置，所述的上密封环31嵌设在第二限位槽32中，在上密封环31的外周面与内周面上固定设有密封圈，在进气套筒28与外管之间设置有支撑套33，支撑套33形成为大致的空心圆柱状结构，在支撑套33、进气套筒28及上外管9上开设有若干个与供气管29相通的通孔，所述的通孔周向均布在支撑套33和上外管9的外周面上，在支撑套33的上端面和下端面上均设置有V型夹织物橡胶密封圈34，在密封支座24上方的进气套筒28底部上对称开设有四组安装视窗35，安装视窗35形成为大致的弧形状结构，每组安装视窗35上均内置有一块调节压套36，调节压套36形成为大致的弧形块体状结构，调节压套36伸出安装视窗35的一端为安装端、另一端为抵接端，该抵接端数值朝向V型夹织物橡胶密封圈34，在进气套筒28的底端外周面上固定设有调整台37，调整台37形成为大致的方形块体状结构，在调整台37上穿设有调整螺杆38，调整螺杆38的螺纹端贯穿调整台37及调节压套36的安装端，在调整螺杆38上螺接有将调节压套36竖直向上按压调整，以此使得调整螺杆38的抵接端紧压在V型夹织物橡胶密封圈34上的调节螺母39，在密封端盖30的顶面上焊接有法兰连接头40，在法兰连接头40上法兰连接有气盒子41，气盒子41形成为大致的方形盒体状结构，气盒子41包括一个与法兰连接头40贯通的进口和一个出口，在气盒子41的顶部内壁上螺接有倾斜设置的盖板42，盖板42形成为大致的板状结构，盖板42的中部位于气盒子41进口的上方，在盖板42的中部固定设有可缓冲高速气流杂质缓冲力的合金挡板43，合金挡板43形成为大致的方形板状结构;
[0026]在靠近动力头箱体1上方和下方的外齿环6上套设有上单列圆锥滚子轴承44和下单列圆锥滚子轴承45，在上单列圆锥滚子轴承44和下单列圆锥滚子轴承45的外圈上分别固定设有上固定圈46和下固定圈47，上固定圈46和下固定圈47形成为大致的圆环形状设置，上固定圈46的下端面和下固定圈47的上端面分别与动力头箱体1的外壁固定相接，在外齿环6上套设有与上固定圈46端面及下固定圈47端面螺接，以此对上单列圆锥滚子轴承44和下单列圆锥滚子轴承45进行遮盖的挡盖48，挡盖48形成为大致的板状结构，在挡盖48的内周面上内嵌有内周面与外齿环6外周面相抵接的旋转轴唇形密封圈Ⅱ49;
[0027]在动力头箱体1内形成有对支撑轴2、二级变速双联齿轮3、二级变速双联齿轮3、中间齿轮轴5和外齿环6进行润滑的第一润滑空间，在下固定圈47的顶面上固定设有环形隔离筒50，环形隔离筒50形成为大致的环形状设置，在环形隔离筒50内的外齿环6上套设有隔离套筒51，隔离套筒51形成为大致的圆筒状结构，在隔离套筒51的顶部外周面螺接有水平隔离板52，水平隔离板52的外边缘底面抵接在隔离套筒51的顶面上，由环形隔离筒50内周面、水平隔离板52底面和隔离套筒51外周面之间的空间形成对下单列圆锥滚子轴承45进行独立润滑的第二润滑空间，在动力头箱体1的外壁上安装有伸至环形隔离筒50内，以此对第二润滑空间内注入润滑剂的注油管53;
[0028]还包括自润滑系统，在正对中间齿轮轴5的动力头箱体1外壁上开设有第一润滑孔54，在上单列圆锥滚子轴承44下方的动力头箱体1外壁上开设有第二润滑孔55，在正对支撑轴2的动力头箱体1上开设有第三润滑孔56，在正对二级变速双联齿轮3的动力头箱体1上开设有第四润滑孔57，在靠近二级变速双联齿轮3的动力头箱体1上内嵌有多片式双向润滑泵58，多片式双向润滑泵58的出油孔通过软管分别与第一润滑孔54、第二润滑孔55、第三润滑孔56和第四润滑孔57相接，多片式双向润滑泵58的进油孔位于动力头箱体1内，所述多片式双向润滑泵58内自带的主动齿轮与二级变速双联齿轮3固定，以此在二级变速双联齿轮3旋转时使得多片式双向润滑泵58作业，将动力头箱体1内的润滑油由多片式双向润滑泵58经软管泵至动力头箱体1的第一润滑孔54、第二润滑孔55、第三润滑孔56和第四润滑孔57内，以此实现动力头箱体1内润滑油达到不断流动的自润滑状态;
[0029]实施例2，一种钻机，其采用实施例1中所述的全液压岩心钻机用反循环动力头装置，该钻机包括底盘59和平台总成60，在平台总成60上设置有机罩61、液压油箱62、卷扬机63、操纵柜64及动力总成65，还包括桅杆总成66和鹅头67，所述的全液压岩心钻机用反循环动力头装置装载在桅杆总成66上。
[0030]该全液压岩心钻机用反循环动力头装置使用原理为：动力头装载在钻机上后，由动力头箱体1驱动外齿环6转动，外齿环6协同上内管10、上外管9、下内管8和下外管7转动，外部高压气体可经进气套筒28进入至上内管10与上外管9之间，经下内管8与下外管7抵达双臂钻杆接头11下方的气动潜孔锤中，将钻进过程中研碎的岩屑从内管中压出孔底，并促使研碎的岩屑从下内管8底输送至上内管10中，并经气盒子41的出口排出，以此完成岩心的取芯作业。
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技术领域
[0001]本发明涉及地质勘探技术领域，具体为一种全液压岩心钻机用反循环动力头装置及钻机
背景技术
[0002]全液压岩心钻机是一款专为地质勘探领域设计的高效钻探设备;其主体结构包括液压驱动系统、动力头、桅杆、履带式底盘等关键部分;液压驱动系统提供强大的动力，驱动动力头旋转和升降，以进行岩石钻进，动力头设计灵活，便于调整钻进角度，而桅杆则保证了钻进的稳定性和导向性;履带式底盘使设备能够轻松应对各种复杂地形，确保钻探工作的顺利进行。
发明内容
[0003]本发明要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供了一种结构设计合理，钻进效果稳定的全液压岩心钻机用反循环动力头装置及钻机。
[0004]本发明要解决的技术问题是通过以下技术方案来实现的，一种全液压岩心钻机用反循环动力头装置，包括动力头箱体，动力头箱体内设置有相互传动配合的支撑轴、二级变速双联齿轮、传动齿轮轴、中间齿轮轴和外齿环，外齿环嵌设在动力头箱体内且与中间齿轮轴传动连接，在外齿环的内周面上固定设有下外管，在下外管内同心安装有下内管，在下外管的上端内周面上插接有上外管，在下内管的上端外周面上套接有上内管，在下外管的下端外周面上插接有用于传动连接气动潜孔锤的双臂钻杆接头，在上外管的下端外周面上开设有第一限位槽，在第一限位槽内嵌设有供下外管顶部平端面抵接的抵接环，抵接环的底面形成环形抵接面，在外齿环与抵接环之间的下外管上套设有上吸能元件，上吸能元件的下端抵接在外齿环的顶面、上端抵接在抵接环的底面外边缘上，在外齿环的下端面上螺接有安装台，在安装台与双臂钻杆接头之间的下外管上套设有下吸能元件，在下吸能元件外套设有保护盒，保护盒的顶面通过安装台螺接在安装台与外齿环之间，在上外管的中部外周面上固定设有隔套，在隔套上下两端的上外管上固定设有深沟球轴承，在深沟球轴承的外圈上固定设有定位套筒，在定位套筒下方的上外管外周面上套设有下端盖，下端盖螺接在定位套筒的底面上，在下端盖的中部内周面上嵌设有内周面抵接在上外管外周面上的毛毡，在定位套筒的顶部开设有上密封槽，在上密封槽的内周面上螺接有密封支座，在密封支座的顶部内周面上固定设有旋转轴唇形密封圈Ⅰ，在定位套筒的顶部外周面上螺接有将定位套筒及密封支座固定为一体的紧固件，所述旋转轴唇形密封圈Ⅰ与深沟球轴承之间的空间形成深沟球轴承上端面润滑空间，两枚所述的深沟球轴承之间的空间形成深沟球轴承下端面润滑空间，在定位套筒的外周面上设置有压配式压注油杯，在定位套筒上方的上外管上套设有进气套筒，在进气套筒的外周面上固定连接有对上外管及上内管之间供气的供气管，在进气套筒的上端螺接有密封端盖，靠近密封端盖的上外管内周面与上内管外周面之间设置有上密封环，在进气套筒与外管之间设置有支撑套，在支撑套、进气套筒及上外管上开设有若干个与供气管相通的通孔，在支撑套的上端面和下端面上均设置有V型夹织物橡胶密封圈，在密封支座上方的进气套筒底部上对称开设有四组安装视窗，每组安装视窗上均内置有一块调节压套，调节压套伸出安装视窗的一端为安装端、另一端为抵接端，该抵接端数值朝向V型夹织物橡胶密封圈，在进气套筒的底端外周面上固定设有调整台，在调整台上穿设有调整螺杆，调整螺杆的螺纹端贯穿调整台及调节压套的安装端，在调整螺杆上螺接有将调节压套竖直向上按压调整，以此使得调整螺杆的抵接端紧压在V型夹织物橡胶密封圈上的调节螺母，在密封端盖的顶面上焊接有法兰连接头，在法兰连接头上法兰连接有气盒子，气盒子包括一个与法兰连接头贯通的进口和一个出口，在气盒子的顶部内壁上螺接有倾斜设置的盖板，盖板的中部位于气盒子进口的上方，在盖板的中部固定设有可缓冲高速气流杂质缓冲力的合金挡板;
[0005]在靠近动力头箱体上方和下方的外齿环上套设有上单列圆锥滚子轴承和下单列圆锥滚子轴承，在上单列圆锥滚子轴承和下单列圆锥滚子轴承的外圈上分别固定设有上固定圈和下固定圈，上固定圈的下端面和下固定圈的上端面分别与动力头箱体的外壁固定相接，在外齿环上套设有与上固定圈端面及下固定圈端面螺接，以此对上单列圆锥滚子轴承和下单列圆锥滚子轴承进行遮盖的挡盖，在挡盖的内周面上内嵌有内周面与外齿环外周面相抵接的旋转轴唇形密封圈Ⅱ;
[0006]在动力头箱体内形成有对支撑轴、二级变速双联齿轮、传动齿轮轴、中间齿轮轴和外齿环进行润滑的第一润滑空间，在下固定圈的顶面上固定设有环形隔离筒，在环形隔离筒内的外齿环上套设有隔离套筒，在隔离套筒的顶部外周面螺接有水平隔离板，水平隔离板的外边缘底面抵接在隔离套筒的顶面上，由环形隔离筒内周面、水平隔离板底面和隔离套筒外周面之间的空间形成对下单列圆锥滚子轴承进行独立润滑的第二润滑空间，在动力头箱体的外壁上安装有伸至环形隔离筒内，以此对第二润滑空间内注入润滑剂的注油管;
[0007]还包括自润滑系统，在正对中间齿轮轴的动力头箱体外壁上开设有第一润滑孔，在上单列圆锥滚子轴承下方的动力头箱体外壁上开设有第二润滑孔，在正对支撑轴的动力头箱体上开设有第三润滑孔，在正对二级变速双联齿轮的动力头箱体上开设有第四润滑孔，在靠近二级变速双联齿轮的动力头箱体上内嵌有多片式双向润滑泵，多片式双向润滑泵的出油孔通过软管分别与第一润滑孔、第二润滑孔、第三润滑孔和第四润滑孔相接，多片式双向润滑泵的进油孔位于动力头箱体内，所述多片式双向润滑泵内自带的主动齿轮与二级变速双联齿轮固定，以此在二级变速双联齿轮旋转时使得多片式双向润滑泵作业，将动力头箱体内的润滑油由多片式双向润滑泵经软管泵至动力头箱体的第一润滑孔、第二润滑孔、第三润滑孔和第四润滑孔内，以此实现动力头箱体内润滑油达到不断流动的自润滑状态。
[0008]本发明要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来实现的，以上所述的一种全液压岩心钻机用反循环动力头装置，所述的上内管下端呈喇叭口状设置，在上内管下端内周面与下内管外周面之间安装有若干组O圈。
[0009]本发明要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来实现的，以上所述的一种全液压岩心钻机用反循环动力头装置，在上外管的顶部内周面及上内管的顶部外周面上开设有第二限位槽，所述的上密封环嵌设在第二限位槽中，在上密封环的外周面与内周面上固定设有密封圈。
[0010]本发明要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来实现的，以上所述的一种全液压岩心钻机用反循环动力头装置，所述的通孔周向均布在支撑套和上外管的外周面上。
[0011]一种钻机，其采用以上技术方案中任一一项所述的全液压岩心钻机用反循环动力头装置，该钻机包括底盘和平台总成，在平台总成上设置有机罩、液压油箱、卷扬机、操纵柜及动力总成，还包括桅杆总成和鹅头，所述的全液压岩心钻机用反循环动力头装置装载在桅杆总成上。
[0012]与现有技术相比，本发明的有益技术效果是：
[0013](1)动力头总成采用低速大扭矩传动作为动力输入，经过变速箱传动，通过换挡拨叉机构档位切换，实现高速和低速钻进，动力头总成的内外管组件的下部分可装配气动潜孔锤，将钻进过程中研碎的岩屑从内管中压出孔底，并在孔口地表进行收集，实现反循环钻进碎岩取样，在内外管组件上设置有上下缓冲机构，钻进和提钻时通过上吸能元件和下吸能元件可对机械震荡力进行一定的吸能，一定程度上的保护了设备的结构稳定性;
[0014](2)并且动力头总成的顶部安装有气盒子和盖板，而气盒子是集中回收孔底岩屑的容纳箱，在盖板内壁焊有合金挡板，用来抵挡高速气体带上来的孔底岩屑的冲击力，经过气盒子的岩屑速度变低，速度降低之后再进行收集，结构设计合理，钻进作业更稳定;
[0015](3)自润滑系统可在动力头运转期间保持动力头箱体内润滑油处于不断流动状态，实现润滑油的自流通，增强了对支撑轴、二级变速双联齿轮、传动齿轮轴、中间齿轮轴的润滑效果;
[0016](4)在进气套筒的底端外周面上固定设有调整台，调整台上设置有调整螺杆，调整螺杆与其上的调节螺母可调整调节压套的位置，以此使得调整螺杆的抵接端紧压在V型夹织物橡胶密封圈上，当V型夹织物橡胶密封圈出现机械磨损而变薄时，可通过致使调节压套上行的方式再次使得V型夹织物橡胶密封圈被紧压在支撑套上，以此保持支撑套周围的气密性。
附图说明
[0017]图1为本发明全液压岩心钻机用反循环动力头装置的结构示意图;
[0018]图2为本发明全液压岩心钻机用反循环动力头装置的剖视结构示意图;
[0019]图3为图2中上内管及上外管处的局部放大结构示意图;
[0020]图4为图2中下内管及下外管处的局部放大结构示意图;
[0021]图5为本发明应用全液压岩心钻机用反循环动力头装置的钻机的结构示意图;
[0022]图6为图5的俯视结构示意图。
[0023]图中，1、动力头箱体;2、支撑轴;3、二级变速双联齿轮;4、传动齿轮轴;5、中间齿轮轴;6、外齿环;7、下外管;8、下内管;9、上外管;10、上内管;11、双臂钻杆接头;12、第一限位槽;13、抵接环;14、上吸能元件;15、下吸能元件;16、安装台;17、保护盒;18、隔套;19、深沟球轴承;20、定位套筒;21、下端盖;22、毛毡;23、上密封槽;24、密封支座;25、旋转轴唇形密封圈Ⅰ;26、紧固件;27、压配式压注油杯;28、进气套筒;29、供气管;30、密封端盖;31、上密封环;32、第二限位槽;33、支撑套;34、V型夹织物橡胶密封圈;35、安装视窗;36、调节压套;37、调整台;38、调整螺杆;39、调节螺母;40、法兰连接头;41、气盒子;42、盖板;43、合金挡板;44、上单列圆锥滚子轴承;45、下单列圆锥滚子轴承;46、上固定圈;47、下固定圈;48、挡盖;49、旋转轴唇形密封圈Ⅱ;50、环形隔离筒;51、隔离套筒;52、水平隔离板;53、注油管;54、第一润滑孔;55、第二润滑孔;56、第三润滑孔;57、第四润滑孔;58、多片式双向润滑泵;59、底盘;60、平台总成;61、机罩;62、液压油箱;63、卷扬机;64、操纵柜;65、动力总成;66、桅杆总成。
具体实施方式
[0024]以下参照附图，进一步描述本发明的具体技术方案，以便于本领域的技术人员进一步地理解本发明，而不构成对其权利的限制。
[0025]实施例1，参照图1-6，一种全液压岩心钻机用反循环动力头装置，包括动力头箱体1，动力头箱体1内设置有相互传动配合的支撑轴2、二级变速双联齿轮3、传动齿轮轴4、中间齿轮轴5和外齿环6，外齿环6嵌设在动力头箱体1内且与中间齿轮轴5传动连接，在外齿环6的内周面上固定设有下外管7，在下外管7内同心安装有下内管8，在下外管7的上端内周面上插接有上外管9，在下内管8的上端外周面上套接有上内管10，所述的上内管10下端呈喇叭口状设置，在上内管10下端内周面与下内管8外周面之间安装有若干组O圈，O圈数量根据使用需求可自行选择，在下外管7的下端外周面上插接有用于传动连接气动潜孔锤的双臂钻杆接头11，在上外管9的下端外周面上开设有第一限位槽12，第一限位槽12形成为大致的环形槽体结构，在第一限位槽12内嵌设有供下外管7顶部平端面抵接的抵接环13，抵接环13形成为大致的圆环形状设置，抵接环13的底面形成环形抵接面，在外齿环6与抵接环13之间的下外管7上套设有上吸能元件14，上吸能元件14和下吸能元件15形成为大致的弹簧结构，上吸能元件的下端抵接在外齿环6的顶面、上端抵接在抵接环13的底面外边缘上，在外齿环6的下端面上螺接有安装台16，安装台16形成为大致的圆台状结构，在安装台16与双臂钻杆接头11之间的下外管7上套设有下吸能元件15，在下吸能元件15外套设有保护盒17，保护盒17形成为大致的空心圆柱状结构，保护盒17的顶面通过安装台16螺接在安装台16与外齿环6之间，在上外管9的中部外周面上固定设有隔套18，隔套18形成为大致的圆环形状设置，在隔套18上下两端的上外管9上固定设有深沟球轴承19，在深沟球轴承19的外圈上固定设有定位套筒20，定位套筒20形成为大致的圆环形状结构，在定位套筒20下方的上外管9外周面上套设有下端盖21，下端盖21形成为大致的板状结构，下端盖21螺接在定位套筒20的底面上，在下端盖21的中部内周面上嵌设有内周面抵接在上外管9外周面上的毛毡22，在定位套筒20的顶部开设有上密封槽23，上密封槽23形成为大致的环形槽体状结构，在上密封槽23的内周面上螺接有密封支座24，密封支座24形成为大致的空心圆柱状结构，在密封支座24的顶部内周面上固定设有旋转轴唇形密封圈Ⅰ25，在定位套筒20的顶部外周面上螺接有将定位套筒20及密封支座24固定为一体的紧固件26，所述旋转轴唇形密封圈Ⅰ25与深沟球轴承19之间的空间形成深沟球轴承19上端面润滑空间，两枚所述的深沟球轴承19之间的空间形成深沟球轴承19下端面润滑空间，在定位套筒20的外周面上设置有压配式压注油杯27，在定位套筒20上方的上外管9上套设有进气套筒28，在进气套筒28的外周面上固定连接有对上外管9及上内管10之间供气的供气管29，在进气套筒28的上端螺接有密封端盖30，靠近密封端盖30的上外管9内周面与上内管10外周面之间设置有上密封环31，在上外管9的顶部内周面及上内管10的顶部外周面上开设有第二限位槽32，第二限位槽32形成为大致的圆环形状设置，所述的上密封环31嵌设在第二限位槽32中，在上密封环31的外周面与内周面上固定设有密封圈，在进气套筒28与外管之间设置有支撑套33，支撑套33形成为大致的空心圆柱状结构，在支撑套33、进气套筒28及上外管9上开设有若干个与供气管29相通的通孔，所述的通孔周向均布在支撑套33和上外管9的外周面上，在支撑套33的上端面和下端面上均设置有V型夹织物橡胶密封圈34，在密封支座24上方的进气套筒28底部上对称开设有四组安装视窗35，安装视窗35形成为大致的弧形状结构，每组安装视窗35上均内置有一块调节压套36，调节压套36形成为大致的弧形块体状结构，调节压套36伸出安装视窗35的一端为安装端、另一端为抵接端，该抵接端数值朝向V型夹织物橡胶密封圈34，在进气套筒28的底端外周面上固定设有调整台37，调整台37形成为大致的方形块体状结构，在调整台37上穿设有调整螺杆38，调整螺杆38的螺纹端贯穿调整台37及调节压套36的安装端，在调整螺杆38上螺接有将调节压套36竖直向上按压调整，以此使得调整螺杆38的抵接端紧压在V型夹织物橡胶密封圈34上的调节螺母39，在密封端盖30的顶面上焊接有法兰连接头40，在法兰连接头40上法兰连接有气盒子41，气盒子41形成为大致的方形盒体状结构，气盒子41包括一个与法兰连接头40贯通的进口和一个出口，在气盒子41的顶部内壁上螺接有倾斜设置的盖板42，盖板42形成为大致的板状结构，盖板42的中部位于气盒子41进口的上方，在盖板42的中部固定设有可缓冲高速气流杂质缓冲力的合金挡板43，合金挡板43形成为大致的方形板状结构;
[0026]在靠近动力头箱体1上方和下方的外齿环6上套设有上单列圆锥滚子轴承44和下单列圆锥滚子轴承45，在上单列圆锥滚子轴承44和下单列圆锥滚子轴承45的外圈上分别固定设有上固定圈46和下固定圈47，上固定圈46和下固定圈47形成为大致的圆环形状设置，上固定圈46的下端面和下固定圈47的上端面分别与动力头箱体1的外壁固定相接，在外齿环6上套设有与上固定圈46端面及下固定圈47端面螺接，以此对上单列圆锥滚子轴承44和下单列圆锥滚子轴承45进行遮盖的挡盖48，挡盖48形成为大致的板状结构，在挡盖48的内周面上内嵌有内周面与外齿环6外周面相抵接的旋转轴唇形密封圈Ⅱ49;
[0027]在动力头箱体1内形成有对支撑轴2、二级变速双联齿轮3、二级变速双联齿轮3、中间齿轮轴5和外齿环6进行润滑的第一润滑空间，在下固定圈47的顶面上固定设有环形隔离筒50，环形隔离筒50形成为大致的环形状设置，在环形隔离筒50内的外齿环6上套设有隔离套筒51，隔离套筒51形成为大致的圆筒状结构，在隔离套筒51的顶部外周面螺接有水平隔离板52，水平隔离板52的外边缘底面抵接在隔离套筒51的顶面上，由环形隔离筒50内周面、水平隔离板52底面和隔离套筒51外周面之间的空间形成对下单列圆锥滚子轴承45进行独立润滑的第二润滑空间，在动力头箱体1的外壁上安装有伸至环形隔离筒50内，以此对第二润滑空间内注入润滑剂的注油管53;
[0028]还包括自润滑系统，在正对中间齿轮轴5的动力头箱体1外壁上开设有第一润滑孔54，在上单列圆锥滚子轴承44下方的动力头箱体1外壁上开设有第二润滑孔55，在正对支撑轴2的动力头箱体1上开设有第三润滑孔56，在正对二级变速双联齿轮3的动力头箱体1上开设有第四润滑孔57，在靠近二级变速双联齿轮3的动力头箱体1上内嵌有多片式双向润滑泵58，多片式双向润滑泵58的出油孔通过软管分别与第一润滑孔54、第二润滑孔55、第三润滑孔56和第四润滑孔57相接，多片式双向润滑泵58的进油孔位于动力头箱体1内，所述多片式双向润滑泵58内自带的主动齿轮与二级变速双联齿轮3固定，以此在二级变速双联齿轮3旋转时使得多片式双向润滑泵58作业，将动力头箱体1内的润滑油由多片式双向润滑泵58经软管泵至动力头箱体1的第一润滑孔54、第二润滑孔55、第三润滑孔56和第四润滑孔57内，以此实现动力头箱体1内润滑油达到不断流动的自润滑状态;
[0029]实施例2，一种钻机，其采用实施例1中所述的全液压岩心钻机用反循环动力头装置，该钻机包括底盘59和平台总成60，在平台总成60上设置有机罩61、液压油箱62、卷扬机63、操纵柜64及动力总成65，还包括桅杆总成66和鹅头67，所述的全液压岩心钻机用反循环动力头装置装载在桅杆总成66上。
[0030]该全液压岩心钻机用反循环动力头装置使用原理为：动力头装载在钻机上后，由动力头箱体1驱动外齿环6转动，外齿环6协同上内管10、上外管9、下内管8和下外管7转动，外部高压气体可经进气套筒28进入至上内管10与上外管9之间，经下内管8与下外管7抵达双臂钻杆接头11下方的气动潜孔锤中，将钻进过程中研碎的岩屑从内管中压出孔底，并促使研碎的岩屑从下内管8底输送至上内管10中，并经气盒子41的出口排出，以此完成岩心的取芯作业。
说明书附图(6)
声明：
“全液压岩心钻机用反循环动力头装置及钻机” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究，如用于商业用途，请联系该技术所有人。
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编辑：中冶有色技术网
来源：连云港黄海勘探技术有限公司
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2025年03月28日 ~ 30日 
