專利名稱：一種全液壓巖芯鉆機(jī)動力頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種地表取芯巖芯鉆機(jī)，特別是一種全液壓巖芯鉆機(jī) 動力頭。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)中全液壓鉆機(jī)的動力頭都是使用液壓馬達(dá)驅(qū)動主軸實(shí) 施鉆進(jìn)，主軸的下軸承和箱內(nèi)齒輪均用稀油潤滑，主軸下端設(shè)計(jì)只用 一道骨架油封。下端軸承和骨架油封在主軸轉(zhuǎn)速升高時(shí)溫度會急劇升 高，軸承和骨架油封被包在潤滑油里面，自身散熱靠油液傳導(dǎo)散熱， 散熱速度慢，鉆機(jī)不能在中高速下工作，不能長時(shí)間連續(xù)工作。另外
鉆機(jī)有時(shí)需要主軸偏轉(zhuǎn)45° 90°進(jìn)行連續(xù)可調(diào)角度的斜孔鉆進(jìn)工 作，打斜孔時(shí)下端軸承與骨架油封由于受綜合彎扭載荷，偏磨嚴(yán)重， 骨架油封極易磨損，磨損后又很容易漏油，為了可靠的密封，主軸、 襯套等相關(guān)件的制造精度要高，硬度要高，表面粗糙度、形位公差誤 差越小越好，提高主軸制造精度和性能無形地增加了制造成本，如配 合太緊，油溫急劇上升，鉆機(jī)不能工作。還有在箱體內(nèi)潤滑油油位低 散熱快，但齒輪潤滑不良，油位高了，潤滑效果好，但攪油明顯增加， 攪油產(chǎn)生熱量，引起功率損失和散熱效果差的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出了一種主 軸可靠潤滑、并且散熱效果好的全液壓巖芯鉆機(jī)動力頭。
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的， 一種全 液壓巖芯鉆機(jī)動力頭，它設(shè)有液壓馬達(dá)驅(qū)動的主軸，主軸通過上、下 軸承裝在動力頭的箱體內(nèi)，動力頭箱體的上部設(shè)有裝在主軸上端的液 壓卡盤，在箱體內(nèi)設(shè)有裝在液壓馬達(dá)與主軸之間的變速傳動機(jī)構(gòu)，在 主軸的傳動齒輪與下軸承之間設(shè)有定位軸套，其特點(diǎn)是在所述定位 軸套的中部固定有轉(zhuǎn)盤，轉(zhuǎn)盤的下面設(shè)有裝在主軸外的支承套，支承 套的下端與箱體相接，支承套向上的端面與轉(zhuǎn)盤的下盤面之間設(shè)有互 相配合的迷宮式密封環(huán)槽，支承套與主軸的定位軸套之間構(gòu)成存脂、 散熱的空腔，上述空腔內(nèi)裝有軸承潤滑脂，
下軸承的下部設(shè)有與箱體固定的軸承端蓋，在下軸承與軸承端蓋 之間設(shè)有隔油動盤，隔油動盤通過動盤軸套與主軸通過過渡配合連 接，隔油動盤的下盤面與軸承端蓋之間設(shè)有互相配合的迷宮式密封環(huán) 槽，
軸承端蓋的下部與動盤軸套外緣之間設(shè)有密封槽，密封槽內(nèi)裝有 骨架油封，并在骨架油封外設(shè)有防塵蓋。
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題還可以通過以下技術(shù)方案來進(jìn)一步實(shí) 現(xiàn)，變速傳動機(jī)構(gòu)設(shè)有傳動軸和中間軸，液壓馬達(dá)與傳動軸相接，中 間軸與主軸之間通過一對常嚙合齒輪傳動，傳動軸上裝有二級變速雙 聯(lián)齒輪，中間軸上裝有與傳動軸雙聯(lián)齒輪配合變速的固定齒輪，傳動 軸的側(cè)部設(shè)有支撐軸，支撐軸上裝有與傳動軸上的雙聯(lián)齒輪配合的拔
叉，拔叉與雙聯(lián)齒輪之間裝有平面軸承。
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題還可以通過以下技術(shù)方案來進(jìn)一步實(shí) 現(xiàn)，平面軸承的外軸承環(huán)上設(shè)有叉槽，所述拔叉裝在外軸承環(huán)的叉槽 內(nèi)。
本發(fā)明采用中部、下部迷宮式密封和骨架油封組成該鉆機(jī)動力頭 主軸的三層密封裝置。中位迷宮式密封給下端軸承提供了足夠的存 脂、散熱空間，為軸承可靠潤滑，散熱提供了保障；中部環(huán)槽間隙給 下端軸承散熱提供了流暢地環(huán)縫通道；有效地阻止了箱體內(nèi)潤滑齒輪 用的稀油流到下端軸承內(nèi)和下密封圈上，減少了熱源，增加了散熱面 積，同時(shí)將各熱源分隔成開放式結(jié)構(gòu)，各自散熱，散熱效果好；增加 了二次甩油，飛濺潤滑效果，大大減少了齒輪高速旋轉(zhuǎn)時(shí)嚙合的點(diǎn)蝕 現(xiàn)象，增加了齒輪的使用壽命。下部迷宮式密封能有效地保持下端 軸承盒內(nèi)潤滑脂的存在和保留；主軸高速運(yùn)轉(zhuǎn)，溫度上升，潤滑脂變 稀時(shí)能有效防止其流失；增大了主軸下部散熱面積。下部骨架油封密 封防止鉆井液倒流和飛濺；進(jìn)一步防止?jié)櫥兿r(shí)外泄；具有二 次保護(hù)作用。帶動變速雙聯(lián)齒輪上下移動變速的操作機(jī)構(gòu)設(shè)有平面軸 承結(jié)構(gòu)，平面軸承結(jié)構(gòu)能承受滑移齒輪向下的分力，變滑動摩擦為滾 動摩擦，大大降低摩擦系數(shù)，發(fā)熱量小，工作平穩(wěn)，工作的可靠性高。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明采用兩次同步動態(tài)密封，有效地增加了 密封的可靠性，提高了油溫的散熱效果。潤滑脂、稀油混合潤滑，三 層密封裝置，使全液壓巖芯鉆機(jī)的動力頭在24小時(shí)不停機(jī)工作，在 800 1000rpm下連接穩(wěn)定狀態(tài)下可靠的工作，主軸箱體內(nèi)溫度溫升
在45°以下升鉆桿，鉆深在600 900m，連續(xù)工作在45天都很正常。


圖1為主軸下軸承迷宮式密封裝置結(jié)構(gòu)圖。 圖2為全液壓鉆機(jī)動力頭的結(jié)構(gòu)簡圖。 圖3為變速換檔結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
一種全液壓巖芯鉆機(jī)動力頭，采用雙液壓馬達(dá)驅(qū)動，并行動力輸 入，二級齒輪傳動，液壓無級調(diào)速，液壓卡盤夾緊和長行程給進(jìn)式作 模式。
它設(shè)有一個(gè)動力頭箱體6，主軸2豎向設(shè)置在箱體6的前部，采 用雙液壓馬達(dá)13并行動力輸入，主軸2的上部裝有5片卡瓦結(jié)構(gòu)的 液壓卡盤，在液壓馬達(dá)13與主軸2之間設(shè)有變速傳動機(jī)構(gòu)，變速傳 動機(jī)構(gòu)設(shè)有豎向并排設(shè)置的傳動軸19和中間軸20，液壓馬達(dá)13與 傳動軸19的上端部相接，中間軸20與主軸2之間通過一對常嚙合齒 輪傳動，傳動軸19上裝有二級變速雙聯(lián)齒輪，中間軸20上裝有與傳 動軸雙聯(lián)齒輪配合變速的固定齒輪，傳動軸19的側(cè)部設(shè)有支撐軸16， 支撐軸16上裝有與傳動軸上的雙聯(lián)齒輪配合的拔叉17，傳動軸、中 間軸的上下兩端通過軸承裝在箱體6上，拔叉17與雙聯(lián)齒輪之間裝 有平面軸承18。平面軸承18的外軸承環(huán)上設(shè)有叉槽，所述拔叉17 裝在外軸承環(huán)的叉槽內(nèi)。
在主軸2的傳動齒輪15與下軸承12之間設(shè)有定位軸套1，在所 述定位軸套1的中部固定有轉(zhuǎn)盤3，轉(zhuǎn)盤3的下面設(shè)有裝在主軸外的
支承套5，支承套5的下端與箱體6相接，支承套5向上的端面與轉(zhuǎn) 盤3的下盤面之間設(shè)有互相配合的迷宮式密封環(huán)槽，支承套5與主軸 2的定位軸套1之間構(gòu)成存脂、散熱的空腔4，上述空腔4內(nèi)裝有軸 承潤滑脂，下軸承12的下部設(shè)有與箱體6固定的軸承端蓋11，在下 軸承12與軸承端蓋11之間設(shè)有隔油動盤10，隔油動盤10通過動盤 軸套9與主軸2通過過渡配合連接，隔油動盤10的下盤面與軸承端 蓋11之間設(shè)有互相配合的迷宮式密封環(huán)槽，軸承端蓋11的下部與動 盤軸套9外緣之間設(shè)有密封槽，密封槽內(nèi)裝有骨架油封7，并在骨架 油封7外設(shè)有防塵蓋8。
權(quán)利要求
1.一種全液壓巖芯鉆機(jī)動力頭，它設(shè)有液壓馬達(dá)(13)驅(qū)動的主軸(2)，主軸(2)通過上、下軸承(14、12)裝在動力頭的箱體(6)內(nèi)，在箱體(6)內(nèi)設(shè)有裝在液壓馬達(dá)(13)與主軸(2)之間的變速傳動機(jī)構(gòu)，在主軸(2)的傳動齒輪(15)與下軸承(12)之間設(shè)有定位軸套(1)，其特征在于在所述定位軸套(1)的中部固定有轉(zhuǎn)盤(3)，轉(zhuǎn)盤(3)的下面設(shè)有裝在主軸(2)外的支承套(5)，支承套(5)的下端與箱體(6)相接，支承套(5)向上的端面與轉(zhuǎn)盤(3)的下盤面之間設(shè)有互相配合的迷宮式密封環(huán)槽，支承套(5)與主軸的定位軸套(1)之間構(gòu)成存脂、散熱的空腔(4)，上述空腔(4)內(nèi)裝有軸承潤滑脂，下軸承(12)的下部設(shè)有與箱體(6)固定的軸承端蓋(11)，在下軸承(12)與軸承端蓋(11)之間設(shè)有隔油動盤(10)，隔油動盤(10)通過動盤軸套(9)與主軸(2)通過過渡配合連接，隔油動盤(10)的下盤面與軸承端蓋(11)之間設(shè)有互相配合的迷宮式密封環(huán)槽，軸承端蓋(11)的下部與動盤軸套(9)外緣之間設(shè)有密封槽，密封槽內(nèi)裝有骨架油封(7)，并在骨架油封(7)外設(shè)有防塵蓋(8)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的全液壓巖芯鉆機(jī)動力頭，其特征在于變 速傳動機(jī)構(gòu)設(shè)有傳動軸(19)和中間軸(20)，液壓馬達(dá)(13)與 傳動軸(19)相接，中間軸(20)與主軸(2)之間通過一對常嚙 合齒輪傳動，傳動軸上裝有二級變速雙聯(lián)齒輪，中間軸(20)上 裝有與傳動軸(19)雙聯(lián)齒輪配合變速的固定齒輪，傳動軸(19) 的側(cè)部設(shè)有支撐軸(16)，支撐軸(16)上裝有與傳動軸(19)上 的雙聯(lián)齒輪配合的拔叉(17)，拔叉(17)與雙聯(lián)齒輪之間裝有平 面軸承(18)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的巖芯鉆機(jī)的動力頭，其特征在于平面軸 承(18)的外軸承環(huán)上設(shè)有叉槽，所述拔叉(17)裝在外軸承環(huán) 的叉槽內(nèi)。
全文摘要
一種全液壓鉆機(jī)動力頭，采用雙液壓馬達(dá)驅(qū)動，并行動力輸入，二級齒輪傳動，液壓無級調(diào)速，液壓卡盤夾緊和長行程給進(jìn)式作模式。中部、下部迷宮式密封和骨架油封組成該鉆機(jī)動力頭主軸的三層密封裝置。通過潤滑脂和稀油混合潤滑。中部通過支承套與轉(zhuǎn)盤互相配合實(shí)現(xiàn)迷宮式密封，給下端軸承提供了足夠的存脂、散熱空間，為軸承可靠潤滑，散熱提供了保障；增加了二次甩油，飛濺潤滑效果，下部通過隔油動盤與端蓋之間配合實(shí)現(xiàn)迷宮式密封，能有效地保持下端軸承盒內(nèi)潤滑脂的存在和保留；主軸高速運(yùn)轉(zhuǎn)，溫度上升，潤滑脂變稀時(shí)能有效防止其流失；下部骨架油封密封防止鉆井液倒流和飛濺；進(jìn)一步防止?jié)櫥兿r(shí)外泄；具有二次保護(hù)作用。
文檔編號E21B3/02GK101105112SQ200710025670
公開日2008年1月16日 申請日期2007年8月13日 優(yōu)先權(quán)日2007年8月13日
發(fā)明者文治國, 楊東明, 馬松嶺 申請人:連云港黃海機(jī)械廠有限公司