CN205189749U - 一种具有双轴的全液压钻机动力头 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种具有双轴的全液压钻机动力头，包括液压马达、变速箱和卡盘，在所述变速箱内可转动的设置有中空的主轴，在所述主轴内孔中设有与主轴同轴转动并轴向相对固定的驱动轴，该驱动轴的前端具有用于与钻具连接的安装部。通过本动力头能够避免钻机卡盘在具有冲击载荷的钻进工况下使用，解决了卡盘中关键部件容易损坏的问题。

Description

一种具有双轴的全液压钻机动力头

技术领域

本实用新型涉及一种新型的具有双轴的全液压钻机动力头。

背景技术

钻机的动力头起着提供扭转动力并将扭矩传递给钻具，并使钻具随动力头一起做进给运动的作用。动力头与钻具的联结主要有螺纹直接和中空通轴卡盘连接两种方式。其中，动力头与钻具采用螺纹连接的方式力矩传动可靠，传递扭矩只与动力头的性能和钻杆的强度有关，联结可靠，但是在起钻过程中无法自动拆卸钻杆。而通轴卡盘的形式目前主要有碟形弹簧增力的常闭式卡盘以及液压直动的胶套式常开式卡盘两种。

在钻进和起拔过程中，所述两种卡盘上的卡瓦要一直与钻具紧密结合，工作中钻机的震动加剧了与钻具接触的卡瓦的磨损，并且卡瓦与钻具打滑容易损坏钻具外表面。

另外，由于钻机传递扭矩大，结构紧凑，为了保证卡盘对钻具有足够的夹紧力，碟形弹簧式常闭卡盘多采用超应力碟型弹簧提供夹持力，但碟型弹簧设计使用寿命受到限制。而受到胶套卡盘中的胶套材料性能的限制，胶套容易损坏并且更换时需要专用工具，操作不便。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种具有双轴的全液压钻机动力头，在钻进过程中不使用卡盘来驱动钻具，以解决卡盘中关键零件卡瓦或者胶套容易损坏的问题。

本实用新型所述的具有双重动力传递方式的全液压钻机动力头，包括液压马达、变速箱和卡盘，在所述变速箱内设置有可转动的中空的主轴，通过所述变速箱将液压马达提供的动力传递到所述主轴上，在所述主轴内孔中设有与主轴同轴转动并轴向相对固定的驱动轴，该驱动轴的前端具有用于与钻具连接的安装部。

所述卡盘采用常开液压增力式卡盘或者常开液压胶套式卡盘，其中，所述常开液压增力式卡盘包括设在卡盘壳体内的活塞、卡瓦和卡瓦套，所述卡瓦布置在主轴前端的卡槽内，所述卡瓦套内周与所述卡瓦外周通过斜面接触配合，通过向所述活塞与卡盘壳体间形成的压力腔内加注液压油使得所述活塞移动，以推动所述卡瓦套向前或向后轴向移动，使所述卡瓦径向收紧或打开，所述卡瓦打开时能使钻具从中自由通过。

所述常开液压胶套式卡盘包括设在卡盘壳体内的卡瓦和套设在卡瓦上的胶套，通过向胶套和卡盘壳体间所形成的压力腔内注入压力油，挤压所述胶套使其变形带动所述卡瓦径向收紧。

优选的，所述驱动轴前端安装部为连接螺纹。

优选的，在所述主轴尾部与驱动轴间可拆卸的设有紧固装置，该紧固装置将主轴与驱动轴间形成轴向和周向的固定。

优选的，所述主轴和驱动轴间通过六方轴孔配合连接或者键连接实现扭矩传递。

优选的，所述驱动轴尾部安装有旋转通水装置，该旋转通水装置可向钻具提供冷却液和排渣液。

本实用新型所述的动力头，能够避免钻机卡盘在具有冲击载荷的钻进工况下使用，提高了卡盘各部件的使用寿命，节约了生产成本，减少了设备维护时间，确保了工作效率。

附图说明

图1是实施例一的结构示意图；

图2是实施例二的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细阐述，以下实施例仅用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型保护范围的限定。

实施例一：

如图1所示的钻机动力头，包括液压马达1、变速箱2和固定在变速箱前侧的常开液压增力式卡盘5。

在所述变速箱内设置有可转动的中空的主轴3，通过所述变速箱2将液压马达1提供的动力传递到所述主轴3上。

在所述主轴3内孔中设有驱动轴4，所述主轴尾部与驱动轴间通过紧固装置402固定，实现主轴和驱动轴间轴向和周向的固定，实现两轴同轴转动，将主轴扭矩传递至驱动轴上，并使驱动轴获得推进和起拔时所需的轴向动力。

所述主轴与驱动轴间的连接方式不仅限于本实施例所述结构，也可采用内外六方轴孔配合连接结构，当然也可通过花键和平键等形式连接。

所述驱动轴4的前端具有用于与钻具7连接的外螺纹安装部401。在钻进时，所述驱动轴通过与钻具螺纹连接实现扭矩正向传动。

所述驱动轴4尾部安装有可向钻具7提供冷却液和排渣液的旋转通水装置8。

本实施例采用常开液压增力式卡盘5，其包括设在卡盘壳体501内的活塞502、卡瓦504和卡瓦套503。所述卡瓦504布置在主轴前端的卡槽内并位于驱动轴外螺纹安装部前方。所述卡瓦套503内周与所述卡瓦504外周通过斜面接触配合，通过向所述活塞502与卡盘壳体间形成的压力腔内加注液压油使得所述活塞移动，以推动所述卡瓦套轴向移动，卡瓦套向前轴向移动时，迫使所述卡瓦504径向收紧将钻具夹紧；卡瓦套向后轴向移动时，使得所述卡瓦打开，释放夹紧力，能使钻具从中自由通过、转动。

本实施例所述动力头在钻进时，通过驱动轴前端的外螺纹安装部与钻具7螺纹连接，液压马达的动力经变速箱减速后传递主轴3上，通过紧固装置带动所述驱动轴4同步转动，从而带动所述钻具7转动，同时使驱动轴获得推进和起拔所需的轴向动力。

在钻进工作完成时，根据需要可将紧固装置402拆下，把该驱动轴从主轴中取出或者保留，通过注入液压油使卡瓦套向前移动，使卡瓦将钻具夹紧，从而带动钻具作进给、起拔或反向旋转运动，并液压控制卡瓦套向后移动，从而使卡瓦与钻具脱开，完成起钻作业。

实施例二：

参见图2，本实施例采用常开液压胶套式卡盘6，其结构形式与现有的胶套常开式卡盘基本相同，其包括设在卡盘壳体603内的卡瓦601和套设在卡瓦上的胶套602。在所述主轴3上设有与卡盘连通的压力油油道301。本实施例所述动力头的其余技术特征与实施例1相同，在此不再赘述。

同理的，本实施例所述动力头在钻进时，与实施例一相同，也是通过驱动轴前端的外螺纹安装部与钻具螺纹连接，以带动钻具正向转动以及轴向移动。

在钻进工作完成后，根据需要可将驱动轴取下或者保留，钻具7到达卡瓦的工作位置，压力油经主轴上的压力油油道导入卡盘并进入胶套和卡盘壳体间所形成的压力腔，挤压所述胶套使其变形带动所述卡瓦径向收紧将钻具夹紧，从而带动钻具作进给、起拔或反向旋转运动。

通过上述两个实施例可见，本发明所述的动力头在钻机钻进过程中，使用驱动轴直接带动钻具转动，不会使用到卡盘。只有在起拔及反转拆卸钻具过程中，卡盘中的卡瓦才与钻具接触，而钻机在起拔过程中运行是较平稳的，因此避免了卡盘在具有冲击载荷的钻进工况下使用，提高了卡盘中各关键部件的使用寿命，减少了配件的更换量，节约了生产成本，有效减少了设备维护时间，提高了工作效率。

Claims (5)

1.一种具有双轴的全液压钻机动力头，包括液压马达、变速箱和卡盘，在所述变速箱内设置有可转动的中空的主轴，通过所述变速箱将液压马达提供的动力传递到所述主轴上，

其特征在于：在所述主轴内孔中设有与主轴同轴转动并轴向相对固定的驱动轴，该驱动轴的前端具有用于与钻具连接的安装部，

所述卡盘采用常开液压增力式卡盘或者常开液压胶套式卡盘，

其中，所述常开液压增力式卡盘包括设在卡盘壳体内的活塞、卡瓦和卡瓦套，所述卡瓦布置在主轴前端的卡槽内，所述卡瓦套内周与所述卡瓦外周通过斜面接触配合，通过向所述活塞与卡盘壳体间形成的压力腔内加注液压油使得所述活塞移动，以推动所述卡瓦套向前或向后轴向移动，使所述卡瓦径向收紧或打开，所述卡瓦打开时能使钻具从中自由通过；

所述常开液压胶套式卡盘包括设在卡盘壳体内的卡瓦和套设在卡瓦上的胶套，通过向胶套和卡盘壳体间所形成的压力腔内注入压力油，挤压所述胶套使其变形带动所述卡瓦径向收紧。

2.根据权利要求1所述的具有双轴的全液压钻机动力头，其特征在于：所述驱动轴前端安装部为连接螺纹。

3.根据权利要求1或2所述的具有双轴的全液压钻机动力头，其特征在于：在所述主轴尾部与驱动轴间可拆卸的设有紧固装置，该紧固装置将主轴与驱动轴间形成轴向和周向的固定。

4.根据权利要求1或2所述的具有双轴的全液压钻机动力头，其特征在于：所述主轴和驱动轴间通过六方轴孔配合连接或者键连接实现扭矩传递。

5.根据权利要求1或2所述的具有双轴的全液压钻机动力头，其特征在于：所述驱动轴尾部安装有旋转通水装置，该旋转通水装置可向钻具提供冷却液和排渣液。