CN102409969B - 一种后盖板式旋挖钻机动力头及其安装方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种后盖板式旋挖钻机动力头及其安装方法，其动力头包括滑架装置、液压马达、行星减速机、主动齿轮、从动齿轮、齿轮箱体、驱动套、缓冲装置和压盘装置；齿轮箱体包括后盖板和呈一体式结构且后侧设有开口的主箱体，主箱体的顶端面设有第一安装孔和第三安装孔，主箱体的底端面设有第二安装孔和第四安装孔，第二安装孔的孔径尺寸大于第一安装孔的孔径尺寸；从动齿轮由主箱体的后侧开口置入并装于主箱体内；后盖板锁固于主箱体的后侧开口处；其从动齿轮是采用一个预先设计好的工装进行辅助安装的，具有工艺新颖、安装方便、快捷等特点。本发明采用后盖板式结构后，有利于提高齿轮箱体的刚度和获得更大的输出扭矩。

Description

一种后盖板式旋挖钻机动力头及其安装方法

技术领域

本发明涉及一种后盖板式旋挖钻机动力头，特别是涉及一种刚度好、输出扭矩大的后盖板式旋挖钻机动力头及其安装方法。

背景技术

目前，现有技术的旋挖钻机动力头主要由滑架装置、液压马达、行星减速机、主动齿轮、从动齿轮、齿轮箱体、驱动套、缓冲装置和压盘装置等组成，其是利用液压马达将动力传递给行星减速机，再通过主动齿轮传递给从动齿轮，最后通过与从动齿轮相连接的驱动套传递给旋挖钻机的钻杆。现有技术的这种旋挖钻机动力头，有双液压马达驱动式，也有单一液压马达驱动式，但无论是双液压马达驱动还是单一液压马达驱动的旋挖钻机动力头，均存在不足之处：其输出扭矩难以提高、刚性较差。这是因为其齿轮箱体一般是采用上盖板式或下盖板式的结构，即，其齿轮箱体一般由主箱体配合上盖板或下盖板组成，且主箱体的顶端或底端敞口，上盖板或下盖板采用螺栓与主箱体的顶端或底端敞口的周圈相锁固。为了实现稳固连接，要求主箱体的侧壁具有一定的厚度，以使主箱体的侧壁能够开设螺孔，并满足刚度要求，然而，主箱体的侧壁过厚将导致主箱体内可利用的空间变小，从而使从动齿轮的加工尺寸受到限制，进而使整个动力头的输出扭矩无法提高。此外，齿轮箱体采用上盖板或下盖板式，也会导致齿轮箱体的刚度较差，使用不够牢靠。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术之不足，提供一种后盖板式旋挖钻机动力头及其安装方法，其既可以大大提高动力头的输出扭矩，也可以大大提高齿轮箱体的刚度。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种后盖板式旋挖钻机动力头，包括滑架装置、液压马达、行星减速机、主动齿轮、从动齿轮、齿轮箱体、驱动套、缓冲装置和压盘装置；齿轮箱体包括后盖板和呈一体式结构且后侧设有开口的主箱体，该主箱体的顶端面设有第一安装孔和用于安装主动齿轮的第三安装孔，主箱体的底端面设有与第一安装孔同轴的第二安装孔和与第三安装孔相对应的第四安装孔，第二安装孔的孔径尺寸大于第一安装孔的孔径尺寸；从动齿轮由主箱体的后侧开口置入主箱体内，且其内环与主箱体的第一安装孔的周圈相锁固；主动齿轮由主箱体的第三安装孔装入主箱体内，并与从动齿轮的外环相啮合；后盖板锁固于主箱体的后侧开口处。

所述从动齿轮的外环的底端环面上设有环状的第一台阶，所述从动齿轮的内环的顶端外缘上设有环状的第二台阶；所述主箱体的顶端内壁面上对应其第一安装孔的周圈设有环状的第三台阶，且该第三台阶与从动齿轮的第二台阶相卡接配合。

所述主箱体的后侧开口周圈设有外翻边；所述后盖板的周圈与该外翻边相锁固。

所述主箱体的前侧壁上设有一吊挂件，该吊挂件上设有吊挂孔。

所述液压马达、行星减速机和主动齿轮的数量分别为两个；所述主箱体的顶端面上的第三安装孔为两个，所述主箱体的底端面上的第四安装孔为两个。

一种后盖板式旋挖钻机动力头的安装方法，包括从动齿轮的安装步骤、驱动套的安装步骤、主动齿轮的安装步骤、液压马达及行星减速机的安装步骤、底盘装置及缓冲装置的安装步骤、齿轮箱体与滑架装置的安装步骤；还包括齿轮箱体的主箱体与后盖板的安装步骤；所述从动齿轮的安装步骤分解为如下步骤：

采用一个预先设计好的工装，该工装包括工装座和设于工装座顶端并呈竖直状态的工装件，将从动齿轮置于工装件的一侧，并采用若干第一螺栓由工装件的另一侧依次螺旋穿过工装件与从动齿轮的外环，使工装件与从动齿轮的外环相锁固；使工装件连同从动齿轮呈竖直状态；

使主箱体呈竖直状态，且主箱体的后侧开口朝下；将主箱体移至工装件的正上方，使主箱体的第一安装孔与从动齿轮位于工装件的同一侧；将主箱体下移至包覆工装件和从动齿轮，同时采用多个第二螺栓配合第二螺母将从动齿轮的内环与主箱体的第一安装孔的周圈相锁固；

将连接在工装件和从动齿轮的外环之间的若干第一螺栓从主箱体的第二安装孔螺旋退出；将主箱体连同从动齿轮向上移动，使工装件从主箱体的后侧开口移出主箱体。

所述主箱体与后盖板的安装步骤是采用多个第四螺栓配合第四螺母将后盖板与主箱体的后侧开口的周圈相锁固。

所述驱动套的安装步骤是将驱动套从主箱体的第二安装孔装入从动齿轮中，并采用多个第三螺栓将该驱动套与从动齿轮的外环相锁固。

所述主动齿轮的安装步骤是将主动齿轮从主箱体的顶端第三安装孔置入主箱体内，并采用轴承于主箱体的底端第四安装孔对主动齿轮进行固定。

所述工装的工作座的一侧沿纵向设有一导向筋条，所述主箱体下移至包覆工装件和从动齿轮时，使主箱体位于该导向筋条的内侧。

本发明的有益效果是：1、由于其齿轮箱体包括后盖板和主箱体，且主箱体的后侧设有用于锁固后盖板的开口，使得主箱体的侧壁的厚度可以得到控制，即与现有技术的齿轮箱体的主箱体相比，本发明的主箱体的侧壁厚度尺寸可以更小，因而在同等尺寸下，本发明的主箱体内可利用的空间更大，从而使得本发明的从动齿轮的外径尺寸更大，可以获得更大的扭矩；有关数据表明，本发明的齿轮箱体采用后盖板后，在同等尺寸下，从动齿轮的减速比可提高30％-40％，因而，本发明能够从中获得更大的输出扭矩。2、将齿轮箱体的主箱体设计成一个一体式结构，即主箱体的顶端面、底端面和侧壁为一体式结构，有利于提高作为从动齿轮载体的主箱体的刚度。3、由于其从动齿轮安装时是先采用一个预先设计的工装将从动齿轮从主箱体的后侧开口导入主箱体内，再采用多个第二螺栓配合第二螺母将从动齿轮的内环与主箱体的第一安装孔周圈相锁固后使工装件从主箱体的后侧开口移出主箱体，因而其安装方法与现有技术的从动齿轮的安装方法相比，更加新颖、方便和快捷。

综上所述，本发明采用上述结构和安装方法后，具有输出扭矩大、刚度好，且安装方便、快捷等优点。

以下结合附图及实施例对本发明作进一步详细说明；但本发明的一种后盖板式旋挖钻机动力头及其安装方法不局限于实施例。

附图说明

图1是本发明的旋挖钻机动力头的立体构造示意图；

图2是本发明的旋挖钻机动力头的后视图(拆除滑架装置和后盖板后)

图3是本发明的旋挖钻机动力头的俯视图(拆除液压马达、行星减速机、缓冲装置、底盘装置后)；

图4是本发明的旋挖钻机动力头的仰视图(拆除液压马达、行星减速机、缓冲装置、底盘装置后)；

图5是工装的主视图；

图6是工装沿图5中A-A线的剖视图；

图7是工装的俯视图；

图8是工装安装从动齿轮后的主视图；

图9是工装安装从动齿轮后沿图8中B-B线的剖视图；

图10是工装套入主箱体后的的主视图；

图11是工装套入主箱体后沿图10中C-C线的剖视图。

具体实施方式

实施例，参见图1至图4所示，本发明的一种后盖板式旋挖钻机动力头，其为双液压马达驱动式，其包括一个滑架装置2、两个液压马达4、两个行星减速机5、两个主动齿轮6、一个从动齿轮7、一个齿轮箱体1、一个驱动套9、一个缓冲装置3和一个压盘装置8。齿轮箱体1包括后盖板12和呈一体式结构且后侧设有开口的主箱体11，该主箱体11的顶端面设有一个第一安装孔15和用于安装主动齿轮的两个第三安装孔16，相应的，该主箱体11的底端面设有一个与第一安装孔15同轴的第二安装孔17和分别与两个第三安装孔16同轴的两个第四安装孔18，其中，第二安装孔17的孔径尺寸大于第一安装孔15的孔径尺寸。从动齿轮7的外环71上设有许多个螺孔，该从动齿轮7由主箱体11的后侧开口置入主箱体11内，且其内环72与主箱体11的第一安装孔15的周圈相锁固。驱动套9从主箱体的第二安装孔17置入从动齿轮7中，并与从动齿轮的外环71相锁固；缓冲装置3配合于主箱体的第一安装孔15处，并与驱动套9的顶端相连接；底盘装置8配合于主箱体的第二安装孔17处，并与驱动套9的底端相连接。后盖板12锁固于主箱体11的后侧开口处。两个主动齿轮6分别由主箱体的两第三安装孔16装入主箱体11内，并分别与从动齿轮7的外环71相啮合。两液压马达4分别与两行星减速机5相连接，两行星减速机5的输出轴分别从主箱体的两个第三安装孔16进入主箱体11内，并分别与两主动齿轮6的转动轴相连接。滑架装置2与主箱体11相连接。

如图9所示，作为一种优选，所述从动齿轮的外环71的底端环面上设有环状的第一台阶711，所述从动齿轮的内环72的顶端外缘上设有环状的第二台阶721；所述主箱体11的顶端内壁面上对于其第一安装孔的周圈设有环状的第三台阶113(如图11所示)，且该第三台阶113与从动齿轮的第二台阶721相卡接配合。

所述滑架装置2包括滑架本体21和两连接架22；两连接架22的顶端分别与滑架本体21的顶端两侧相连接；所述主箱体11的左侧壁和右侧壁的底端后侧分别通过销子与滑架本体21的底端两侧相连接，所述主箱体11的左侧壁和右侧壁的顶端分别通过销子与两连接架22的底端相连接。

作为一种优选，所述主箱体11的前侧壁上设有一吊挂件14，且该吊挂件14上设有吊挂孔。

作为一种优选，所述主箱体11的后侧开口周圈设有外翻边13，该外翻边13的周圈开有许多个用于与后盖板12相连接的螺孔，所述后盖板12的周圈与该外翻边13相锁固。由于后盖板12为非主要受力面，因此，使其与主箱体的外翻边13进行锁固，有利于减少主箱体11的侧壁的厚度尺寸，并进一步提高主箱体11内的可利用空间。

本发明的一种后盖板式旋挖钻机动力头的安装方法，包括从动齿轮7的安装步骤、驱动套9的安装步骤、两主动齿轮6的安装步骤、两液压马达4及两行星减速机5的安装步骤、底盘装置8及缓冲装置3的安装步骤、齿轮箱体1与滑架装置2的安装步骤、齿轮箱体的主箱体11与后盖板12的安装步骤。其中，两液压马达4及两行星减速机5的安装步骤、底盘装置8及缓冲装置3的安装步骤、齿轮箱体1与滑架装置2的安装步骤为现有技术采用的常规步骤。从动齿轮7和驱动套9的安装步骤分解为如下几个步骤：

一、如图8、图9所示，固定从动齿轮7：采用一个预先设计好的工装10，该工装10的结构如图5-图7所示，它包括工装座101和设于工装座顶端并呈竖直状态的工装件102，该工装件102的顶部呈环状结构，并设有三个螺孔，同时，该工装件102一侧的端沿周圈还设有一个呈环状并可与从动齿轮的第一台阶相配合的第四台阶1021；该工装件102的底部与工装座101之间连接有三条加强筋103；工装座101的顶端一侧沿纵向设有一条导向筋条104。采用三个第一螺栓1022将工装件102与从动齿轮的外环71相锁固，并使该工装件102呈竖直状态。这里，可以先将工装件102放平(使工装件102中设有第四台阶1021的一面朝上)后，再将从动齿轮7至于工装件上102，并使从动齿轮7中设有第一台阶711的一面朝下而与工装件的第四台阶1021相卡接，然后再用三个第一螺栓1022由工装件102朝下的一面依次螺旋穿过工装件102的三个螺孔和从动齿轮7中对应的三个螺孔，最后利用吊车或行车将工装件102吊成竖直状态，并将其工装座101锁固于一平台上。或者，也可以先将工装座101锁固于一平台上，利用吊车或行车将从动齿轮7吊至靠近工装件102，再利用专门的夹具夹住从动齿轮7和工装件102后，采用三个第一螺栓1022将工装件102和从动齿轮7相锁固。

二、如图10、图11所示，连接主箱体11：利用吊车或行车吊挂主箱体的吊挂件14，使主箱体11呈竖直状态，且主箱体11的后侧开口朝下；将主箱体11移至工装件102的正上方，使主箱体的第一安装孔15与从动齿轮7位于工装件102的同一侧；将主箱体11下移至包覆工装件102和从动齿轮7，并使主箱体11位于工装座101的导向筋条104的内侧，以使主箱体11下移到位后，主箱体11与从动齿轮7刚好配合到位：主箱体的第一安装孔15周圈的螺孔与从动齿轮的内环72周圈的螺孔相对应，主箱体的第三台阶113与从动齿轮的内环上的第二台阶721相卡接到位。采用多个第二螺栓112配合第二螺母111将从动齿轮的内环72与主箱体的第一安装孔15的周圈相锁固；将连接在工装件102和从动齿轮的外环71之间的三个第一螺栓1022从主箱体的第二安装孔17螺旋退出，再利用吊车或行车将主箱体11吊起，使工装件102从主箱体的后侧开口移出主箱体11。此即完成了从动齿轮7的安装过程。

本发明的一种后盖板式旋挖钻机动力头的安装方法，其主箱体11与后盖板12的安装步骤是采用多个第四螺栓121配合第四螺母122将后盖板12与主箱体后侧开口的外翻边13相锁固的。其主箱体11与后盖板12的安装步骤是在从动齿轮7和驱动套9安装好后进行的，其可以在驱动套9的安装步骤、两主动齿轮6的安装步骤、两液压马达4及两行星减速机5的安装步骤、底盘装置8及缓冲装置3的安装步骤、齿轮箱体1与滑架装置2的安装步骤的任意一个步骤之前或之后进行。

本发明的一种后盖板式旋挖钻机动力头的安装方法，其驱动套9的安装步骤是：将驱动套9从主箱体11的第二安装孔17装入从动齿轮7中，并采用多个第三螺栓91将驱动套9与从动齿轮的外环71相锁固。其两个主动齿轮6的安装步骤是：分别先将两个主动齿轮6由主箱体顶端面的两个第三安装孔16装入主箱体11内，再分别于主箱体底端面的两个第四安装孔18处采用两个轴承分别对两个主动齿轮6的底端进行固定。

本发明的一种后盖板式旋挖钻机动力头，其齿轮箱体1采用上述结构后，在同等尺寸下，其与现有技术的齿轮箱体相比，本发明的主箱体1的侧壁的尺寸可以更小，因而主箱体内的可利用空间更大，此即，本发明的从动齿轮7的尺寸可以做得更大，而从动齿轮7的尺寸越大，其减速比就越大，减速比越大，从动齿轮7的输出扭矩就越大。经实验测试，本发明的齿轮箱体1采用上述结构后，其从动齿轮7的减速比可以提高30％-40％，因此，本发明与现有技术的动力头相比，能够获得更大的输出扭矩。此外，本发明的齿轮箱体1采用上述结构后，还有利于提高齿轮箱体1的刚度，这是因为本发明的主箱体11为一体式结构，在工作状态下，自然更加稳固，刚度更好。

本发明的一种后盖板式旋挖钻机动力头，其安装工艺新颖，且与现有技术的旋挖钻机动力头的安装工艺相比，更加方便、快捷。

本发明的一种后盖板式旋挖钻机动力头，其也可以是单一的液压马达驱动式，即，其液压马达、行星减速机和主动齿轮的数量分别为一个。此时，其齿轮箱体的结构、从动齿轮及驱动套和主动齿轮的安装步骤如上所述。

上述实施例仅用来进一步说明本发明的一种后盖板式旋挖钻机动力头及其安装方法，但本发明并不局限于实施例，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均落入本发明技术方案的保护范围内。

Claims (10)

1.一种后盖板式旋挖钻机动力头，包括滑架装置、液压马达、行星减速机、主动齿轮、从动齿轮、齿轮箱体、驱动套、缓冲装置和压盘装置；其特征在于：齿轮箱体包括后盖板和呈一体式结构且后侧设有开口的主箱体，该主箱体的顶端面设有第一安装孔和用于安装主动齿轮的第三安装孔，主箱体的底端面设有与第一安装孔同轴的第二安装孔和与第三安装孔相对应的第四安装孔，第二安装孔的孔径尺寸大于第一安装孔的孔径尺寸；从动齿轮由主箱体的后侧开口置入主箱体内，且其内环与主箱体的第一安装孔的周圈相锁固；主动齿轮由主箱体的第三安装孔装入主箱体内，并与从动齿轮的外环相啮合；后盖板锁固于主箱体的后侧开口处。

2.根据权利要求1所述的后盖板式旋挖钻机动力头，其特征在于：所述从动齿轮的外环的底端环面上设有环状的第一台阶，所述从动齿轮的内环的顶端外缘上设有环状的第二台阶；所述主箱体的顶端内壁面上对应其第一安装孔的周圈设有环状的第三台阶，且该第三台阶与从动齿轮的第二台阶相卡接配合。

3.根据权利要求1所述的后盖板式旋挖钻机动力头，其特征在于：所述主箱体的后侧开口周圈设有外翻边；所述后盖板的周圈与该外翻边相锁固。

4.根据权利要求1所述的后盖板式旋挖钻机动力头，其特征在于：所述主箱体的前侧壁上设有一吊挂件，该吊挂件上设有吊挂孔。

5.根据权利要求1所述的后盖板式旋挖钻机动力头，其特征在于：所述液压马达、行星减速机和主动齿轮的数量分别为两个；所述主箱体的顶端面上的第三安装孔为两个，所述主箱体的底端面上的第四安装孔为两个。

6.一种如权利要求1所述的后盖板式旋挖钻机动力头的安装方法，包括从动齿轮的安装步骤、驱动套的安装步骤、主动齿轮的安装步骤、液压马达及行星减速机的安装步骤、底盘装置及缓冲装置的安装步骤、齿轮箱体及滑架装置的安装步骤；其特征在于：还包括齿轮箱体的主箱体与后盖板的安装步骤；所述从动齿轮的安装步骤分解为如下步骤：

采用一个预先设计好的工装，该工装包括工装座和设于工装座顶端并呈竖直状态的工装件，将从动齿轮置于工装件的一侧，并采用若干第一螺栓由工装件的另一侧依次螺旋穿过工装件与从动齿轮的外环，使工装件与从动齿轮的外环相锁固；使工装件连同从动齿轮呈竖直状态；

使主箱体呈竖直状态，且主箱体的后侧开口朝下；将主箱体移至工装件的正上方，使主箱体的第一安装孔与从动齿轮位于工装件的同一侧；将主箱体下移至包覆工装件和从动齿轮，同时采用多个第二螺栓配合第二螺母将从动齿轮的内环与主箱体的第一安装孔的周圈相锁固；

将连接在工装件和从动齿轮的外环之间的若干第一螺栓从主箱体的第二安装孔螺旋退出；将主箱体连同从动齿轮向上移动，使工装件从主箱体的后侧开口移出主箱体。

7.根据权利要求6所述的后盖板式旋挖钻机动力头的安装方法，其特征在于：所述主箱体与后盖板的安装步骤是采用多个第四螺栓配合第四螺母将后盖板与主箱体的后侧开口的周圈相锁固。

8.根据权利要求6所述的后盖板式旋挖钻机动力头的安装方法，其特征在于：所述驱动套的安装步骤是将驱动套从主箱体的第二安装孔装入从动齿轮中，并采用多个第三螺栓将该驱动套与从动齿轮的外环相锁固。

9.根据权利要求6所述的后盖板式旋挖钻机动力头的安装方法，其特征在于：所述主动齿轮的安装步骤是将主动齿轮从主箱体的顶端第三安装孔置入主箱体内，并采用轴承于主箱体的底端第四安装孔对主动齿轮进行固定。

10.根据权利要求6所述的后盖板式旋挖钻机动力头的安装方法，其特征在于：所述工装的工作座的一侧沿纵向设有一导向筋条，所述主箱体下移至包覆工装件和从动齿轮时，使主箱体位于该导向筋条的内侧。

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