CN102536111A - 一种带动力换挡变速箱的大扭矩钻机 - Google Patents

一种带动力换挡变速箱的大扭矩钻机 Download PDF

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本发明涉及一种带动力换挡变速箱的大扭矩钻机，包括机架、电机、变速箱、分动箱、卷扬机、回转器和控制部分，其中回转器上设有活塞缸，活塞缸上设有与其配合的活塞杆，活塞杆上固定有横梁，横梁上设有液压卡盘，回转器两侧设有四对套管压盘，套管压盘内固定有套管，套管前端固定有前置夹持器固定板，前置夹持器固定板上设有前置夹持器，套管后端设有可在套管内滑动的滑竿，滑竿上固定有后置夹持器固定板，后置夹持器固定板上设有后置夹持器。发明有益的效果是：一、变速箱内所有齿轮全部形成常啮合状态，不会因操作不当而导致齿轮损坏；二、使钻杆拆卸方便易行，无需耗费额外人力；三、前夹持器同时又能够使钻机在仰角孔作业时夹紧钻杆，防止钻杆向下滑落，发生安全事故。

Description

一种带动力换挡变速箱的大扭矩钻机
技术领域
本发明涉及矿产机械技术领域，尤其是一种带动力换挡变速箱的大扭矩钻机。
背景技术
在煤矿坑道勘探中，钻机需面对不同地质层，必须选用不同转速进行地质钻探，从而达到地质勘探的要求。传统钻机是由电机提供动力，动力经干式摩擦离合器传至变速箱内，变速箱再通过依靠手动调节不同档位齿轮和双联滑动齿轮的啮合，达到变换转速。但在实际钻机变速箱换挡操作过程中，齿与齿槽相对位置的错位和在没有完成换挡时，因齿轮的旋转会将啮合动作造成冲击，使换档齿轮啮合具有一定的困难，档位齿轮也会因受到的冲击造成磨损或损坏，在使用过程中往往需要对操作人员要求有一定的操作经验，方可顺利的挂档。另外，由于煤矿坑道内空间狭小有限，钻机在坑道内钻孔只能选用短钻杆，这使钻杆拆卸次数增多，钻杆的拆卸传统是依靠管子钳夹紧钻杆人力进行拆卸，因钻孔作业钻杆受很大扭矩力后，连接变得很紧，使钻杆拆卸变得非常困难。当钻机的钻孔方向有一个向上的角度时，仅靠液压卡盘的夹持力固定，当遇到突发事件时，钻杆会由于重力的作用下滑，导致安全事故的发生。
发明内容
本发明要解决上述现有技术的缺点，提供一种简化转速变化操作，方便钻杆拆卸，增加使用安全性的带动力换挡变速箱的大扭矩钻机。
本发明解决其技术问题采用的技术方案：这种带动力换挡变速箱的大扭矩钻机，包括机架、电机、变速箱、分动箱、卷扬机、回转器和控制部分，其中回转器上设有活塞缸，活塞缸上设有与其配合的活塞杆，活塞杆上固定有横梁，横梁上设有液压卡盘，回转器两侧设有四对套管压盘，套管压盘内固定有套管，套管前端固定有前置夹持器固定板，前置夹持器固定板上设有前置夹持器，套管后端设有可在套管内滑动的滑竿，滑竿上固定有后置夹持器固定板，后置夹持器固定板上设有后置夹持器，活塞杆上还连有贯穿于后置夹持器固定板的螺杆，螺杆顶端设有螺母，螺杆上位于螺母和后置夹持器固定板之间设有弹簧。
作为优选，所述前置夹持器和后置夹持器结构相同，包括卡盘上外壳、卡盘下外壳以及中空的卡瓦轴，卡瓦轴上设有可沿径向移动的卡瓦，卡瓦下厚上窄，卡瓦与滑块斜面配合，滑块与活塞配合，滑块与卡盘下外壳之间连有一个对其有预紧力的碟簧。
作为优选，所述液压卡盘与前置夹持器和后置夹持器的结构差别仅在于，其卡瓦上厚下窄。
作为优选，所述液压卡盘与前置夹持器连有同一个油路。
作为优选，所述变速箱包括主箱体、电机、输入轴和输出轴，其输入轴上分别套设有倒档齿轮、1档齿轮，2档齿轮，3档齿轮，倒档齿轮与倒档离合器组件连接，1档齿轮与1档离合器组件连接，2档齿轮与2档离合器组件连接，3档齿轮与3档离合器组件连接，其中倒档离合器组件、1档离合器组件、2档离合器组件和3档离合器组件的油路可通过换向阀杆控制。
发明有益的效果是：一、应用离合器功能，在液压动力下达到变换转速的目的，结构的设计合理紧密，使变速箱内所有齿轮全部形成常啮合状态，不会因操作不当而导致齿轮损坏；二、当拆卸钻杆时后夹持器利用液压动力夹紧钻杆，液压卡盘夹紧钻杆的同时带动钻杆向对应方向旋转，使两根钻杆拆卸分离，操作简单拆卸效果好，无需耗费额外人力；三、前夹持器同时又能够使钻机在仰角孔作业时夹紧钻杆，防止钻杆向下滑落，发生安全事故。
附图说明
图1是钻机的侧面结构示意图；
图2是钻机的正面结构示意图；
图3是夹持器的结构示意图；
图4是变速箱的结构示意图；
附图标记说明：机架1，电机2，变速箱3，卷扬机4，分动箱5，控制部分6，回转器7，液压卡盘8，套管压盘9，套管10，前置夹持器固定板11，前置夹持器12，后置夹持器固定板13，后置夹持器14，滑竿15，活塞缸16，活塞杆17，横梁18，螺杆19，螺母20，弹簧21，卡盘上外壳22，卡瓦23，活塞24，滑块25，碟簧26，卡盘下外壳27，卡瓦轴28，主箱体29，电机30，输入轴31，输出轴32，倒档齿轮33，1档齿轮34，2档齿轮35，3档齿轮36，倒档离合器组件37，1档离合器组件38，2档离合器组件39，3档离合器组件40，换向阀杆41。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明：
实施例：如图1，一种带动力换挡变速箱的大扭矩钻机，包括机架1、电机2、变速箱3、分动箱5、卷扬机4、回转器7和控制部分6，其中回转器7上设有活塞缸16，活塞缸16上设有与其配合的活塞杆17，活塞杆17上固定有横梁18，横梁18上设有液压卡盘8，回转器7两侧设有四对套管压盘9，套管压盘9内固定有套管10，套管10前端固定有前置夹持器固定板11，前置夹持器固定板11上设有前置夹持器12，套管10后端设有可在套管10内滑动的滑竿15，滑竿15上固定有后置夹持器固定板13，后置夹持器固定板13上设有后置夹持器14，活塞杆17上还连有贯穿于后置夹持器固定板13的螺杆19，螺杆19顶端设有螺母20，螺杆19上位于螺母20和后置夹持器固定板13之间设有弹簧21。
其中所述前置夹持器12和后置夹持器14结构相同，包括卡盘上外壳22、卡盘下外壳27以及中空的卡瓦轴28，卡瓦轴28上设有可沿径向移动的卡瓦23，卡瓦23下厚上窄，卡瓦23与滑块25斜面配合，滑块25与活塞24配合，滑块25与卡盘下外壳27之间连有一个对其有预紧力的碟簧26。液压卡盘8与上述结构的差别仅在于，其卡瓦23上厚下窄。液压卡盘8与前置夹持器12连有同一个油路，形成联动。
夹持器工作时，液压推动活塞24，并带动滑块25将卡瓦23向内推，从而对钻杆夹紧。由于液压卡盘8与前置夹持器12联动，且卡瓦23与滑块25配合斜面方向相反，于是当液压卡盘8夹紧钻杆工作时，前置夹持器12松开，而当液压卡盘8松开时，前置夹持器12夹紧钻杆，确保钻杆总有一处会被夹紧，保证了安全性。
整个后置夹持器14部分形成浮动式连接，活塞受液压动力被推动在活塞缸16内向前移动，带动活塞杆17向前移动，并带动横梁18移动，横梁18带动液压卡盘8和后置夹持器14整体向前移动，形成打孔动作。拆卸钻杆时，后置夹持器14将钻杆夹紧，液压卡盘8也夹紧钻杆的同时带动钻杆向螺纹安装相反的方向旋转，使两根钻杆拆卸分离。螺杆19前螺母20和弹簧21的结构确保了，当钻机向上打孔时，固定后置夹持器固定板13的滑竿15不会从套管10内滑出。
变速箱3包括主箱体29、电机30、输入轴31和输出轴32，其输入轴31上分别套设有倒档齿轮33、1档齿轮34，2档齿轮35，3档齿轮36，倒档齿轮33与倒档离合器组件37连接，1档齿轮34与1档离合器组件38连接，2档齿轮35与2档离合器组件39连接，3档齿轮36与3档离合器组件40连接，其中倒档离合器组件37、1档离合器组件38、2档离合器组件39和3档离合器组件40的油路可通过换向阀杆41控制。应用离合器功能，在液压动力推动下实现齿轮的接合与分离，在离合器齿轮与档位齿轮的连接传递下，达到变换转速的目的，运用单机实现变速箱装置和液压装置同步运行，结构的设计合理紧密，使变速箱内所有齿轮全部形成常啮合状态。
除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。

Claims (5)

1.一种带动力换挡变速箱的大扭矩钻机，包括机架(1)、电机(2)、变速箱(3)、分动箱(5)、卷扬机(4)、回转器(7)和控制部分(6)，其中回转器(7)上设有活塞缸(16)，活塞缸(16)上设有与其配合的活塞杆(17)，活塞杆(17)上固定有横梁(18)，横梁(18)上设有液压卡盘(8)，其特征是：回转器(7)两侧设有四对套管压盘(9)，套管压盘(9)内固定有套管(10)，套管(10)前端固定有前置夹持器固定板(11)，前置夹持器固定板(11)上设有前置夹持器(12)，套管(10)后端设有可在套管(10)内滑动的滑竿(15)，滑竿(15)上固定有后置夹持器固定板(13)，后置夹持器固定板(13)上设有后置夹持器(14)，活塞杆(17)上还连有贯穿于后置夹持器固定板(13)的螺杆(19)，螺杆(19)顶端设有螺母(20)，螺杆(19)上位于螺母(20)和后置夹持器固定板(13)之间设有弹簧(21)。
2.根据权利要求1所述的带动力换挡变速箱的大扭矩钻机，其特征是：所述前置夹持器(12)和后置夹持器(14)结构相同，包括卡盘上外壳(22)、卡盘下外壳(27)以及中空的卡瓦轴(28)，卡瓦轴(28)上设有可沿径向移动的卡瓦(23)，卡瓦(23)下厚上窄，卡瓦(23)与滑块(25)斜面配合，滑块(25)与活塞(24)配合，滑块(25)与卡盘下外壳(27)之间连有一个对其有预紧力的碟簧(26)。
3.根据权利要求2所述的带动力换挡变速箱的大扭矩钻机，其特征是：所述液压卡盘(8)与前置夹持器(12)和后置夹持器(14)的结构差别仅在于，其卡瓦(23)上厚下窄。
4.根据权利要求3所述的带动力换挡变速箱的大扭矩钻机，其特征是：所述液压卡盘(8)与前置夹持器(12)连有同一个油路。
5.根据权利要求1所述的带动力换挡变速箱的大扭矩钻机，其特征是：所述变速箱(3)包括主箱体(29)、电机(30)、输入轴(31)和输出轴(32)，其输入轴(31)上分别套设有倒档齿轮(33)、1档齿轮(34)，2档齿轮(35)，3档齿轮(36)，倒档齿轮(33)与倒档离合器组件(37)连接，1档齿轮(34)与1档离合器组件(38)连接，2档齿轮(35)与2档离合器组件(39)连接，3档齿轮(36)与3档离合器组件(40)连接，其中倒档离合器组件(37)、1档离合器组件(38)、2档离合器组件(39)和3档离合器组件(40)的油路可通过换向阀杆(41)控制。
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