CN104790871B - 旋挖钻机的动力头和旋挖钻机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种旋挖钻机的动力头和旋挖钻机。动力头包括：驱动装置和传动装置，传动装置包括输入轴、第一输出轴和第二输出轴，输入轴与驱动装置驱动连接，第一输出轴用于与旋挖钻机的钻杆驱动连接，第二输出轴用于与旋挖钻机的套管驱动器驱动连接，第二输出轴具有第一状态，在第一状态，当驱动装置驱动输入轴转动时，第二输出轴的输出转矩大于第一输出轴的输出转矩。该动力头可以在需要进行全套管埋设时，使第二输出轴处于第一状态，输出比驱动钻杆时的输出转矩更大的输出扭矩以驱动套管驱动器，从而可以利用旋挖钻机自有功能顺利地埋设套管，并能实现较高的施工效率。

Description

旋挖钻机的动力头和旋挖钻机

技术领域

本发明涉及钻孔机械设备领域，特别涉及一种旋挖钻机的动力头和旋挖钻机。

背景技术

旋挖钻机以其高效、快捷、环保、成孔质量高等优势在建设工程中得到迅速地推广和应用。旋挖钻机配合不同的钻具，能适应大部分地区的土层及软硬层施工。旋挖钻机的钻进方式一般采用静态泥浆护壁的湿式旋挖工法和不用稳定液的干式旋挖工法。对于地区软土、海相淤泥层及一些特殊地层，则需要全套管旋挖工法施工。

全套管旋挖工法施工有利于旋挖钻机提高钻进效率，保证钻孔质量，并且混凝土浇注后的桩体不容易发生缩颈、漏筋、桩身混凝土离析等质量问题。随着全套管旋挖工法的应用越来越成熟，全套管旋挖工法不断得到推广，尤其是一些欧洲市场，几乎全部采用全套管旋挖工法进行旋挖施工。全套管旋挖工法与湿式旋挖工法和干式旋挖钻工法的不同之处在于护壁采用钢质套筒或钢质套筒与静态泥浆护壁结合，因此提高了旋挖钻机对地层的适应性。

全套管埋设为全套管旋挖工法的核心内容。全套管埋设的方法目前主要有三种，分别是旋挖钻机自有功能埋设、利用搓管机埋设和利用履带吊与振动锤配合埋设。

利用旋挖钻机自有功能埋设是利用旋挖钻机的动力头的输出扭矩，以加压油缸控制套管的提升与下压来实现全套管埋设。利用旋挖钻机自有功能埋设全套管的过程中所需辅助设备较少、施工效率较高，是目前最为经济、最为方便的一种全套管埋设方式。

但是，利用旋挖钻机自有功能埋设套管需要动力头有足够大的输出扭矩。对于小型旋挖钻机和大孔径钻进来说，采用旋挖钻机的动力头自身的输出扭矩埋设套管时，存在施工效率不理想、设备损坏程度较大，甚至无法实现套管驱动的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种旋挖钻机的动力头和旋挖钻机，该动力头可以输出比驱动钻杆时的输出转矩更大的输出扭矩，从而可以利用旋挖钻机自有功能顺利地埋设套管，并能实现较高的施工效率。

本发明第一方面提供一种旋挖钻机的动力头，包括：驱动装置和传动装置，所述传动装置包括输入轴、第一输出轴和第二输出轴，所述输入轴与所述驱动装置驱动连接，所述第一输出轴用于与所述旋挖钻机的钻杆驱动连接，所述第二输出轴用于与所述旋挖钻机的套管驱动器驱动连接，所述第二输出轴具有第一状态，在所述第一状态，当所述驱动装置驱动所述输入轴转动时，所述第二输出轴的输出转矩大于所述第一输出轴的输出转矩。

进一步地，所述第二输出轴还具有第二状态，在所述第二状态，当所述驱动装置驱动所述输入轴转动时，所述第二输出轴的输出转矩为零。

进一步地，所述传动装置包括第一级传动部和第二级传动部，所述第一级传动部包括所述输入轴、所述第一输出轴和与所述输入轴驱动连接的中间输出轴，所述第二级传动部包括中间输入轴和与所述中间输入轴驱动连接的所述第二输出轴，其中，在所述第一状态，所述中间输入轴与所述中间输出轴连接，在所述第二状态，所述中间输入轴与所述中间输出轴脱离。

进一步地，所述第一级传动部还包括第一齿轮传动系，所述第一齿轮传动系用于将所述输入轴的输入转矩转变为所述第一输出轴的输出转矩和所述中间输出轴的输出转矩。

进一步地，所述第一级传动部还包括传动轴，所述输入轴通过所述第一齿轮传动系与所述传动轴驱动连接，所述第一输出轴和所述中间输出轴分别与所述传动轴连接。

进一步地，所述第一级传动部还包括第一传动箱体，所述第一齿轮传动系位于所述第一传动箱体内，所述输入轴、所述第一输出轴和所中间输出轴分别从所述第一传动箱体内部伸出。

进一步地，所述第一齿轮传动系包括第一驱动齿轮和回转支撑，所述第一驱动齿轮与所述输入轴连接，所述回转支撑包括内圈和具有外齿的外圈，所述内圈与所述第一传动箱体固定连接，所述外圈与所述第一驱动齿轮啮合且与所述传动轴连接。

进一步地，所述回转支撑还包括滚动体，所述滚动体设置于所述内圈与所述外圈之间。

进一步地，所述第二级传动部还包括第二齿轮传动系，所述第二齿轮传动系用于将所述中间输入轴的输入转矩转变为所述第二输出轴的输出转矩。

进一步地，所述第二级传动部还包括第二传动箱体，所述第二齿轮传动系位于所述第二传动箱体内，所述中间输入轴和所述第二输出轴分别从所述第二传动箱体内部伸出。

进一步地，所述第二齿轮传动系包括第二驱动齿轮、行星轮和具有内齿的齿圈，所述齿圈套装在所述第二驱动齿轮和所述行星轮的外部，所述行星轮的中心轴线相对于所述第二传动箱体固定设置且所述行星轮分别与所述第二驱动齿轮和所述齿圈啮合，所述中间输入轴与所述第二驱动齿轮连接，所述第二输出轴与所述齿圈连接。

进一步地，所述动力头还包括第一连接组件，所述中间输入轴与所述中间输出轴通过所述第一连接组件可拆卸地连接。

进一步地，所述动力头还包括套管驱动器连接装置，所述第二输出轴与所述套管驱动器通过所述套管驱动器连接装置可拆卸地连接。

进一步地，所述套管驱动器连接装置包括过渡体和多个第二连接组件，所述过渡体包括用于与所述第二输出轴连接的第一连接部和用于与所述套管驱动器连接的第二连接部，所述第二输出轴与所述第一连接部通过所述多个第二连接组件中的一部分可拆卸地连接，所述第二连接部与所述套管驱动器通过所述多个第二连接组件中的另一部分可拆卸地连接。

本发明第二方面提供一种旋挖钻机，包括动力头，其中，所述动力头为本发明第一方面中任一项所述的动力头。

基于本发明提供的旋挖钻机的动力头和旋挖钻机，该动力头包括驱动装置和传动装置，传动装置包括输入轴、第一输出轴和第二输出轴，输入轴与驱动装置驱动连接，第一输出轴用于与旋挖钻机的钻杆驱动连接，第二输出轴用于与旋挖钻机的套管驱动器驱动连接，第二输出轴具有第一状态，在第一状态，当驱动装置驱动输入轴转动时，第二输出轴的输出转矩大于第一输出轴的输出转矩。该动力头可以在需要进行全套管埋设时，使第二输出轴处于第一状态，输出比驱动钻杆时的输出转矩更大的输出扭矩以驱动套管驱动器，从而可以利用旋挖钻机自有功能顺利地埋设套管，并能实现较高的施工效率。

通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述，本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是本发明具体实施例的旋挖钻机的动力头及与该动力头驱动连接的钻杆和套管驱动器的剖视结构示意图。

图2为图1所示实施例的动力头的局部剖视结构示意图。

图3为图1所示实施例的动力头的A－A向剖视结构示意图。

图4为图1所示实施例的动力头的B－B向剖视结构示意图。

图5为图1所示实施例的动力头的C－C向剖视结构示意图。

图6为图1所示实施例的动力头的第二输出轴的剖视结构示意图。

图7为图1所示实施例的动力头的过渡体的带有局部剖视的俯视结构示意图。

图8为图1所示实施例的动力头的D向局部结构示意图。

图9为与图1所示实施例的动力头连接的套筒驱动器的结构示意图。

图1至图9中，各附图标记代表：

100、动力头；110、驱动装置；120、减速机；130、第一级传动部；131、第一齿轮传动系；1311、第一驱动齿轮；1312、回转支撑；1312A、内圈；1312B、外圈；1312C、滚动体；132、第一输出轴；133、中间输出轴；134、第一传动箱体；135、传动轴；136、输入轴；1391、螺栓；1392、垫圈；1393、螺栓；1394、垫圈；140、第二级传动部；141、第二齿轮传动系；1411、第二驱动齿轮；1412、行星轮；1413、齿圈；142、中间输入轴；143、第二输出轴；1431、第一轴套；144、第二传动箱体；1491、螺栓；1492、垫圈；150、驱动套；151、动力头驱动键；160、第一连接组件；161、第一销轴；162、插销；163、开口销；170、过渡体；171、第一轴套安装孔；172、第二轴套安装孔；173、内侧轴套；174、外侧轴套；180、第二连接组件；181、第二销轴；182、螺栓；183、垫圈；184、卡圈；1911、螺栓；1912、垫圈；1921、螺栓；1922、垫圈；1931、螺栓；1932、垫圈；200、钻杆；210、钻杆驱动键；300、套管驱动器；310、第二轴套；320、套管连接部。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位旋转90度或处于其他方位，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

如图1至图9所示，本发明提供的动力头100包括驱动装置110和传动装置，传动装置包括输入轴136、第一输出轴132和第二输出轴143，输入轴136与驱动装置110驱动连接，第一输出轴132用于与旋挖钻机的钻杆200驱动连接，第二输出轴143用于与旋挖钻机的套管驱动器300驱动连接，第二输出轴143具有第一状态，在第一状态，当驱动装置110驱动输入轴136转动时，第二输出轴143的输出转矩大于第一输出轴132的输出转矩。

该动力头100可以在需要进行全套管埋设时，使第二输出轴143处于第一状态，输出比驱动钻杆200时的输出转矩更大的输出扭矩以驱动套管驱动器300，从而可以利用旋挖钻机自有功能顺利地埋设套管，并能实现较高的施工效率。

可以在传动装置中设置串联的第一级传动部和第二级传动部，通过第二级传动部对第一级传动部的输出转矩增加扭矩来实现第二输出轴的输出转矩大于第一输出轴的输出转矩。也可以通过其它方式实现第二输出轴的输出转矩大于第一输出轴的输出转矩，例如，在同一个传动箱内设置传动比不同的两个传动系和与两个传动系对应的输出轴以输出不同的输出转矩。

优选地，第二输出轴143还具有第二状态，在第二状态，当驱动装置110驱动输入轴136转动时，第二输出轴143的输出转矩为零。设置第二状态可以在不需要驱动套管驱动器时不会影响旋挖钻机的正常旋挖施工，并能减少动力头100的不必要的功率消耗。

可以通过使第一传级动部和第二级传动部连接或脱离的方式实现第一状态和第二状态之间的切换。也可以通过其它方式实现第一状态和第二状态之间的切换，例如，在输入轴和第二输出轴是通过多个齿轮传动的情况下，可以通过控制多个齿轮中全部或部分齿轮啮合或解除啮合的方式实现第一状态和第二状态之间的切换。

以下将结合图1至图9说明本发明实施例的旋挖钻机的动力头和旋挖钻机。

图1是本发明具体实施例的旋挖钻机的动力头100及与该动力头100驱动连接的钻杆200和套管驱动器300的剖视结构示意图。

如图1所示，本实施例的旋挖钻机的动力头100包括驱动装置110、减速机120、传动装置、驱动套150、第一连接组件160和套管驱动器连接装置。

如图1所示，驱动装置110是动力头100的动力源。本实施例中，驱动装置110为液压马达。

减速机120的输入轴与液压马达的输出轴连接，由于液压马达的输出轴转速较高，经过减速机120实现一级减速后，减速机120的输出轴的速度相对于减速机120的输入轴的速度降低、转矩增加。

本实施例中，液压马达的外壳通过螺栓1911和垫圈1912固定在减速机120的外壳上。

图2为图1所示实施例的动力头100的局部剖视结构示意图。其中示出了传动装置的结构。传动装置用于将减速机120的输出转矩转换为用于动力头100的用于驱动钻杆200的输出转矩和用于驱动套管驱动器300的输出转矩。

如图1和图2所示，传动装置包括第一级传动部130和第二级传动部140。

第一级传动部130包括第一齿轮传动系131、第一输出轴132、中间输出轴133、第一传动箱体134、传动轴135和输入轴136。第一齿轮传动系131位于第一传动箱体134内。输入轴136、第一输出轴132和中间输出轴133分别从第一传动箱体134的内部伸出。

减速机120通过螺栓1921和垫圈1922固定在第一传动箱体134上。输入轴136与减速机120的输出轴连接，从而实现与驱动装置110的驱动连接。

第一输出轴132用于与旋挖钻机的钻杆200驱动连接。中间输出轴133用于在动力头100驱动套管驱动器300时为第二齿轮传动系140提供动力。

第一齿轮传动系131用于将输入轴136的输入转矩转变为第一输出轴132的输出转矩和中间输出轴133的输出转矩。第一齿轮传动系131与传动轴135驱动连接，第一输出轴132和中间输出轴133分别与传动轴135连接。

第一齿轮传动系131包括第一驱动齿轮1311和回转支撑1312。回转支撑1312包括内圈1312A、具有外齿的外圈1312B和滚动体1312C。

第一驱动齿轮1311与输入轴136的下端连接，本实施例中，第一驱动齿轮1311与输入轴136为一体结构。输入轴136的上端设有花键，与减速机120的输出轴下端依靠花键啮合传动。

内圈1312A与第一传动箱体134通过螺栓1393和垫圈1394固定连接。外圈1312B与第一驱动齿轮1311啮合，且外圈1312B与传动轴135固定连接。

滚动体1312C设置于内圈1312A与外圈1312B之间。滚动体1312C可以为滚珠、滚柱或滚针。外圈1312B和传动轴135承载于内圈1312A和第一传动箱体134上，滚动体1312C可以减少内圈1312A与外圈1312B之间摩擦力。

第一输出轴132具有第一法兰盘，第一输出轴132的第一法兰盘与回转支撑1312的外圈1312B通过螺栓1391及垫圈1392连接固定。回转支撑1312的传动轴135上端与第一输出轴132的下端通过焊接方式固定连接，回转支撑1312的传动轴135下端与中间输出轴133的下端通过焊接方式固定连接。从而，本实施例中，传动轴135、第一输出轴132和中间输出轴133的转速和输出转矩相同。

图3为图1所示实施例的动力头100的A－A向剖视结构示意图。其中示出了第二级传动部140的结构。第二级传动部140用于实现第二输出轴143的输出转矩大于第一输出轴132的输出转矩。

如图1至图3所示，第二级传动部140包括第二齿轮传动系141、中间输入轴142、第二输出轴143和第二传动箱体144。第二齿轮传动系141位于第二传动箱体144内。中间输入轴142和第二输出轴143分别从第二传动箱体144的内部伸出。

中间输入轴142用于与中间输出轴133连接以接收来自中间输出轴133的动力。本实施例中，通过第一连接组件160实现中间输入轴142与中间输出轴133的可拆卸地连接。

第二输出轴143用于与旋挖钻机的套管驱动器300驱动连接。在图1中，第二输出轴143与套管驱动器300处于连接状态。第二输出轴143与套管驱动器300通过套管驱动器连接装置连接。

第二齿轮传动系141用于将中间输入轴142的输入转矩转变为第二输出轴143的输出转矩。

第二齿轮传动系141包括第二驱动齿轮1411、行星轮1412和齿圈1413。

齿圈1413具有内齿。齿圈1413套装在第二驱动齿轮1411和行星轮1412的外部，第二驱动齿轮1411具有外齿，行星轮1412的中心轴线相对于第二传动箱体144固定设置且行星轮1412分别与第二驱动齿轮1411和齿圈1413啮合。

中间输入轴142与第二驱动齿轮1411连接。本实施例中，中间输入轴142与第二驱动齿轮1411一体制成。

第二输出轴143与齿圈1413连接。本实施例中，第二输出轴143具有第二法兰盘，齿圈1413上设有螺纹孔，第二法兰盘与齿圈1413通过螺栓1491和垫圈1492固定连接。

本实施例中，第一输出轴132和中间输出轴133同步转动，在中间输出轴133与中间输入轴142连接时，与中间输出轴133同步转动的中间输入轴142的输入转矩通过第二齿轮传动系141转变成大于第一输出轴132的输出转矩的第二输出轴143的输出转矩。通过设置第二齿轮传动系141的合适的传动比，即可获得需要的第二输出轴143的输出转矩。例如，可以使第二输出轴143的输出转矩达到第一输出轴132的输出转矩的两倍或两倍以上，从而实现动力头100的输出扭矩倍增，满足全套管埋设时的动力需求。

图4为图1所示实施例的动力头100的B－B向剖视结构示意图。其中示出了驱动套150和钻杆200的配合结构。驱动套150用于驱动旋挖钻机的钻杆200旋转。

如图1所示，驱动套150的上端与第一输出轴132的下端通过螺栓1931和垫圈1932固定连接。

如图1和图4所示，驱动套150的内壁固定连接有多个沿驱动套150的轴向设置的动力头驱动键151。对应的，钻杆200的杆身上固定连接有多个沿钻杆200的轴向设置的钻杆驱动键210。钻杆200与动力头100组装好后，多个动力头驱动键151和多个钻杆驱动键210在周向上彼此间隔设置。从而，第一输出轴132的转动可以带动驱动套150转动，通过多个动力头驱动键151和多个钻杆驱动键210的配合可以在驱动套150转动时带动钻杆200转动。

图5为图1所示实施例的动力头100的C－C向剖视结构示意图。其中示出了第一连接组件160的结构。第一连接组件160用于实现中间输入轴142与中间输出轴133的可拆卸地连接。

如图1和图5所示，第一连接组件160包括第一销轴161、插销162和开口销163。

第一销轴61的一端侧面具有止挡突起。在连接中间输出轴133和中间输入轴142时，中间输入轴142套装在中间输出轴133的外侧。然后将第一销轴61的没有止挡突起的一端依次穿过中间输入轴142和中间输出轴133，中间输入轴142的销孔两侧具有插销座，第一销轴61插入后，将插销162插入插销座上，插销162正好挡在第一销轴61的具有止挡突起的一端的轴向外侧，从而可以防止第一销轴61脱出。最后在插销162的尾部插入开口销163，以防止插销162从插销座中脱出。

采用第一连接组件160，可以实现中间输出轴133和中间输入轴142的快速连接和快速脱离，提高工作效率。

图6为图1所示实施例的动力头100的第二输出轴143的剖视结构示意图。图7为图1所示实施例的动力头100的过渡体170的带有局部剖视的俯视结构示意图。图8为图1所示实施例的动力头100的D向局部结构示意图。图8中示出了第二连接组件180的安装结构。图9为与图1所示实施例的动力头100连接的套筒驱动器300的结构示意图。

图6至图9示出了第二输出轴143、套管驱动器连接装置、套管驱动器300的结构及三者之间的连接关系。套管驱动器连接装置用于连接第二输出轴143与套管驱动器300。

如图1、图6至图9所示，套管驱动器连接装置包括过渡体170和第二连接组件180。

过渡体170包括用于与第二输出轴143连接的第一连接部和用于与套管驱动器300连接的第二连接部，第二输出轴143与第一连接部通过多个第二连接组件180连接，第二连接部与套管驱动器300通过多个第二连接组件180连接。

如图1和图6所示，第二输出轴143为中空轴，第二输出轴包括以180度的间隔设置在中空轴的轴壁上的两个第一轴套1431，两个第一轴套1431均沿第二输出轴143的径向设置。

如图1和图7所示，本实施例中，过渡体170整体上呈截面形状为“H”形的环形结构。该环形结构包括同心设置且均呈扁筒状的内筒和外筒，以及包括连接于内筒的外壁和外筒的内壁之间的环形板。

第一连接部包括以180度的间隔设置在环形板上的两个第一轴套安装孔171、以180度的间隔设置在内筒上的两个内侧轴套173和以180度的间隔设置在外筒上的两个外侧轴套174。每个第一轴套安装孔171的内侧设置一个内侧轴套173，每个第一轴套安装孔171的外侧设置一个外侧轴套174，位于同一个第一轴套安装孔171内侧和外侧的内侧轴套173和外侧轴套174同轴且均沿环形结构的径向设置。

在第二输出轴143与过渡体170连接时，将第二输出轴143的两个第一轴套1431分别对应装配入过渡体170的两个第一轴套安装孔171中，使每个第一轴套安装孔171两侧的内侧轴套173和外侧轴套174与对应的第一轴套1431对准，再通过第二连接组件180连接对准后的外侧轴套174、第一轴套1431和内侧轴套173即可将第二输出轴143与过渡体170连接在一起。

如图1和图8所示，每个第二连接组件180包括第二销轴181、螺栓182、垫圈183和卡圈184。第二销轴181的一端径向外侧具有卡圈安装槽。卡圈184由两个半环组成，每个半环上设有两个通孔。过渡体170的外筒上每个外侧轴套174的径向外端都设置有与两个半环上的四个通孔一一对应的四个螺纹孔。

通过第二连接组件180连接第一轴套安装孔171外侧的外侧轴套174、第一轴套1431和对应的内侧轴套173时，先将第二销轴181的不具有卡圈安装槽的一端依次插入外侧轴套174、第一轴套1431和内侧轴套173，再将卡圈184的两个半环卡入卡圈安装槽内，通过四组螺栓182和垫圈183将两个半环分别连接在外侧轴套174上即可。

第二连接部包括以180度的间隔设置在环形板上的两个第二轴套安装孔172、以180度的间隔设置在内筒上的两个内侧轴套173和以180度的间隔设置在外筒上的两个外侧轴套174。两个第一轴套安装孔171与两个第二轴套安装孔172交替设置，相邻的第一轴套安装孔171与第二轴套安装孔172之间间隔90度。每个第二轴套安装孔172的内侧设置一个内侧轴套173，每个第二轴套安装孔172的外侧设置一个外侧轴套174，位于同一个第二轴套安装孔172内侧和外侧的内侧轴套173和外侧轴套174同轴且均沿环形结构的径向设置。

如图9所示，套管驱动器300的顶端以180度的间隔设置了两个第二轴套310，两个第二轴套310均沿套管驱动器300的径向设置。在套管驱动器300的底部还设置了用于将套管连接于套管驱动器300上的套管连接部320。

在套管驱动器300与过渡体170连接时，只要将两个第二轴套310分别对应装配入过渡体170的两个第二轴套安装孔172中，使每个第二轴套安装孔172两侧的内侧轴套173和外侧轴套174与对应的第二轴套310对准，再通过第二连接组件180连接对准后的外侧轴套174、第二轴套310和内侧轴套173即可将过渡体170与套管驱动器300连接在一起，从而实现第二输出轴143与套管驱动器300的连接。

通过第二连接组件180连接第二轴套安装孔172外侧的外侧轴套174、第二轴套310和相应的内侧轴套173的过程与通过第二连接组件180连接第一轴套安装孔171外侧的外侧轴套174、第一轴套1431和对应的内侧轴套173的过程相同，在此不再赘述。

另外，本实施例还提供一种包括前述的动力头100的旋挖钻机。

该旋挖钻机在采用普通工法施工时，传动装置仅采用第一级传动部130，第一级传动部130内的第一齿轮传动系131可降低输出速度和增加输出扭矩，达到旋挖钻机进行普通钻进时所需的参数设计要求。其中，第一齿轮传动系131与第一输出轴132和中间输出轴133驱动连接，第一输出轴132刚性连接驱动套150，使驱动套150的输出扭矩及速度与第一输出轴132的输出扭矩及速度分别保持一致，即液压马达通过减速机120驱动第一齿轮传动系131，并将扭矩及速度通过第一输出轴132及驱动套150传递到钻杆200上，从而驱动钻杆200旋转，实现旋挖钻机的普通钻进功能，此时，旋挖钻机以本身标配扭矩施工。

当需要全套管施工时，第一齿轮传动系131的中间输出轴133与中间输入轴142连接，从而在传动装置中增加第二级传动部140，第二级传动部140的第二齿轮传动系141可将第一齿轮传动系131的输出的速度进一步降低，同时将输出扭矩增大，实现旋挖钻机扭矩增加的要求。液压马达通过减速机120驱动第一齿轮传动系131和第二齿轮传动系141两套齿轮传动，将扭矩及速度通过第二输出轴143传递到套管驱动器300上，此时，旋挖钻机在标配扭矩的基础上以增加的施工扭矩施工。

由于第一级传动部130和第二级传动部140之间可完全脱离，在不需要动力头100驱动套管驱动器300进行全套管埋设时，不会影响旋挖钻机的正常旋挖施工。

最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。

Claims (15)

1.一种旋挖钻机的动力头，其特征在于，包括：驱动装置(110)和传动装置，所述传动装置包括输入轴(136)、第一输出轴(132)和第二输出轴(143)，所述输入轴(136)与所述驱动装置(110)驱动连接，所述第一输出轴(132)用于与所述旋挖钻机的钻杆(200)驱动连接，所述第二输出轴(143)用于与所述旋挖钻机的套管驱动器(300)驱动连接，所述第二输出轴(143)具有第一状态，在所述第一状态，当所述驱动装置(110)驱动所述输入轴(136)转动时，所述第二输出轴(143)的输出转矩大于所述第一输出轴(132)的输出转矩。

2.根据权利要求1所述的动力头，其特征在于，所述第二输出轴(143)还具有第二状态，在所述第二状态，当所述驱动装置(110)驱动所述输入轴(136)转动时，所述第二输出轴(143)的输出转矩为零。

3.根据权利要求2所述的动力头，其特征在于，所述传动装置包括第一级传动部(130)和第二级传动部(140)，所述第一级传动部(130)包括所述输入轴(136)、所述第一输出轴(132)和与所述输入轴(136)驱动连接的中间输出轴(133)，所述第二级传动部(130)包括中间输入轴(142)和与所述中间输入轴驱动连接的所述第二输出轴(143)，其中，在所述第一状态，所述中间输入轴(142)与所述中间输出轴(133)连接，在所述第二状态，所述中间输入轴(142)与所述中间输出轴(133)脱离。

4.根据权利要求3所述的动力头，其特征在于，所述第一级传动部(130)还包括第一齿轮传动系(131)，所述第一齿轮传动系(131)用于将所述输入轴(136)的输入转矩转变为所述第一输出轴(132)的输出转矩和所述中间输出轴(133)的输出转矩。

5.根据权利要求4所述的动力头，其特征在于，所述第一级传动部(130)还包括传动轴(135)，所述输入轴(136)通过所述第一齿轮传动系(131)与所述传动轴(135)驱动连接，所述第一输出轴(132)和所述中间输出轴(133)分别与所述传动轴(135)连接。

6.根据权利要求5所述的动力头，其特征在于，所述第一级传动部(130)还包括第一传动箱体(134)，所述第一齿轮传动系(131)位于所述第一传动箱体(134)内，所述输入轴(136)、所述第一输出轴(132)和所中间输出轴(133)分别从所述第一传动箱体(134)内部伸出。

7.根据权利要求6所述的动力头，其特征在于，所述第一齿轮传动系(131)包括第一驱动齿轮(1311)和回转支撑(1312)，所述第一驱动齿轮(1311)与所述输入轴(136)连接，所述回转支撑(1312)包括内圈(1312A)和具有外齿的外圈(1312B)，所述内圈(1312A)与所述第一传动箱体(134)固定连接，所述外圈(1312B)与所述第一驱动齿轮(1311)啮合且与所述传动轴(135)连接。

8.根据权利要求7所述的动力头，其特征在于，所述回转支撑(1312)还包括滚动体(1312C)，所述滚动体(1312C)设置于所述内圈(1312A)与所述外圈(1312B)之间。

9.根据权利要求3至8中任一项所述的动力头，其特征在于，所述第二级传动部(140)还包括第二齿轮传动系(141)，所述第二齿轮传动系(141)用于将所述中间输入轴(142)的输入转矩转变为所述第二输出轴(143)的输出转矩。

10.根据权利要求9所述的动力头，其特征在于，所述第二级传动部(140)还包括第二传动箱体(144)，所述第二齿轮传动系(141)位于所述第二传动箱体(144)内，所述中间输入轴(142)和所述第二输出轴(143)分别从所述第二传动箱体(144)内部伸出。

11.根据权利要求10所述的动力头，其特征在于，所述第二齿轮传动系(141)包括第二驱动齿轮(1411)、行星轮(1412)和具有内齿的齿圈(1413)，所述齿圈(1413)套装在所述第二驱动齿轮(1411)和所述行星轮(1412)的外部，所述行星轮(1412)的中心轴线相对于所述第二传动箱体(144)固定设置且所述行星轮(1412)分别与所述第二驱动齿轮(1411)和所述齿圈(1413)啮合，所述中间输入轴(142)与所述第二驱动齿轮(1411)连接，所述第二输出轴(143)与所述齿圈(1413)连接。

12.根据权利要求3至8中任一项所述的动力头，其特征在于，所述动力头还包括第一连接组件(160)，所述中间输入轴(142)与所述中间输出轴(133)通过所述第一连接组件(160)可拆卸地连接。

13.根据权利要求1至8中任一项所述的动力头，其特征在于，所述动力头还包括套管驱动器连接装置，所述第二输出轴(143)与所述套管驱动器(300)通过所述套管驱动器连接装置可拆卸地连接。

14.根据权利要求13所述的动力头，其特征在于，所述套管驱动器连接装置包括过渡体(170)和多个第二连接组件(180)，所述过渡体(170)包括用于与所述第二输出轴(143)连接的第一连接部和用于与所述套管驱动器(300)连接的第二连接部，所述第二输出轴(143)与所述第一连接部通过所述多个第二连接组件(180)中的一部分可拆卸地连接，所述第二连接部与所述套管驱动器(300)通过所述多个第二连接组件(180)中的另一部分可拆卸地连接。

15.一种旋挖钻机，包括动力头，其特征在于，所述动力头为根据权利要求1至14中任一项所述的动力头。