CN114704561A

CN114704561A - 钻机动力头同步离合器

Info

Publication number: CN114704561A
Application number: CN202210452762.XA
Authority: CN
Inventors: 李维刚
Original assignee: Shanghai Xinjin Road Fluid Technology Co ltd
Current assignee: Shanghai Xinjin Road Fluid Technology Co ltd
Priority date: 2022-04-27
Filing date: 2022-04-27
Publication date: 2022-07-05
Anticipated expiration: 2042-04-27
Also published as: CN114704561B

Abstract

本发明公开了钻机动力头同步离合器，属于钻机动力头领域，钻机动力头同步离合器，包括主壳体，所述主壳体的一侧装配有旋转马达，所述旋转马达位于所述主壳体内的一端设有输出端，所述主壳体内远离所述输出端的一端装配有动力输出轴，所述主壳体的顶部装配有套筒，所述套筒内螺纹插接有油口，所述油口的下端插接在所述主壳体内，所述套筒上开设有两组油路，每组油路包括两个油口，所述芯轴上开设有与所述油路配合使用的连接油路，所述连接油路的两端分别与两个油口连通，所述芯轴的上端插接有传动杆。它可以实现以更为简便的操作方式，将动力头的两种动力源同时切断，降低工人操作风险，节约操作时间，在紧急情况下能够实现快速切断。

Description

钻机动力头同步离合器

技术领域

本发明涉及钻机动力头领域，更具体地说，涉及钻机动力头同步离合器。

背景技术

钻机动力头是回转式钻机的主要部件，用于推动钻杆前进并同时带动转杆旋转，因此钻机动力头需要两套动力源，一套油缸驱动系统推动动力头向前推进（或回拖），一套旋转马达（气动或电动）用于驱动钻杆旋转；

传统动力头的离合方式，在需要续接钻杆或停机时，需要分别切断油缸油路及旋转马达，无法做到同时切断动力头所有动力源，这就可能会导致工人在切断动力源操作时存在一定的安全风险，并且操作的步骤繁琐，在紧急情况下不利于迅速地切断动力源。

发明内容

1．要解决的技术问题

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供钻机动力头同步离合器，它可以实现以更为简便的操作方式，将动力头的两种动力源同时切断，降低工人操作风险，节约操作时间，在紧急情况下能够实现快速切断。

2．技术方案

为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。

钻机动力头同步离合器，包括主壳体，所述主壳体的一侧装配有旋转马达，所述旋转马达位于所述主壳体内的一端设有输出端，所述主壳体内远离所述输出端的一端装配有动力输出轴；

所述主壳体的顶部装配有套筒，所述套筒内螺纹插接有油口，所述油口的下端插接在所述主壳体内，所述套筒上开设有两组油路，每组油路包括两个油口，所述芯轴上开设有与所述油路配合使用的连接油路，所述连接油路的两端分别与两个油口连通，所述芯轴的上端插接有传动杆；

所述动力输出轴靠近所述输出端的一侧设置有连接块，所述输出端和所述连接块之间设置有连接管，所述连接管上设置有连接机构，所述连接管与输出端之间还设置有弹簧组件，所述弹簧组件和所述连接管之间还设有联动件，所述芯轴的上端设置有与所述传动杆配合使用的限位机构。

进一步的，所述连接机构包括所述连接管的外圈开设的环槽，所述芯轴的底部安装有偏心轴，所述偏心轴的位置偏离所述芯轴的圆心处，所述输出端的表面开设有滑槽，所述连接管的内侧设置有插接在所述滑槽内的滑块，所述连接块上开设有卡槽，所述连接管的一端设置有插接在所述卡槽内的卡块。

进一步的，所述弹簧组件包括套设在所述输出端上的连接环，所述输出端远离所述连接管一端的直径大于另一端直径，所述连接环的内径小于所述输出端远离所述连接管一端的直径，所述连接管内开设有圆槽，所述圆槽内设置有弹簧，所述弹簧远离所述圆槽的一端与连接环接触。

进一步的，所述联动件包括所述连接环靠近所述圆槽的一侧插接的限位杆，所述限位杆穿插在所述弹簧和圆槽内，所述连接环远离所述限位杆的一侧插接有第一螺栓，所述第一螺栓穿过所述连接环的一端螺纹插接在所述限位杆内，所述圆槽的内部开设有插槽，所述限位杆的一端插接在所述插槽内。

进一步的，所述限位机构包括所述套筒上端安装的弧形块，所述弧形块位于所述芯轴的外侧，且所述弧形块的上端高度高于所述传动杆的下端高度，所述弧形块两端之间的角度大于180度，所述芯轴上开设有安装槽，所述传动杆的一端插接在安装槽内，所述传动杆位于所述芯轴的一端上开设有限位槽，所述芯轴上端螺纹插接有第二螺栓，所述第二螺栓的下端插接在所述限位槽内。

进一步的，所述偏心轴的外侧套设安装有轴承，所述轴承的外表面与所述环槽的侧面接触。

进一步的，所述传动杆远离所述芯轴的一端安装有圆球，所述圆球的直径至少是所述传动杆直径的两倍。

进一步的，所述连接管靠近所述连接环的表面开设有扩展槽，所述扩展槽的直径大于所述连接环的直径。

进一步的，所述弧形块上端与所述限位槽下端之间的高度差小于所述限位槽的深度。

3．有益效果

相比于现有技术，本发明的优点在于：

（1）本方案通过设置芯轴并通过芯轴上的连接油路将两个油口连接，在芯轴转动时能够切断油路，通过连接管、连接块和连接机构将输出端和动力输出轴连接，并将连接管与芯轴通过偏心轴形成联动，可以实现芯轴在转动切断油路时，联动连接管移动实现切断输出端与动力输出轴之间的连接，达到同步切断动力头所有动力源的目的。

（2）本方案通过设置的弹簧组件能够保证连接管的位置贴近连接块，从而确保输出端和动力输出轴之间通过连接管和连接机构连接的稳定性，同时设置的联动件能够将连接环与连接管形成联动，从而避免连接环位置偏离导致弹簧扭曲或连接环自身与输出端摩擦较大的情况出现，提高了使用时寿命，并且在检修使可便捷地将弹簧组件和联动件与连接管分离。

（3）本方案通过设置的限位机构能够方便限制传动杆的转动角度，确保传动杆只能转动连接环度，方便用户将芯轴转动连接环度后连接油路完全远离油口，并且连接管的移动距离足以使卡块离开卡槽内，并且用户在拆取芯轴时也可调整传动杆的上下高度，传动杆的高度高于弧形块后即可无限制地转动，从而能够便捷地将芯轴拆取出。

附图说明

图1为本发明正视剖视图；

图2为本发明俯视剖视图；

图3为本发明俯视图；

图4为本发明主壳体内部分结构的爆炸视图；

图5为本发明芯轴的结构示意图；

图6为本发明图1中A处的放大图；

图7为本发明图1中B处的放大图。

图中标号说明：

1、主壳体；2、旋转马达；3、输出端；4、动力输出轴；5、套筒；6、芯轴；7、油口；8、连接油路；9、传动杆；10、连接块；11、连接管；12、环槽；13、偏心轴；14、滑块；15、滑槽；16、卡块；17、卡槽；18、连接环；19、圆槽；20、弹簧；21、限位杆；22、第一螺栓；23、插槽；24、轴承；25、弧形块；26、安装槽；27、限位槽；28、第二螺栓；29、圆球；30、扩展槽。

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，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。

请参阅图1-7，钻机动力头同步离合器，包括主壳体1，主壳体1的一侧装配有旋转马达2，旋转马达2位于主壳体1内的一端设有输出端3，主壳体1内远离输出端3的一端装配有动力输出轴4；

主壳体1的顶部装配有套筒5，套筒5内螺纹插接有油口7，油口7的下端插接在主壳体1内，套筒5上开设有两组油路，每组油路包括两个油口7，芯轴6上开设有与油路配合使用的连接油路8，连接油路8的两端分别与两个油口7连通，芯轴6的上端插接有传动杆9；

动力输出轴4靠近输出端3的一侧设置有连接块10，输出端3和连接块10之间设置有连接管11，连接管11上设置有连接机构，连接管11与输出端3之间还设置有弹簧组件，弹簧组件和连接管11之间还设有联动件，芯轴6的上端设置有与传动杆9配合使用的限位机构；

通过设置芯轴6并通过芯轴6上的连接油路8将两个油口7连接，在芯轴6转动时能够切断油路，通过连接管11、连接块10和连接机构将输出端3和动力输出轴4连接，并将连接管11与芯轴6通过偏心轴13形成联动，可以实现芯轴6在转动切断油路时，联动连接管11移动实现切断输出端3与动力输出轴4之间的连接，达到同步切断动力头所有动力源的目的。

参阅图4和图6，连接机构包括连接管11的外圈开设的环槽12，芯轴6的底部安装有偏心轴13，偏心轴13的位置偏离芯轴6的圆心处，输出端3的表面开设有滑槽15，连接管11的内侧设置有插接在滑槽15内的滑块14，连接块10上开设有卡槽17，连接管11的一端设置有插接在卡槽17内的卡块16；

通过偏心轴13和环槽12能够实现连接管11与芯轴6的联动，在芯轴6转动时可带动连接管11移动，而连接管11通过滑块14插接在滑槽15内实现与输出端3的连接，通过卡块16插接在卡槽17内实现与连接块10的连接，从而将输出端3和动力输出轴4形成连接，在芯轴6带动连接管11移动后卡块16离开卡槽17内，即切断输出端3和动力输出轴4的连接，实现同步切断油路和输出端3动力的效果。

参阅图4和图6，弹簧组件包括套设在输出端3上的连接环18，输出端3远离连接管11一端的直径大于另一端直径，连接环18的内径小于输出端3远离连接管11一端的直径，连接管11内开设有圆槽19，圆槽19内设置有弹簧20，弹簧20远离圆槽19的一端与连接环18接触；

通过连接环18限制弹簧20的一端，弹簧20的另一端能够向连接管11施加压力，保证连接管11的位置贴近连接块10，从而确保输出端3和动力输出轴4之间通过连接管11和连接机构连接的稳定性，在芯轴6转动带动连接管11移动时会挤压弹簧20移动，当芯轴6回转复位时，连接管11不受限制弹簧20可带动连接管11快速复位，实现卡块16插接在卡槽17内，将输出端3和动力输出轴4再次连接。

参阅图4和图6，联动件包括连接环18靠近圆槽19的一侧插接的限位杆21，限位杆21穿插在弹簧20和圆槽19内，连接环18远离限位杆21的一侧插接有第一螺栓22，第一螺栓22穿过连接环18的一端螺纹插接在限位杆21内，圆槽19的内部开设有插槽23，限位杆21的一端插接在插槽23内；

设置的限位杆21能够将连接环18与连接管11形成联动，从而避免连接环18位置偏离导致弹簧20扭曲或连接环18自身与输出端3摩擦较大的情况出现，提高了使用时寿命，并且在检修使可便捷的将弹簧组件和联动件的各部件与连接管11分离。

参阅图5和图7，限位机构包括套筒5上端安装的弧形块25，弧形块25位于芯轴6的外侧，且弧形块25的上端高度高于传动杆9的下端高度，弧形块25两端之间的角度大于180度，芯轴6上开设有安装槽26，传动杆9的一端插接在安装槽26内，传动杆9位于芯轴6的一端上开设有限位槽27，芯轴6上端螺纹插接有第二螺栓28，第二螺栓28的下端插接在限位槽27内；

通过弧形块25能够限制传动杆9的转动角度，确保传动杆9只能转动180度，方便用户将芯轴6转动180度后连接油路8完全远离油口7，并且连接管11的移动距离足以使卡块16离开卡槽17内，并且用户在拆取芯轴6时也可调整传动杆9的上下高度，传动杆9的高度高于弧形块25后即可无限制的转动，从而能够便捷的将芯轴6拆取出。

参阅图6，偏心轴13的外侧套设安装有轴承24，轴承24的外表面与环槽12的侧面接触；

通过设置轴承24可以避免偏心轴13与环槽12表面的直接接触，通过轴承24能够降低摩擦，并且更为顺畅，提高偏心轴13和环槽12的使用寿命。

参阅图3，传动杆9远离芯轴6的一端安装有圆球29，圆球29的直径至少是传动杆9直径的两倍；

通过设置圆球29可以方便用户在转动传动杆9时更好的握持传动杆9，不容易在转动时出现脱手或膈手的情况，在转动时用户的发力更为轻松。

参阅图4，连接管11靠近连接环18的表面开设有扩展槽30，扩展槽30的直径大于连接环18的直径；

通过设置扩展槽30能够使连接环18可以进入连接管11内，从而可以减少连接管11与连接环18之间的距离，使结构更为紧凑，节约空间，并且弹簧20可以更大面积的位于圆槽19内，压缩和回弹时也更为稳定。

参阅图7，弧形块25上端与限位槽27下端之间的高度差小于限位槽27的深度；

这样设置可以实现传动杆9的高度需要高于弧形块25时，第二螺栓28无需完全离开限位槽27内，能够继续限制传动杆9的位置，方便用户通过传动杆9带动芯轴6转动。

工作原理：在需要切断油缸油路及输出端3的动力时，使用传动杆9带动芯轴6转动，芯轴6转动180度后，连接油路8与两个油口7之间错开即可实现断开油路切断油缸动力，芯轴6在转动时还会带动其底部的偏心轴13,偏心轴13通过轴承24挤压带动连接管11进行横移，连接管11在横移带动滑块14在滑槽15内滑动，并使卡块16离开卡槽17内，从而断开输出端3与动力输出轴4之间的连接，切断动力输出轴4的动力来源，通过上述步骤即可实现同步切断油路和输出端3的动力，且操作简单便捷，安全性高，且装置的稳定性高，使用寿命长，生产组装便捷，可快速分解装配利于后期检修维护。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式；但本发明的保护范围并不局限于此。任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims

1.钻机动力头同步离合器，包括主壳体（1），其特征在于：所述主壳体（1）的一侧装配有旋转马达（2），所述旋转马达（2）位于所述主壳体（1）内的一端设有输出端（3），所述主壳体（1）内远离所述输出端（3）的一端装配有动力输出轴（4）；

所述主壳体（1）的顶部装配有套筒（5），所述套筒（5）内螺纹插接有油口（7），所述油口（7）的下端插接在所述主壳体（1）内，所述套筒（5）上开设有两组油路，每组油路包括两个油口（7），所述芯轴（6）上开设有与所述油路配合使用的连接油路（8），所述连接油路（8）的两端分别与两个油口（7）连通，所述芯轴（6）的上端插接有传动杆（9）；

所述动力输出轴（4）靠近所述输出端（3）的一侧设置有连接块（10），所述输出端（3）和所述连接块（10）之间设置有连接管（11），所述连接管（11）上设置有连接机构，所述连接管（11）与输出端（3）之间还设置有弹簧组件，所述弹簧组件和所述连接管（11）之间还设有联动件，所述芯轴（6）的上端设置有与所述传动杆（9）配合使用的限位机构。

2.根据权利要求1所述的钻机动力头同步离合器，其特征在于：所述连接机构包括所述连接管（11）的外圈开设的环槽（12），所述芯轴（6）的底部安装有偏心轴（13），所述偏心轴（13）的位置偏离所述芯轴（6）的圆心处，所述输出端（3）的表面开设有滑槽（15），所述连接管（11）的内侧设置有插接在所述滑槽（15）内的滑块（14），所述连接块（10）上开设有卡槽（17），所述连接管（11）的一端设置有插接在所述卡槽（17）内的卡块（16）。

3.根据权利要求2所述的钻机动力头同步离合器，其特征在于：所述弹簧组件包括套设在所述输出端（3）上的连接环（18），所述输出端（3）远离所述连接管（11）一端的直径大于另一端直径，所述连接环（18）的内径小于所述输出端（3）远离所述连接管（11）一端的直径，所述连接管（11）内开设有圆槽（19），所述圆槽（19）内设置有弹簧（20），所述弹簧（20）远离所述圆槽（19）的一端与连接环（18）接触。

4.根据权利要求3所述的钻机动力头同步离合器，其特征在于：所述联动件包括所述连接环（18）靠近所述圆槽（19）的一侧插接的限位杆（21），所述限位杆（21）穿插在所述弹簧（20）和圆槽（19）内，所述连接环（18）远离所述限位杆（21）的一侧插接有第一螺栓（22），所述第一螺栓（22）穿过所述连接环（18）的一端螺纹插接在所述限位杆（21）内，所述圆槽（19）的内部开设有插槽（23），所述限位杆（21）的一端插接在所述插槽（23）内。

5.根据权利要求1所述的钻机动力头同步离合器，其特征在于：所述限位机构包括所述套筒（5）上端安装的弧形块（25），所述弧形块（25）位于所述芯轴（6）的外侧，且所述弧形块（25）的上端高度高于所述传动杆（9）的下端高度，所述弧形块（25）两端之间的角度大于180度，所述芯轴（6）上开设有安装槽（26），所述传动杆（9）的一端插接在安装槽（26）内，所述传动杆（9）位于所述芯轴（6）的一端上开设有限位槽（27），所述芯轴（6）上端螺纹插接有第二螺栓（28），所述第二螺栓（28）的下端插接在所述限位槽（27）内。

6.根据权利要求2所述的钻机动力头同步离合器，其特征在于：所述偏心轴（13）的外侧套设安装有轴承（24），所述轴承（24）的外表面与所述环槽（12）的侧面接触。

7.根据权利要求1所述的钻机动力头同步离合器，其特征在于：所述传动杆（9）远离所述芯轴（6）的一端安装有圆球（29），所述圆球（29）的直径至少是所述传动杆（9）直径的两倍。

8.根据权利要求4所述的钻机动力头同步离合器，其特征在于：所述连接管（11）靠近所述连接环（18）的表面开设有扩展槽（30），所述扩展槽（30）的直径大于所述连接环（18）的直径。

9.根据权利要求5所述的钻机动力头同步离合器，其特征在于：所述弧形块（25）上端与所述限位槽（27）下端之间的高度差小于所述限位槽（27）的深度。