CN203548818U - 钻机以及用于钻机的齿轮变速箱 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种用于钻机的齿轮变速箱，所述齿轮变速箱用于为钻柱提供不同转速的旋转运动，所述齿轮变速箱包括用于与马达相连的输入元件；用于与钻机的钻柱相连的输出元件；连接在所述输入元件和所述输出元件之间的第一、第二齿轮元件；以及联接件，所述联接件能够在与所述第一齿轮元件接合由此提供给钻柱第一转速的第一位置和与所述第二齿轮元件接合由此提供给钻柱第二转速的第二位置之间移动；其特征在于，所述联接件与所述第一、第二齿轮元件布置成使得在所述联接件与所述第一、第二齿轮元件分别形成的接合表面沿着旋转轴线方向延伸，以及在相应的所述接合表面上设有交错布置的键，以便每间隔一定数量的键就有至少一个键在其长度方面沿所述旋转轴线方向缩短。还提供了一种包含这样齿轮变速箱的钻机。

Description

钻机以及用于钻机的齿轮变速箱

技术领域

本实用新型涉及一种钻机，尤其涉及一种水平导向钻机，更具体地涉及用于钻机的齿轮变速箱。

背景技术

本部分描述内容仅作为背景技术，并不意味着其一定构成现有技术。

出于安全和美学的考虑，水、电、燃气、电话和有限电视等公用设施管线通常都敷设在底下。地下公用设施有时可以埋设在随后回填的沟槽内。然而开沟耗费时间，还会毁坏现有建筑物或者道路。因此，一些技术，如水平定向钻孔技术越来越普及。

钻机的旋转驱动装置沿机架的滑动运动和其提供给钻柱的旋转运动共同使钻柱纵向进入土中或者从土中退出。

这种旋转驱动装置通常称为“旋转驱动”。通常旋转驱动具有两个或者更多个速度，由泵在任何给定的流速和压力下提供的液压力将会根据所选择的旋转驱动的速度而被转换成钻柱的不同的转速和扭矩。不同的转速可以不同的方式提供。

钻机的夹钳装置（例如虎钳）位于钻机的前部，由前、后夹钳装置组成，前后夹钳装置都可由液压油缸径向推动卡瓦来夹持钻杆，后夹钳装置可在液压油缸的作用下与前夹钳装置产生相对旋转，前后配合以便拆卸钻杆。

US5,018,351公开了包含有使用了变容量马达的旋转驱动的钻机。通过改变倾斜的摇板的角度来实现马达容量的改变。

US2,978,043公开了提供不同转速的旋转驱动装置，该装置是利用离合器部件实现在第一转速和第二转速之间的切换。然而这种切换是通过手动实现的。当主操作员控制钻机时，在钻机以高转速运转时，变速箱必须切换成低转速，才可以实现钻杆的上扣和卸扣，这时候还需要辅助操作员来手动地切换变速箱。所以每当给钻柱增加钻杆或者卸掉钻杆时，变速箱都需要切换。

但是上述这些齿轮变速箱的切换操作与夹钳装置的操作是独立控制的，切换的手段也是复杂的，而且成本高，齿轮变速箱的换挡操作使得齿轮发生较严重的磨损。

实用新型内容

本实用新型旨在克服现有技术存在的上述问题。一方面提供了改进的齿轮变速箱，另一方面提供了一种改进的齿轮变速箱的控制系统。

本实用新型提供了一种用于钻机的齿轮变速箱，所述齿轮变速箱用于为钻柱提供不同转速的旋转运动，所述齿轮变速箱包括：

用于与马达相连的输入元件；

用于与钻机的钻柱相连的输出元件；

连接在所述输入元件和所述输出元件之间的第一、第二齿轮元件；以及

联接件，所述联接件能够在与所述第一齿轮元件接合由此提供给钻柱第一转速的第一位置和与所述第二齿轮元件接合由此提供给钻柱第二转速的第二位置之间移动；

其特征在于，所述联接件与所述第一、第二齿轮元件布置成使得在所述联接件与所述第一、第二齿轮元件分别形成的接合表面沿着旋转轴线方向延伸，以及在相应的所述接合表面上设有交错布置的键，以便每间隔一定数量的键就有至少一个键在其长度方面沿所述旋转轴线方向缩短。

所述联接件的与所述第一、第二齿轮元件相接合的接合表面上的键沿与旋转轴线方向相垂直的方向为向内布置，所述第一、第二齿轮元件的与所述联接件相接合的接合表面上的键沿与旋转轴线方向相垂直的方向为向外布置。

可选择地，所述联接件与所述第一、第二齿轮元件的键的高度为恒定的。

优选地，所述联接件与所述第一、第二齿轮元件的键的长度为键的高度的至少两倍。

可选择地，所述联接件与所述第一、第二齿轮元件的缩短的键与未缩短的键的长度之比大于0.7且小于1。

优选地，所述联接件与所述第一、第二齿轮元件的缩短的键与未缩短的键的长度之比为0.8。

所述联接件与所述第一、第二齿轮元件的键每间隔一个键就有一个键在其长度方面沿着所述旋转轴线方向缩短。

所述联接件的接合表面上的缩短的键和未缩短的键在其两端侧形成倒角；以及所述第一、第二齿轮元件的接合表面上的缩短的键和未缩短的键在其与所述联接件接合的那一端形成倒角。

所述联接件以滑动的方式在所述第一位置和所述第二位置之间移动。

通过上述特征，提高了齿轮变速箱的齿轮之间的接合容易度，减少了磨损，延长了使用寿命。

本实用新型还提供了一种钻机，包括：

旋转驱动装置，所述旋转驱动装置连接在钻柱上用于给钻柱提供旋转运动；以及

夹钳装置，所述夹钳装置可选择地夹持钻柱或者从钻柱上松开；

其中，所述旋转驱动装置包括齿轮变速箱，所述齿轮变速箱具有：

用于与马达相连的输入元件；

用于与钻机的钻柱相连的输出元件；

连接在所述输入元件和所述输出元件之间的第一、第二齿轮元件；以及

联接件，所述联接件能够在与所述第一齿轮元件接合由此给钻柱提供第一转速的第一位置和与所述第二齿轮元件接合由此给钻柱提供第二转速的第二位置之间移动；

其特征在于，所述联接件与所述第一、第二齿轮元件在彼此接合的表面上设有交错布置的键，以便每间隔一定数量的键就有至少一个键在其长度方面沿旋转轴线方向缩短，以及

所述联接件在所述第一位置和所述第二位置之间的移动能够根据所述夹钳装置的状态而被自动控制。

所述钻机还包括：

用于所述夹钳装置的第一控制单元，所述第一控制单元使得所述夹钳装置能够在夹持状态和打开状态之间移动；

以及用于所述齿轮变速箱的第二控制单元，所述第二控制单元使得所述联接件能够在所述第一位置和所述第二位置之间移动；

其中所述齿轮变速箱在所述第一转速和所述第二转速之间的切换能够依据所述夹钳装置的状态被所述第一控制单元输出的信号触发。

所述钻机还包括第一切换开关，当所述夹钳装置要被执行夹持动作时，由所述第一控制单元发出信号以触发所述第一切换开关，使得所述第二控制单元不通电，从而所述旋转驱动装置的所述齿轮变速箱被从两个不同转速中的高转速切换到低转速下运行。

所述钻机还包括第二切换开关，当所述夹钳装置处于松开状态下，所述齿轮变速箱能够被所述第二切换开关独立控制以便在所述第一转速和所述第二转速之间进行切换。

所述第一控制单元包括用于给所述夹钳装置提供动力的第一泵、用于使所述夹钳装置执行动作的第一液压缸、第一换向阀以及第一安全溢流阀；所述第二控制单元包括用于给所述旋转驱动装置提供动力的第二泵、用于使所述旋转驱动装置的所述齿轮变速箱在两个不同转速之间进行切换的第二液压缸、第二换向阀以及第二安全溢流阀。

优选地，所述钻机是水平导向钻机。

通过上述特征，实现了钻机的齿轮变速箱根据夹钳装置的状态而能够被自动从高速变为低速防止在需要装卸钻杆时发生误操作而导致夹钳装置和钻柱受到损坏。

附图说明

通过以下参照附图的描述，本实用新型的一个或几个实施方式的特征和优点将变得更加容易理解，其中：

图1是一般水平导向钻机的结构示意图；

图2是钻机的旋转驱动装置的分解示意图；

图3是钻机的旋转驱动装置的装配状态下的示意图；

图4是钻机的旋转驱动装置的装配状态下的示意图，其中包含有本实用新型的旋转驱动装置的齿轮变速箱及其切换装置；

图5（a）和图5（b）分别是根据本实用新型的实施方式的联接件的剖视图和立体图；

图6（a）和图6（b）分别是根据本实用新型的实施方式的高速齿轮的侧视图和立体图；

图7（a）和图7（b）分别是根据本实用新型的实施方式的低速齿轮的侧视图和立体图；

图8（a）和图8（b）分别是齿轮变速箱的现有技术的换挡装置和本实用新型的换挡装置的示意图；

图9（a），图9（b），图9（c）显示了根据本实用新型改进的控制系统的示意图。

具体实施方式

下面对具体实施方式的描述仅仅是示范性的，而绝不是对本实用新型及其应用的限制。在这些附图中，相同的元件具有相同的标号。

尽管以下内容是以水平导向钻机为例进行的描述，但是可以理解的是，下面所描述的内容也适用于其他类型的钻机。

总体参照图1，通常的水平导向钻机10包括：一对履带16，所述一对履带16旋转以移动所述钻机；机架15；安装在所述机架15上的能沿机架纵轴滑动的旋转驱动装置100。旋转驱动装置100适合于使钻柱围绕自身的纵轴旋转。钻柱是由相互连接在一起的钻杆组成。所述旋转驱动装置100沿机架15的滑动运动和钻柱的旋转共同使钻柱纵向进入土中或者从土中退出。

在一个典型的水平定向钻孔操作中，水平导向钻机10按与地表面成一定斜角地向地面钻孔。在钻孔期间，钻井液可以通过钻柱输送到钻柱顶端的钻探工具（例如钻头），并且可以通过钻孔返回，以清除切割料和污物。在钻头达到一定的理想深度后，钻头随即沿着一条基本上水平的路径定向，以形成水平孔。在孔被钻到期望的长度后，使钻头朝上，穿透地表面。然后启动拉回程序。在进行拉回程序期间，先给钻柱装上一个扩孔钻，再把钻头组通过钻孔拉回。随着钻柱被拉回，扩孔钻扩大该钻孔。通常把公用设施管线或者其他管道附装在钻柱上，这样，这些管线会随扩孔钻一起被牵引而穿过孔。

所述钻机10还包括夹钳装置200，所述夹钳装置200包括也被称为前夹钳装置的第一夹钳装置210和也被称为后夹钳装置的第二夹钳装置220。所述第一夹钳装置210和所述第二夹钳装置220被构造成能够相对于彼此绕着钻柱轴线相对于锚定部旋转以断开钻杆和钻柱之间的连接从而拆卸钻杆，或者将钻杆旋拧到钻柱上从而实现钻杆的安装。例如，在第一夹钳装置210保持固定的时候，第二夹钳装置220旋转。在所述的实施例中，利用液压缸来控制第一夹钳装置210和第二夹钳装置220的动作。

许多旋转钻机使用的旋转驱动装置100是液压驱动系统，所述液压驱动系统连接在液压泵上来接收来自泵的加压的液压流体，流体的流速通常由操作者控制。这些液压驱动系统将液体压力转换成旋转力来使得钻柱旋转。这种液压驱动系统通常称为“旋转驱动”。通常“旋转驱动”具有两个或者更多个速度，由泵在任何给定的流速和压力下提供的液体压力将会根据所选择的旋转驱动的速度而被转换成钻柱的不同的转速和扭矩。在低转速下，钻杆能够获得相当大的扭矩来进行钻杆的装配，在高转速下，钻杆可以高效地实现对地面的钻孔操作。

参照图2-4，下面对旋转驱动装置100进行有关的详细描述。在所述实施例中，旋转驱动装置100包括：用于提供动力的马达101，用于与马达101相连的输入元件105；用于与钻机的钻柱相连的输出元件110；在所述输入元件105和所述输出元件110之间的变速机构。马达101将动力传递到输入元件105，所述齿轮104和106轴向安装在输入元件105上并利用内表面的键与输入元件105外表面上的键形成接合表面，输入元件105利用其与齿轮104和106之间的啮合传送旋转动力。齿轮104和106分别与齿数不同的齿轮114和116相互啮合。齿轮114和116由于齿数不同由此提供相应地低传动比和高传动比。齿轮114和116沿着与第一轴线平行的第二轴线且利用轴承115，119和隔套113，117轴向安装在输出元件110上。用于实现旋转动力在第一转速和第二转速之间进行切换的联接器131布置在齿轮114和116之间，并通过传动齿轮121与输出元件110上的啮合面111接合。由上面部件组成的变速机构利用隔套102，112，端盖130，140装配在变速箱体上。

如上所述的，所述变速箱在第一转速和第二转速之间的切换是通过联接件131实现的。所述联接件131轴向安装在传动齿轮121上并利用其内表面上的键与传动齿轮121外表面上的键啮合，传动齿轮121内表面上的键与输出元件110外周的啮合面111上的键啮合。当联接件131向左移动到跨接在传动齿轮121和齿轮116接合端之间或者向右移动到跨接在传动齿轮121和齿轮114接合端之间时，则来自马达101的旋转动力依次经过输入元件105，齿轮104，106，齿轮114，116，联接件131，传动齿轮121以及输出元件110，从而以齿轮114提供的传动比或者以齿轮116提供的传动比将旋转动力传递到钻柱，由此给钻柱提供相应的第一转速和第二转速。

参照图5（a）和5（b），所述联接件131具有外接合表面1312和内接合表面1310，在其内接合表面1310上沿着旋转轴线方向形成有在长度方面未缩短的键1314（以下称为“长键”）和缩短的键1316（以下称为短键），长键1314和短键1316沿着与旋转轴线方向垂直的方向向内布置，也就是沿径向方向向内布置，而且，长键1314和短键1316彼此间隔设置，短键1316长度在与齿轮114，116接合的两端相比长键1314向内缩进。

参照图6（a）和6（b），齿轮116具有外接合表面1162和1163，外接合表面1162上的键与齿轮106的外接合表面上的键相互啮合，外接合表面1163上的键在联接件131滑动到右侧时与联接件131上的长键1314和短键1316相啮合。为了与所述联接件131的内接合表面1310上的长键1314和短键1316更好地啮合，优选地，所述齿轮116的外接合表面1163上也相应地设计有彼此交替布置的长键1164和短键1166，短键1166的长度在其与联接件131接合的那一端向内缩进。长键1164和短键1166沿与旋转轴线方向相垂直的方向为向外布置，也就是沿着径向方向向外布置。

参照图7，齿轮114具有外接合表面1142和1143，外接合表面1142上的键与齿轮104的外接合表面上的键相互啮合，外接合表面1143上的键在联接件131滑动到左侧时与联接件131上的长键1314和短键1316相啮合。为了与所述联接件131的内接合表面1310上的长键1314和短键1316更好地啮合，优选地，所述齿轮114的外接合表面1143上也相应地设计有彼此交替布置的长键1144和短键1146，短键1146的长度在其与联接件131接合的那一端向内缩进。长键1144和短键1146沿与旋转轴线方向相垂直的方向为向外布置，也就是沿着径向方向向外布置。

优选地，每间隔一个长键设置一个短键，但是可以理解地是，每间隔几个长键设置一个短键或者几个短键也是可选择的方案。

如实施例所示，所述联接件131与所述齿轮114和116的长短键的设计可以是其高度为恒定的，其长度为高度的至少两倍。短键和长键的长度之比大于0.7且小于1，优选为0.8。

更优选地，所述联接件131的长键和短键在其两外端侧形成倒角，和/或所述齿轮114，116的长键和短键在其与所述联接件131接合的那一端形成倒角。

借助这种长短键的设计，提高了联接器131滑动移动到左侧和右侧与齿轮114，116进行咬合的容易度，减少了键之间的相互磨损，增加了键之间的咬合次数，从而提高了齿轮变速箱运行的平稳性，延长了其使用寿命。长短键在其端部形成倒角则进一步改进了上述技术效果。

如背景技术所描述的，变速箱不同速度之间的切换通常为手动切换。如图8（a）所示，换挡装置300包括手柄310，连杆304，拨叉302，连杆304与手柄310和拨叉302连接，并在两端装配在套管306和308内。通过控制手柄310的位置，使得连杆304左右移动，从而实现拨叉302的位置变化。本实用新型在此提供了一种液压和电相结合的控制系统来实现不同速度（例如高速档和低速档）之间的切换。这种控制系统能够使得变速箱在夹钳装置200要执行夹持操作时自动切换到低速档，从而在装卸钻杆的过程中钻柱以低速运行，因此可靠地获得最大的扭矩。

在钻机10的操作室18（见图1），操作人员可以通过操作台来控制钻机是高速运转还是低速运转，也可以通过操作台来控制夹钳装置200是执行夹持钻杆的动作还是松开钻杆的动作。这里，通过提供一种逻辑控制系统来使得夹钳装置200的状态与钻机的转速相互关联起来。以下将对这种逻辑控制系统及其相互关联的装置的有关内容进行详细的描述。

参照图8（b），齿轮变速箱在第一传动比和第二传动比（即高速档和低速档）之间的切换是利用换挡装置400来进行的。具体地换挡装置400包括液压缸410，所述液压缸410固定在一个支撑板412上，后者将会被固定在变速箱体上。所述液压缸410与用于控制齿轮变速箱的控制单元连接，该控制单元控制液压缸410的缸杆处于伸出状态还是缩回状态。缸杆与连杆404固定连接，以夹持方式与联接件131连接的拨叉402被固定地连接在连杆404上。连杆404轴向两端被安装在套筒406，408内。当齿轮变速箱控制单元致动所述液压缸404中的缸杆向内压缩时，拨叉402被移动到高速档位，所述钻柱在高速状态下运行。参见图4，当液压缸404不被致动，由此缸杆向外伸出时，拨叉402被移动到低速档位，由此钻柱在低速下运行，此时可以进行钻杆的装拆操作。

前面提到的钻机的夹钳装置200的工作也可以利用液压缸来操作，当液压缸的缸杆处于压缩状态下，夹钳装置200的卡瓦执行推进动作，由此实施夹持钻柱动作；当液压缸的缸杆处于伸出状态下，夹钳装置200的卡瓦将松开钻柱。

见图9（a）、图9（b）和图9（c），本实用新型将钻机的旋转状态与夹钳装置200的工作状态可操作地关联在一起。如图所示的控制单元，包括了分别用于夹钳装置200和旋转驱动装置100的控制单元（或控制回路）。所述实施例中设置有控制器，例如电开关5和5'，电开关5和5'均接地。由动力源驱动的第一泵1用于为夹钳装置200的第一液压缸4提供液压动力，用于对夹钳装置的油路进行切换的第一四通换向阀3以及处于安全考虑设置的第一安全溢流阀2与第一泵1和第一液压缸4相互连接。由动力源驱动的第二泵1'用于为控制齿轮变速箱的换挡装置400的第二液压缸4'提供液压动力，用于对换挡装置进行切换的第二四通换向阀3'以及处于安全考虑设置的第二安全溢流阀2'与第二泵1'和第二液压缸4'相互连接。

在钻机高速运转的状态下，如果打算装拆钻杆时，操作者在操作室18将电开关5切换到第一位置（见图9（a）），则用于夹钳装置的回路处于通电状态，换向阀3得电，液压缸4致动，缸杆缩回，夹钳装置处于夹持状态，此时，由于控制换挡装置的回路处于失电状态，无论电开关5'处于何种状态，用于换挡装置的换向阀3'都处于失电状态，液压缸5'的缸杆自动伸出，齿轮变速箱则由高速自动变为低速，此时，齿轮变速箱输出大扭矩，方便装卸钻杆。

当钻杆装卸完毕后，需要钻机返回到其正常的高速状态下，只需将电开关5切换到第二位置（见图9（b）），控制夹钳装置200的回路断电，换向阀3失电，液压缸4处于放松状态，缸杆伸出，夹钳装置处于松开状态。此时控制齿轮变速箱的回路通电，换向阀3'得电，液压缸4'处于压缩状态，缸杆缩回，换挡装置切换到高速状态下继续运行。

参见图9（c），电开关5处于使得夹钳装置断电而使换挡装置处于通电的情况下，如果闭合电开关5'，则换向阀3'得电，液压缸4'工作，缸杆缩回，变速箱变为高速档位，断开开关5'，换向阀3'失电，液压缸的缸杆伸出，变速箱变为低速档位。

也就是说，在换挡装置处于高速档位时，触发开关5，夹钳装置200动作，随即换挡装置进行从高速档位到低速档位的切换。在换挡装置处于低速档位时，夹钳装置200执行夹持动作，换挡装置则无需进行换挡操作。

通过上述控制系统，使得操作者在打算进行钻杆装卸操作时，不再象过去需要将旋转驱动装置移动回身边后进行手动切换，使得钻机从高速变为低速，然后再进行钻杆的装拆操作，而是直接在操作室内进行一键操作而使得钻机自动从高速变为低速，由此，提高了操作的方便性和提高了工作效率，并且防止误操作使得夹钳装置和钻柱受到损坏。

尽管在此已详细描述本实用新型的各种实施方式，但是应该理解本实用新型并不局限于这里详细描述和示出的具体实施方式，在不偏离本实用新型的实质和范围的情况下可由本领域的技术人员实现其它的变型和变体。所有这些变型和变体都落入本实用新型的范围内。而且，所有在此描述的构件都可以由其他技术性上等同的构件来代替。

Claims (15)

1.一种用于钻机的齿轮变速箱，所述齿轮变速箱用于为钻柱提供不同转速的旋转运动，所述齿轮变速箱包括：

用于与马达相连的输入元件；

用于与钻机的钻柱相连的输出元件；

连接在所述输入元件和所述输出元件之间的第一、第二齿轮元件；以及

联接件，所述联接件能够在与所述第一齿轮元件接合由此提供给钻柱第一转速的第一位置和与所述第二齿轮元件接合由此提供给钻柱第二转速的第二位置之间移动；

其特征在于，所述联接件与所述第一、第二齿轮元件布置成使得在所述联接件与所述第一、第二齿轮元件分别形成的接合表面沿着旋转轴线方向延伸，以及在相应的所述接合表面上设有交错布置的键，以便每间隔一定数量的键就有至少一个键在其长度方面沿所述旋转轴线方向缩短。

2.根据权利要求1所述的齿轮变速箱，其特征在于所述联接件的与所述第一、第二齿轮元件相接合的接合表面上的键沿与旋转轴线方向相垂直的方向为向内布置，所述第一、第二齿轮元件的与所述联接件相接合的接合表面上的键沿与旋转轴线方向相垂直的方向为向外布置。

3.根据权利要求1所述的齿轮变速箱，其特征在于所述联接件与所述第一、第二齿轮元件的键的高度为恒定的。

4.根据权利要求3所述的齿轮变速箱，其特征在于所述联接件与所述第一、第二齿轮元件的键的长度为键的高度的至少两倍。

5.根据权利要求1-4任一所述的齿轮变速箱，其特征在于所述联接件与所述第一、第二齿轮元件的缩短的键与未缩短的键的长度之比大于0.7且小于1。

6.根据权利要求5所述的齿轮变速箱，其特征在于所述联接件与所述第一、第二齿轮元件的缩短的键与未缩短的键的长度之比为0.8。

7.根据权利要求1所述的齿轮变速箱，其特征在于所述联接件与所述第一、第二齿轮元件的键每间隔一个键就有一个键在其长度方面沿着所述旋转轴线方向缩短。

8.根据权利要求1所述的齿轮变速箱，其特征在于所述联接件的接合表面上的缩短的键和未缩短的键在其两端侧形成倒角；以及所述第一、第二齿轮元件的接合表面上的缩短的键和未缩短的键在其与所述联接件接合的那一端形成倒角。

9.根据权利要求1所述的齿轮变速箱，其特征在于所述联接件以滑动的方式在所述第一位置和所述第二位置之间移动。

10.一种钻机，包括：

旋转驱动装置，所述旋转驱动装置连接在钻柱上用于给钻柱提供旋转运动；以及

夹钳装置，所述夹钳装置可选择地夹持钻柱或者从钻柱上松开；

其中，所述旋转驱动装置包括齿轮变速箱，所述齿轮变速箱具有：

用于与马达相连的输入元件；

用于与钻机的钻柱相连的输出元件；

连接在所述输入元件和所述输出元件之间的第一、第二齿轮元件；以及

联接件，所述联接件能够在与所述第一齿轮元件接合由此给钻柱提供第一转速的第一位置和与所述第二齿轮元件接合由此给钻柱提供第二转速的第二位置之间移动；

其特征在于，所述联接件与所述第一、第二齿轮元件在彼此接合的表面上设有交错布置的键，以便每间隔一定数量的键就有至少一个键在其长度方面沿旋转轴线方向缩短，以及

所述联接件在所述第一位置和所述第二位置之间的移动能够根据所述夹钳装置的状态而被自动控制。

11.根据权利要求10所述的钻机，其特征在于所述钻机还包括：

用于所述夹钳装置的第一控制单元，所述第一控制单元使得所述夹钳装置能够在夹持状态和打开状态之间移动；

以及用于所述齿轮变速箱的第二控制单元，所述第二控制单元使得所述联接件能够在所述第一位置和所述第二位置之间移动；

其中所述齿轮变速箱在所述第一转速和所述第二转速之间的切换能够依据所述夹钳装置的状态被所述第一控制单元输出的信号触发。

12.根据权利要求11所述的钻机，其特征在于还包括第一切换开关，当所述夹钳装置要被执行夹持动作时，由所述第一控制单元发出信号以触发所述第一切换开关，使得所述第二控制单元不通电，从而所述旋转驱动装置的所述齿轮变速箱被从两个不同转速中的高转速切换到低转速下运行。

13.根据权利要求11所述的钻机，其特征在于还包括第二切换开关，当所述夹钳装置处于松开状态下，所述齿轮变速箱能够被所述第二切换开关独立控制以便在所述第一转速和所述第二转速之间进行切换。

14.根据权利要求11所述的钻机，其特征在于所述第一控制单元包括用于给所述夹钳装置提供动力的第一泵、用于使所述夹钳装置执行动作的第一液压缸、第一换向阀以及第一安全溢流阀；所述第二控制单元包括用于给所述旋转驱动装置提供动力的第二泵、用于使所述旋转驱动装置的所述齿轮变速箱在两个不同转速之间进行切换的第二液压缸、第二换向阀以及第二安全溢流阀。

15.根据权利要求10所述的钻机，其特征在于所述钻机是水平导向钻机。

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