CN204691664U - 一种卷扬机组 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例公开一种卷扬机组，包括安装于底盘上的主卷扬机、副卷扬机及冲击卷扬机，该主卷扬机、副卷扬机及冲击卷扬机通过收放绕过钻塔尾端的钻塔滑轮组的钢绳来提升主动钻杆上的钻具，其中各卷扬机的钢绳分别缠绕于对应的卷扬机卷筒、钻塔滑轮组及钻具滑轮组，钢绳自该卷扬机卷筒第一导绳位置逆时针方向绕出，依次逆时针绕过第一钻具滑轮、第一钻塔滑轮、第二钻具滑轮、第二钻塔滑轮，再依次顺时针绕过第三钻具滑轮、第三钻塔滑轮、第四钻具滑轮后，再逆时针绕回该卷扬机卷筒第二导绳位置。本实用新型对工程钻机整机及其分系统或部件进行了改进，可以在实现复合钻进、优化系统结构、提高安全性能等方面提升产品的性能。

Description

一种卷扬机组

技术领域

本实用新型涉及钻机，尤其涉及一种工程钻机、分系统或部件。

背景技术

工程钻机是用于高层建筑、港口、码头、水坝、电力、桥梁等工程的大口径灌注桩施工的钻机。通用工程钻机在工作时只有钻进，当遇到较为坚硬的岩石层，如卵石、灰岩、花岗岩等硬岩石地层，就不得不改变钻进方位，或另钻它孔，设备功效较低，因而有必要设计一种新的复合式工程钻机。现有钻机的很多分系统或部件难以直接用于冲击、回转复合式工程钻机：例如，变速箱功能单一，不能很好地实现多路动力输出及正反转设计要求；再如，转台结构较为复杂，可靠性方面不够理想；又如，卷扬机钢绳易于缠绕在一起，停机控制装置响应较慢，安全性方面存在欠缺；等等。有鉴于现有工程钻机存在上述诸多方面的不足，有必要对工程钻机及其分系统或部件予以改进。

实用新型内容

针对现有技术存在的缺陷，本实用新型实施例的目的在于提供工程钻机整机、分系统或部件，以便至少在某一方面提升产品的性能。

为解决以上技术问题，本实用新型实施例提供一种卷扬机组，适用于可冲击钻进和回转钻进的复合式工程钻机，该工程钻机通过安装于底盘上的卷扬机组来实现冲击钻进，通过安装于底盘上的转台来实现回转钻进，该卷扬机组包括安装于底盘上的主卷扬机、副卷扬机及冲击卷扬机，该主卷扬机、副卷扬机及冲击卷扬机通过收放绕过钻塔尾端的钻塔滑轮组的钢绳来提升主动钻杆上的钻具，其中各卷扬机的钢绳分别缠绕于对应的卷扬机卷筒、钻塔滑轮组及钻具滑轮组，钢绳自该卷扬机卷筒第一导绳位置逆时针方向绕出，依次逆时针绕过第一钻具滑轮、第一钻塔滑轮、第二钻具滑轮、第二钻塔滑轮，再依次顺时针绕过第三钻具滑轮、第三钻塔滑轮、第四钻具滑轮后，再逆时针绕回该卷扬机卷筒第二导绳位置。

与现有技术相比，本实用新型工程钻机集回转、冲击钻进工艺于一体，有利于提高设备功效，其结构紧凑，布局合理，操作维护方便。适应这种复合式工程钻机要求，本实用新型的分系统及部件性能也得以改善：1、变速箱具有二轴输出动力，其中一路可以正反向输出转速，可以同时满足冲击、回转钻进要求；2、转台通过锥齿轮副来驱动钻杆工作，实现回转钻进的结构较为简单，性能十分可靠；3、改善后的卷扬机绕绳装置及压绳装置可以减少钢绳松开或缠绕在一起的问题，停机控制装置可以快速响应紧急停车指令，这有助于降低安全事故概率。

附图说明

图1为本实用新型工程钻机的结构示意图；

图2为本实用新型变速箱的主视图；

图3为本实用新型变速箱的右视图；

图4为本实用新型变速箱的剖视图；

图5为本实用新型主动轴的剖视图；

图6为图5中A-A视图；

图7为图5中B-B视图；

图8为图5中C-C视图；

图9为本实用新型变档齿轮的剖视图；

图10为图9中D-D视图；

图11为本实用新型转台的剖视图；

图12为本实用新型转台的右视图；

图13为本实用新型转台的俯视图；

图14为本实用新型绕绳装置的示意图；

图15为本实用新型压绳装置的示意图；

图16为本实用新型停机控制装置的电气原理图；

图17为本实用新型停机控制装置限位开关的电连接图。

具体实施方式

为了更好地理解本实用新型实施例的技术原理及工作过程，以下结合附图及具体实施例来进一步对本实用新型进行详细描述。

图1-图17对本实用新型工程钻机、分系统或部件的结构进行了标示，其中的相同标号表示为相同部件。

参见图1，示出本实用新型工程钻机的整机结构。该工程钻机为集回转、冲击钻进工艺于一体的多功能复合型工程钻机，整个钻机系统由底盘、钻塔、主副卷扬机、冲击卷扬机、转台、动力传动系统、气动系统、电气系统以及工具系统等组成，图1标识出底盘1、变速箱2、减速器3、小带轮4、电机5、机座架6、转台(总成)7、滑台8、液压缸9、冲击卷扬机10、副卷扬机11、主卷扬机12、卷扬手柄13、钻塔14、钻塔滑轮组15、护板16及大带轮17等部件，其它未标示的部件可采用习知的现有技术而不展开描述。以下结合图1，对工程钻机部件及系统进行说明。

底盘1由滑台8、下座、液压油缸9、孔口板等组成，滑台8滑动安装于下座，机座架6固定于滑台8，主卷扬机12、副卷扬机11、冲击卷扬机10通过机座架6安装于滑台8。钻塔14的首端铰接于底盘1下座上的钻塔支座，油缸9一端与滑台8的孔口板连接，另一端与钻塔14的孔口板连接，使得油缸9可用于操控滑台8后移和钻塔的起降。

钻塔14结构形式为“n”型，可用于悬挂游动滑车、水龙头和提升器等提升设备，钻塔14的起落由油缸9完成。钻塔14内设有水龙头导向槽和主动钻杆后置悬挂装置，其中导向槽用于水龙头导向，后置悬挂装置用于换接钻杆时主动钻杆不落地。

主卷扬机12、副卷扬机11、冲击卷扬机10钢绳绕过钻塔14尾端的钻塔滑轮组15，通过收放钢绳来提升钻杆上的钻具。该主卷扬机12、副卷扬机11均为行星式卷扬机，可依靠制动行星轮来实现钻具的提升，由此实现冲击提升功能。主卷扬机12、副卷扬机11、冲击卷扬机10设置有卷扬手柄13，通过操作卷扬手柄13可控制主动钻杆及钻具起降及制动。

转台7固定于滑台8上，用于驱动主动钻杆及钻具回转。该转台7系一级圆锥齿轮传动机构，通过大锥齿、转台、大小补心(内螺纹管接头)驱动钻杆工作，由此实现回转钻进。

动力传动系统由电机5、小带轮4、大带轮17、变速箱2及减速器3等部件构成，上述动力传动系统的主要部件位于机座架6内，机座架6的外围设置护板16进行防护。减速器3由双联滑动齿轮实行两档变速，可以进一步降低转速、提高扭矩。变速箱2为有三挡变速的二轴一级变速箱，可操作三联齿轮滑移实现变速。变速箱2由双向牙嵌离合器实现正、反转，由单向牙嵌离合器实现与卷扬机离合。

动力传动系统的电机5的动力轴连接小带轮4的转轴，大带轮17通过皮带(三角皮带)与小带轮4连接，大带轮17的转轴与变速箱2的变速输入轴连接。该变速箱2为一进二出结构，使得动力可分两路输出：第一路分成两条传输线路，其一经齿轮传至主卷扬机12和副卷扬机11，其二经链轮传至冲击卷扬机10来冲击提升；第二路经减速器3、万向轴传至转台7，来驱动主动钻杆及钻具回转钻进。

气动系统的空压机输出压力气，由空气包输至气控箱，再经操纵阀控制，分两路传至冲击卷扬机10的两只气胎离合器，完成冲击提升及降落。关于气动系统，可沿用现有工程钻机结构，不再说明。

电气系统包括：停机控制装置，可控制电机5启动及关闭；供电控制装置，可为气动系统提供电源；操纵控制装置，可控制操纵箱执行预设动作。本实用新型重点对电气系统中停机控制装置进行了优化设计，可以提高整机的安全性能，该方面内容后文将展开详细介绍。

工具系统中，由游动滑车、水龙头、主动钻杆、孔内钻杆、加重块、刮刀钻头、垫叉等组成回转钻进工具系统；由游动滑车、水龙头、孔内钻杆、冲击排渣管、冲击钻头、孔口导向工具、垫叉等组成冲击钻进工具系统。本实用新型工具系统中的部件可沿用现有结构，不再一一展开说明。

上述工程钻机集回转、冲击钻进工艺于一体，其用转台回转钻进时可用于第四世纪覆盖层，冲击钻进时可用于卵石、灰岩、花岗岩等硬岩地层。该工程钻机结构简单，紧凑，而且各种操作手柄布置合理、操作简单，便于使用与维护。

进一步地，本实用新型重点对变速箱2及其主动轴和变档齿轮，转台7、卷扬机组(主卷扬机12、副卷扬机11、冲击卷扬机10)的绕绳装置、压绳装置及停机控制装置的结构进行了优化设计，具体请参见下文的进一步描述。

参见图2-图4，示出本实用新型变速箱的结构。该变速箱2包括箱体及支撑在箱体上的变速箱输入轴(简称输入轴)210、变速箱传动轴(简称传动轴)220、变速箱主动轴(简称主动轴)230、变速箱从动一轴(简称从动一轴)240、变速箱从动二轴(简称从动二轴)250，其中：输入轴210、传动轴220、主动轴230三者平行，从动一轴240与主动轴230位于同一直线，从动二轴250与主动轴230垂直；输入轴210与从动轴220之间通过变档齿轮副连接，从动轴220与主动轴230之间通过传动齿轮副连接，从动一轴240和主动轴230之间轴向连接，从动二轴250和主动轴230之间通过锥齿轮副连接。这样，通过选择不同档位的变档齿轮副，可实现从动一轴240和从动二轴250相对于输入轴210的变速。

特别地，输入轴210上可滑移地安装变档齿轮来与从动轴220上固定安装的变档用直齿轮啮合，这些变档齿轮可以组成多联齿轮，以便简化结构。本实用新型实施例包括三个变档齿轮，分别为直齿轮2171、直齿轮2172、直齿轮2173，三个档位的直齿轮可以制作为一个整体的三联齿轮，这样只要通过一个变档操纵杆271就可以实现变速箱的变档。

此外，从动一轴240和主动轴230可离合地轴向连接，具体是在两者轴头之间设置单向矩形牙嵌离合器来实现。即在主动轴230的轴头安装单向矩形牙嵌离合器主动半轴2391、在从动一轴240的轴头安装单向矩形牙嵌离合器从动半轴241，通过主从离合操纵杆273来使两个单向矩形牙嵌离合器半轴结合和分离，从而实现从动一轴240和主动轴230之间可离合地轴向连接。特别地，为了保持从动一轴240和主动轴230之间可靠地轴向连接，在单向矩形牙嵌离合器主动半轴2391上加装对中块2392，同时在从动一轴240的轴头设置对中杆，通过将对中杆插入到对中块2392的对位孔中，可方便地实现从动一轴240和主动轴230对中。

另外，从动二轴240和主动轴230之间可离合地通过锥齿轮副连接，同时从动二轴240可以实现正转和反转。具体是在从动二轴250上安装一个较小的锥齿轮(从动二轴锥齿轮)257，主动轴230上相向地安装一对较大的锥齿轮，即正向锥齿轮(主动轴锥齿轮一)2381、反向锥齿轮(主动轴锥齿轮二)2382，锥齿轮2381和锥齿轮2382之间设置双向矩形牙嵌离合器2390，通过操作正反向离合操纵杆272来使双向矩形牙嵌离合器2390与锥齿轮2381结合(与锥齿轮2382分离)，或与锥齿轮2382结合(与正向锥齿轮2381分离)，或与锥齿轮2381、锥齿轮2382均不结合(与两个锥齿轮分离)，这样就使得从动二轴250上的锥齿轮257选择性地实现与锥齿轮2381、锥齿轮2382啮合，由此使得从动二轴250实现正向输出、反向输出或不输出转速。

本实用新型实施例的变速箱2具有结构紧凑、定位准确、密封性好、操作方便等优点，进一步说明如下。

如图2-图4所示，箱体包括箱底261和箱盖262。箱底261设置若干轴槽来定位安装输入轴210、传动轴220、主动轴230、从动一轴240、从动二轴250；这些轴上安装好相应齿轮、离合器或其它附件后，定位支撑于箱底261侧壁的轴槽上，形成变速箱主体。箱盖262上设置吊环2671、2672等，可以方便合箱，将箱盖262和箱底261和结合部位用定位销265定位后，再用起盖螺栓268、紧固螺栓264等将箱盖262与箱底261合箱，形成变速箱整机。变速箱整机可装于需要的地方，一种固定方式是：由地脚螺栓263将箱底261固定于机座架或其它固定构件上。

如图2-图4所示，箱底261侧面底部设置润滑油放油口，平时用油封圈292、油塞293堵住，放油时松开油封圈292、油塞293即可。箱底261侧面在润滑油放油口的上方设置润滑油检查口，平常可用油标尺291来检查润滑油情况，以保证变速箱2具有较好的润滑状况。箱盖262的顶部设置通气器280，起散热减压作用。通气器280上设置观察孔281，便于检查变速箱2的运行状况。

本实用新型实施例中，在操作输入轴210上的变档齿轮连接变档操纵杆271，主动轴230上的双向矩形牙嵌离合器2390连接正反向离合操纵杆272，从动一轴240上单向矩形牙嵌离合器从动半轴241连接主从离合操纵杆273，这些操纵杆均外露于变速箱2的箱盖262。拨动这些操纵杆，可以相应实现变速箱2的变档，从动一轴240的动力输出以及从动二轴250上正、反转的动力输出。可以理解的是，这些操纵杆上的定位装置设置有复位弹簧，以避免因振动等原因使操纵杆跳档，具体请参见习知现有技术，不再赘述。

本实用新型实施例中，由输入轴210、传动轴220、主动轴230、从动一轴240、从动二轴250及上面的传动部件来实现变速功能。显然，各轴的布局、传动部件的选择及连接结构十分关键。请同时参见图2-图4，以便对输入轴210、传动轴220、主动轴230、从动一轴240、从动二轴250的安装方式及各轴上的相关部件进一步详细说明。

本实用新型实施例中，输入轴210、传动轴220、主动轴230三者平行，从动一轴240与主动轴230位于同一直线，从动二轴250与主动轴230垂直，各轴上部件及安装方式如下。

输入轴210上部件包括轴套211，密封圈212，轴承盖2131、2132，调整垫片2141、2142，柱形滚子轴承2151、2152，挡油环2161、2162，变档用的直齿轮2171、2172、2173。输入轴210的中部可滑移地安装用于变档的直齿轮2171、2172、2173，这三个档位的变速直齿轮为三联齿轮，当变档操纵杆271的拨叉插入到三联齿轮的卡接部后，三联齿轮可以沿输入轴210的轴向滑移；输入轴210第一端通过轴承2151支撑于箱底261侧壁输入轴槽上，轴承2151用轴承盖2131来轴向限位、封堵，轴承盖2131与箱底261之间相对位置用调整垫片2141来调整；输入轴210第二端通过轴承2152支撑于箱底261侧壁输入轴槽上，轴承2152用轴承盖2132来轴向限位、封堵，轴承盖2132与箱底261之间相对位置用调整垫片2142来调整。该输入轴210的第一端外伸于箱体261作为动力接入端，可连接大带轮或其它动力传动机构；该输入轴210第一端在端头和轴承2151之间安装轴套211，该轴套211的一端抵接轴承2151，另一端通过输入轴210销孔中插入的定位销轴向限位。输入轴210的这种结构，部件安装方便，定位可靠。为了防止漏油，输入轴210第一端的定位轴肩与箱底216内壁之间设置挡油环2161，输入轴210的第二端定位轴肩与箱底261内壁之间设置挡油环2162，各挡油环贴住箱体内侧壁，既可以有效防止漏油，同时也起到限位作用。此外，轴套211与轴承盖2131的结合面设置密封圈212，这样密封效果好，有利于保持变速箱2的良好性能。

传动轴220上部件包括轴承盖2211、2212、调整垫片2221、2222，柱形滚子轴承2231、2232，挡油环2241、2242，键225、直齿轮2261、2262、2263、2264。传动轴220的中部固定安装用于变档的直齿轮2261、2262、2263，它们可对应地与输入轴上的直齿轮2171、2172、2173啮合，实现转速变档；传动轴220的第一端固定安装用于传动的直齿轮2264，以便将输入轴210的转速传动至主动轴230。传动轴220第一端通过轴承2231支撑于箱底261侧壁传动轴槽上，轴承2231用轴承盖2211来轴向限位、封堵，轴承盖2211与箱底261之间相对位置用调整垫片2221来调整；传动轴220第二端通过轴承2232支撑于箱底261侧壁传动轴槽上，轴承2232用轴承盖2212来轴向限位、封堵，轴承盖2212与箱底261之间相对位置用调整垫片2222来调整；传动轴220在相邻的齿轮之间的位置安装分别轴套2271、2272、2273进行限位；这样，直齿轮2261、2262、2263、2264之间不会产生滑移。传动轴220第一端在轴承2241与直齿轮2264之间设置挡油环2241，传动轴220第二端在轴承2242与传动轴220第二端轴肩之间设置挡油环2242，各个挡油环贴住箱体内侧壁，在起到限位作用的同时，还可以有效地防止漏油。

主动轴230上部件包括轴承盖231，调整垫片232，柱形滚子轴承2330、2331，球形滚子轴承2332、2333、2334、2335，挡油环234，键225，直齿轮236，轴套2371、2372、2373、2374、2375、2376，锥齿轮2381、2382，双向矩形牙嵌离合器2390、单向矩形牙嵌离合器2391及单向矩形牙嵌离合器对中块2392。直齿轮236通过键235周向定位于主动轴230的第一端，该直齿轮236与传动轴220上直齿轮2264啮合；锥齿轮2381通过轴承2332、2333安装于主动轴230的中部，锥齿轮2382通过轴承2334、2335安装于主动轴230的中部，其中锥齿轮2381和锥齿轮2382的齿面相向设置，且主动轴230在锥齿轮2381和锥齿轮2382之间可滑移地安装双向矩形牙嵌离合器2390，该双向矩形牙嵌离合器2390的离合齿可和锥齿轮2381的端面离合齿或锥齿轮2382的端面离合齿相结合。主动轴230的第一端通过轴承2331支撑于箱底261侧壁主动轴槽上，轴承2231用轴承盖231来轴向限位、封堵，轴承盖231与箱底261之间相对位置用调整垫片232来调整；主动轴230的第二端通过轴承2330支撑于与箱底261底壁固连的主动轴基座2301上，该主动轴230第二端的端头固定安装单向矩形牙嵌离合器主动半轴2391，该单向矩形牙嵌离合器主动半轴2391上固定对中块2392，以方便与从动一轴240端头的对中杆对中；主动轴230直齿轮2231，轴承2332、2333，双向矩形牙嵌离合器2390，轴承2334、2335、2230、单向矩形牙嵌离合器主动半轴2391相邻之间分别设置轴套2371、2372、2373、2374、2375、2376、2378来进行限位，这样直齿轮236、锥齿轮2381和锥齿轮2382之间不会产生滑移。主动轴230第一端在轴承2331与直齿轮236之间设置挡油环234，该挡油环234贴住箱体内侧壁，以便在对轴承2331与直齿轮236起到限位作用同时，可以较好地防止主动轴230支撑部位漏油。

从动一轴240上部件包括单向矩形牙嵌离合器从动半轴241，挡油环242，柱形滚子轴承2431、2432，轴套234，调整垫片235，轴承盖246、密封圈247。从动一轴240的中部通过轴承2431、2432可滑移地支撑于箱底261侧壁从动二轴槽上，轴承2432用轴承盖246来轴向限位、封堵，轴承盖246与箱底261之间相对位置用调整垫片245来调整；轴承2431、2432之间设置轴套244进行限位，使得这两个轴承不会产生轴向滑移，而支撑在轴承2431、2432上的从动一轴240则可以在一定范围内滑移；从动一轴240的第一端设置单向矩形牙嵌离合器从动半轴241，以便与主动轴230第二端端头的单向矩形牙嵌离合器主动半轴2391结合，该单向矩形牙嵌离合器主动半轴2391上设置对中块2392，以方便从动一轴240端头的对中杆顺利地插入结合；从动一轴240的第二端外伸于变速箱2的箱体，以便输出动力。从动一轴240在与轴承盖246的结合面设置密封圈247，以保证良好的密封效果。此外，从动一轴240在轴承2432与箱体之间设置挡油环234，该挡油环234贴住箱体内侧壁，以防止从动一轴240支撑部位漏油。

从动二轴250上部件包括轴承盖252、密封圈251、调整垫片253、柱形滚子轴承2541和2542，挡油环255、键256、锥齿轮257及轴挡板258。从动二轴240的中部通过轴承2541、2542支撑于箱底261侧壁从动二轴槽上，轴承2542用轴承盖252来轴向限位、封堵侧壁，轴承盖252与箱底261之间相对位置用调整垫片253来调整。从动二轴250的第一端用256周向定位安装锥齿轮257，锥齿轮257的内侧用以螺钉259等紧固于从动二轴250第一端的端头轴挡板258进行轴向定位，该锥齿轮257在正反转离合操纵杆272的作用下，可与主动轴230上锥齿轮2381或锥齿轮2382啮合；从动二轴250的第二端外伸于变速箱2的箱体，以便输出动力。从动二轴250在与轴承盖252的结合面设置密封圈251，以保证良好的密封效果。此外，从动二轴250在轴承2542与锥齿轮257端面之间设置挡油环255，该挡油环255与箱体内壁结合部贴合，在起到限位作用的同时，可以防止从动二轴250支撑部位漏油。

上述变速箱2的工作方式为：拉动变档操纵杆271，使输入轴210上变档齿轮滑动，至输入轴210和传动轴220的某对变档齿轮副啮合；拉动主从离合操纵杆273，使得单向矩形牙嵌离合器从动半轴241带动从动一轴240滑动，单向矩形牙嵌离合器从动半轴241与单向矩形牙嵌离合器主动半轴2391结合后，从动一轴240与主动轴230结合为一体；拉动正反向离合操纵杆272，使得双向矩形牙嵌离合器2390与锥齿轮2381或锥齿轮2382接合，这样从动二轴250上的锥齿轮257与主动轴230上的锥齿轮2381或锥齿轮2382啮合。电机开机后，其动力输至变速箱2的输入轴210该，输入轴210的转速经变档齿轮副传动至传动轴220，该传动轴220的转速经啮合的从动轴220上直齿轮2264和主动轴230上直齿轮236传动，使得主动轴230转动，由此一路转速经从动一轴240输出，另一路转速经从动二轴250输出。

本实用新型实施例中，变速箱2的主动轴230承受的转矩、弯矩最大，因此对其进行了优化设计，以便较好地适应力学性能的要求；变档齿轮2171、2172、2173为构成三联齿轮，结构比较紧凑。以下对主动轴230及三联齿轮的结构进行说明。

请参见图5～图8，为本实用新型主动轴的结构示意图。该主动轴230依次包括：安装支撑用柱形滚子轴承2331的第一轴段230-1、安装传动用直齿轮236的第二轴段230-2、安装传动用锤齿轮2381的第三轴段230-3、安装离合用双向矩形牙嵌离合器2390的第四轴段230-4、隔离左右部件用轴肩的第五轴段230-5、安装传动用锤齿轮2382的第六轴段230-6、安装支撑用柱形滚子轴承2330的第七轴段230-7和安装离合用单向矩形牙嵌离合器主动半轴2391的第八轴段230-8，其中第一轴段230-1、第二轴段230-2、第三轴段230-3、第四轴段230-4、第五轴段230-4的外径依次增加，第五轴段230-5、第六轴段230-6、第七轴段230-7、第八轴段230-8的外径依次减少。这种主动轴230在抗拉强度、弯曲疲劳极限、扭转疲劳极限、许用静应力、许用疲劳应力等方面的力学性能较好，可以满足本实用新型实施例变速箱的要求。

特别地，第二轴段230-2上开设一个长圆形销孔230-21，可通过键来轴向定位直齿轮236。第八轴段230-8上开设两个长圆形销孔230-81，可通过双键来轴向定位单向矩形牙嵌离合器主动半轴2391；第四轴段230-4上开设滑槽230-41，用以可滑移地安装双向矩形牙嵌离合器2390，该双向矩形牙嵌离合器2390与锥齿轮2381或锥齿轮2382结合。这样，该主动轴可以很好地定位传动部件。

请参见图9～图10，示出本实用新型实施例变档齿轮的结构。该三联齿轮包括齿轮轴体2177，该齿轮轴体2177外周面上形成三组规格的外齿，用作变档用一档位的直齿轮2171、二档位的直齿轮2172及三档位的直齿轮2173；齿轮轴体2177轴向开设用以安装输入轴210的齿轮轴孔2176，齿轮轴孔2176圆周面上均匀开设与输入轴210外周面形状配套的轴向花槽21761，使得该三联齿轮可以顺着输入轴210方向平稳地滑移；直齿轮2171和直齿轮2172之间形成第一齿轮轴体颈部2174，该第一齿轮轴体颈部2174两边具有台阶面21741和21742；直齿轮2172和直齿轮2173之间形成第二齿轮轴体颈部2175；变档操纵杆271插入到第一齿轮轴体颈部2174或第二齿轮轴体颈部2175时，可使得三联齿轮滑移，由此与从动轴220上的某个直齿轮啮合，最终实现变档。

此外，本实用新型还对工程钻机的转台7进行了优化设计，进一步具体描述如下。

同时参见图11-图13，示出本实用新型实施例转台的结构。该转台7包括转盘总成715、转盘壳体713、转盘基座725：转盘总成715具有空心轴，转盘总成715的盘面通过补心连接板729安装用以连接钻杆的大补心716、小补心717于转盘总成715的空心轴内，其中大补心716上安装大补心吊环719、小补心717上安装小补心吊环718；具有转盘吊环711的转盘壳体713与转盘基座725通过连接板722、连接板723、螺栓等紧固件连接成一体，构成有空心腔的转台基座；转盘总成715的空心轴装入转台基座的空心腔内；转盘总成715与转盘壳体713之间、转盘总成715与转盘基座725之间分别安装球轴承721，使得转盘总成715能够在转盘壳体713的托举下，在转盘基座725的空心轴内旋转。

如图11-图13所示，本实用新型实施例的转盘总成715是通过锥齿轮来传动的，具体而言：转盘输入轴73的第一端通过联轴器半轴71连接变速箱、减速器或其它动力传动系统输出轴，转盘输入轴73的第二端安装小锥齿轮(转盘输入轴锥齿轮)714，转盘总成715的空心轴上安装大锥齿轮(转盘锥齿轮)720，该大锥齿轮720与小锥齿轮714相啮合，当转盘输入轴73转动时，带动转盘总成715旋转。

如图11-图13所示，转盘输入轴73的具体安装方式是：转盘壳体713的转盘输入轴通道内安装套杯78，转盘输入轴73通过调心滚子轴承77及调心滚子轴承712支撑于该套杯78上；调心滚子轴承77的一个端面抵接转盘输入轴73的定位轴肩，调心滚子轴承77的另一个端面抵接转盘壳体713上安装的轴承盖(转盘输入轴轴承盖)76；调心滚子轴承712的一个端面抵接转盘输入轴73的定位轴肩，调心滚子轴承712的另一个端面抵接转盘输入轴73上安装的小锥齿轮714，该小锥齿轮714用转盘输入轴73第二端端头上安装的轴头挡圈(转盘输入轴轴头挡圈)72限位；联轴器半轴71联轴器半轴71与调心滚子轴承777之间安装轴套(转盘输入轴轴套)74，该轴套74与转盘输入轴73第一端端头上的轴头挡圈72配合，对联轴器半轴71进行轴向限位。

本实用新型实施例中，套杯78与转盘壳体之间设置调整垫片79，轴承盖76与套杯78之间设置调整垫片728来调整安装位置。转盘壳体713与转盘基座725的结合面用密封圈724、726等密封，轴承盖76与轴套74之间设置密封圈75，套杯78与转盘壳体713之间设置密封圈710，这样使得整个转台具有较好的密封效果。

本实用新型对卷扬机组(包括主卷扬机12、副卷扬机11、冲击卷扬机10)进行了优化设计，主要是对绕绳装置、压绳装置及停机装置控制进行了优化进一步详细说明如下。

不失一般性，以下以主卷扬机12为例进行说明。副卷扬机11、冲击卷扬机10也可采用类似结构。不展开描述。

参见图14，示出本实用新型绕绳装置。该绕绳装置可用于主卷扬机12、副卷扬机11、冲击卷扬机10，具体结构是，钢绳122通过下述方式缠绕于主卷扬机12的卷扬机卷筒121、钻塔14上的钻塔滑轮组(定滑轮组)15及钻具滑轮组(动滑轮组)18：钢绳122的第一端绕于卷扬机卷筒121的第一端并固定于第一压绳位置121a，钢绳122的第二端绕于卷扬机卷筒121的第二端并固定于卷扬机卷筒121第二压绳位置121d，钢绳122自卷扬机卷筒121第一导绳位置121b逆时针方向绕出，依次逆时针绕过第一钻具滑轮181、第一钻塔滑轮151、第二钻具滑轮182、第二钻塔滑轮152，再依次顺时针绕过第三钻具滑轮183、第三钻塔滑轮153、第四钻塔滑轮184后，再逆时针绕回卷扬机卷筒121第二导绳位置121c。钢绳122采用这种缠绕方式，可以减小钢绳缠绕、松开等不良现象的出现概率。

参见图15，示出本实用新型压绳装置。该压绳装置包括钢绳压板123，钢绳压板123的下表面设置钢绳压槽1231，该钢绳压板111通过螺栓124紧固于卷扬机卷筒体121的螺孔1212中，使得钢绳122被可靠地固定于卷扬机卷筒121上而不会脱出，由此增加安全系数。压绳后的钢绳122可以顺着卷扬机卷筒121上的钢绳导槽1211卷绕，使得钢绳122缠绕更加有序。

本实用新型对工程钻机电气系统进行了改进，其中之一是针对工程钻机主、副卷扬机及冲击卷扬机可能在上限位出现越位的情况，有效地改进了工程钻机的停机控制装置，进一步说明如下。

同时参见图16-图17，示出本实用新型停机控制装置的电路结构。该停机控制装置可用于工程钻机(如主、副卷扬机及冲击卷扬机)，也可用于其它类型的升降控制装置，其电气结构为：在电机M01的控制回路中，电机保护断路器QF01和变频器VF01之间加一个接触器KM01；上下位限位开关SQ01、SQ02串联到该接触器KM01的控制回路中。此处，电机保护断路器QF01的端子1-6，接触器KM01的A1、A2(三组端子1、2)，变频器VF01的端子R、S、T、V、W、PE，限位开关SQ01、SQ02的端子11、12，以及限位解锁钥匙旋钮SB01的端子13、14按照图16和图17连接，不再具体展开说明。

当限位开关SQ01或SQ02被触发后，直接切断接触器KM01的线圈电源，接触器KM01释放，由此切断变频器VF01回路的电源，从而快速停止电机M01的运行；此后，通过旋转限位解锁钥匙旋钮SB01可进行解锁。这种控制方式，减少了处理限位信号的中间环节，使得故障发生的时候，电机可以立刻停止，避免了设备的损坏和人员的伤亡。

本实用新型虽然以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本实用新型，任何本领域技术人员在不脱离本实用新型的精神和范围内，都可以做出可能的变动和修改，因此本实用新型的保护范围应当以本实用新型权利要求所界定的范围为准。

Claims (5)

1.一种卷扬机组，适用于可冲击钻进和回转钻进的复合式工程钻机，该工程钻机通过安装于底盘上的卷扬机组来实现冲击钻进，通过安装于底盘上的转台来实现回转钻进，其特征在于，该卷扬机组包括安装于底盘上的主卷扬机、副卷扬机及冲击卷扬机，该主卷扬机、副卷扬机及冲击卷扬机通过收放绕过钻塔尾端的钻塔滑轮组的钢绳来提升主动钻杆上的钻具，其中各卷扬机的钢绳分别缠绕于对应的卷扬机卷筒、钻塔滑轮组及钻具滑轮组，钢绳自该卷扬机卷筒第一导绳位置逆时针方向绕出，依次逆时针绕过第一钻具滑轮、第一钻塔滑轮、第二钻具滑轮、第二钻塔滑轮，再依次顺时针绕过第三钻具滑轮、第三钻塔滑轮、第四钻具滑轮后，再逆时针绕回该卷扬机卷筒第二导绳位置。

2.如权利要求1所述的卷扬机组，其特征在于，钢绳的第一端绕于卷扬机卷筒的第一端并固定于第一压绳位置，钢绳的第二端绕于卷扬机卷筒的第二端并固定于卷扬机卷筒第二压绳位置。

3.如权利要求2所述的卷扬机组，其特征在于，卷扬机卷筒体上面设置钢绳导槽，以便钢绳顺着钢绳导槽引入/引出。

4.如权利要求3所述的卷扬机组，其特征在于，主卷扬机、副卷扬机、冲击卷扬机设置有卷扬手柄，通过操作卷扬手柄可控制主动钻杆及钻具的起降及制动。

5.如权利要求4所述的卷扬机组，其特征在于，主卷扬机、副卷扬机分别为行星式卷扬机。