CN220539570U - 一种钻机动力头 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种钻机动力头，包括主动钻杆、动力头主轴以及与动力头主轴传动连接的传动组件，主动钻杆上设有止转部和挡止部，传动组件包括用于容纳止转部的容纳腔以及与止转部止转配合的止转结构，钻机动力头还包括单独设置的用于与挡止部挡止配合从而将止转部限位在容纳腔中的挡止件，挡止件上设有供主动钻杆穿过的开孔，挡止件与传动组件通过螺纹或者卡扣可拆卸连接，以对挡止件进行快拆并直接取出主动钻杆。本实施例中挡止盖与传动盘通过螺纹连接，在更换主动钻杆的时候，只需要旋转挡止盖，便可拆下挡止盖、抽出主动钻杆，对主动钻杆进行更换，不需要拆卸和安装螺栓，因此有效提高了主动钻杆的更换效率。

Description

一种钻机动力头

技术领域

本实用新型属于钻机领域，特别是涉及一种钻机动力头。

背景技术

为保证煤矿的安全开采，需要对煤层进行钻孔从而对煤层内的瓦斯气体抽采治理，常规的钻机钻进过程中需要人工上杆，钻进效率低。因此近几年出现了一种大扭矩自动化钻机，该钻机采用从动力头和夹持器中间上钻杆的工作模式，主动钻杆和接续钻杆之间通过螺纹连接。在实际使用的过程中，主动钻杆的旋转速度和前进速度无法保证按照螺距与转角的关系精确匹配，易使螺纹过压而发生磨损破坏。

为解决上述技术问题，现有授权公告号为CN217028770U、授权公告日为2022年7月22日的中国实用新型公开了一种自动化钻机的动力头，动力头包括动力头主轴以及位于动力头主轴前侧的主动钻杆，动力头主轴上固设有连接环，连接环通过螺栓安装有端盖，端盖中设有位于动力头主轴、主动钻杆之间的环形的过渡连接盘，过渡连接盘与动力头主轴之间通过安全销轴相连，过渡连接盘的边缘成型有凸缘，端盖上成型有用于与过渡连接盘上的凸缘嵌设配合从而固定过渡连接盘的卡槽，动力头还包括位于过渡连接盘与主动钻杆之间的至少两个周向排布的传扭结构，过渡连接盘、主动钻杆之间压装有弹性件。

上述技术方案主动钻杆能够相对于过渡连接盘前后浮动，解决主动钻杆前进速度和旋转速度无法保证按照螺距与转角的关系精确匹配而引发的螺纹易磨损的问题。

在实际使用中每加减一根钻杆，主动钻杆都会进行一到两次的上卸扣，高频率的上卸扣会使主动钻杆上的螺纹很快磨损。上述技术方案中的自动化钻机的动力头在更换主动钻杆时，需要首先将端盖与连接环之间的各个螺栓拆卸，更换新的主动钻杆后还需要逐一安装好螺栓，操作步骤繁琐，影响主动钻杆的更换效率。另外，上述技术方案中端盖卸下后，过渡连接盘与动力头主轴之间只通过安全销轴连接，稳定性较差，在拆装主动钻杆的时候容易使过渡连接盘掉落而需要对过渡连接盘进行二次安装，同样也会影响主动钻杆的更换效率。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种钻机动力头，以解决现有技术中由于端盖通过多个螺栓安装导致更换主动钻杆时需要逐一拆卸螺栓以及可能会导致其他件重新安装而影响主动钻杆的更换效率的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型所提供的钻杆动力头的技术方案是：

一种钻机动力头，包括主动钻杆、动力头主轴以及与动力头主轴传动连接的传动组件，主动钻杆上设有止转部和挡止部，传动组件包括用于容纳止转部的容纳腔以及与止转部止转配合的止转结构，钻机动力头还包括单独设置的用于与挡止部挡止配合从而将止转部限位在容纳腔中的挡止件，挡止件上设有供主动钻杆穿过的开孔，挡止件与传动组件通过螺纹或者卡扣可拆卸连接，以对挡止件进行快拆并直接取出主动钻杆。

有益效果是：上述技术方案是对现有技术的进一步改进。上述技术方案中，主动钻杆的挡止部通过挡止件安装在容纳腔内，并通过止转部与止转结构的配合传递扭力，挡止件与传动组件通过螺纹或者卡扣可拆卸连接，在更换主动钻杆的时候，操作人员可快速地将挡止件拆卸下来，从而将待更换的主动钻杆取出。更换新的主动钻杆后，可利用螺纹或者卡扣快速安装挡止件。相较于现有技术需要逐一拆卸螺栓以卸下主动钻杆，上述技术方案有效减少了操作步骤，并且拆卸的时候只拆卸了挡止件，提高主动钻杆的更换效率。

作为进一步地改进，所述挡止件为呈筒状的挡止盖，挡止盖的筒侧壁上设置有与传动组件螺纹配合连接的内螺纹，挡止盖的筒底壁与所述挡止部挡止配合，所述开孔设置在挡止盖的筒底壁上。

有益效果是：挡止盖与传动组件通过螺纹连接，可以方便操作人员拆卸和安装挡止盖，进一步提高主动钻杆的更换效率；同时挡止件为呈筒状的挡止盖，结构简单，方便加工制造。

作为进一步地改进，传动组件包括传动盘，所述容纳腔和止转结构均位于传动盘上，所述容纳腔内设有用于对主动钻杆的远离挡止件方向的移动进行限位的台阶结构。

有益效果是：安装主动钻杆的时候，可将主动钻杆直接插入到传动盘的容纳腔内，方便操作。

作为进一步地改进，所述台阶结构与主动钻杆之间压装有弹性件。

有益效果是：上述技术方案能够使主动钻杆在一定范围内浮动，在钻机的进给速度较高时，主动钻杆能够通过压缩弹性件进行缓冲，避免螺纹因过压而发生磨损破坏。

作为进一步地改进，传动盘的中心设置有插孔，主动钻杆上设有插入所述插孔内的插入部，所述主动钻杆或台阶结构上开设有用于固定安装弹性件的盲孔。

有益效果是：插入部与插孔的配合具有导向作用，保证主动钻杆的稳定性，盲孔用于保证弹性件的稳定性。

作为进一步地改进，传动组件包括传动盘和连接环，所述容纳腔和止转结构均位于传动盘上，连接环连接在动力头主轴上，所述连接环与传动盘通过紧固件连接。

有益效果是：传动盘通过连接环与动力头主轴连接，便于加工和装配。并且由于传动盘通过紧固件与连接环固定，同时连接环安装在动力头主轴上，因此在将挡止件拆卸下来后，传动盘和连接环均能够保持较好的稳定性。

作为进一步地改进，所述连接环的中心孔成型有内螺纹，所述连接环通过螺纹安装在动力头主轴的端部，所述动力头主轴与传动盘止转配合。

有益效果是：上述技术方案中连接环与动力头主轴通过螺纹连接，便于加工和生产。传动盘随动力头主轴同步转动，进而传动盘与连接环通过紧固件同步转动，能够有效防止在工作过程中因振动而使连接环与动力头主轴松动甚至脱离。反过来连接环还能够通过紧固件对传动盘进行轴向的限位，保证传动盘的稳固。

作为进一步地改进，所述动力头主轴的端面上以及传动盘与动力头主轴相接的一端均对应开设有销孔，对应的销孔内插设用于使动力头主轴和传动盘止转的安全销轴。

有益效果是：上述技术方案能够实现传动盘与动力头主轴的止转配合，并且便于加工生产。

作为进一步地改进，所述紧固件为连接螺栓，所述传动盘上成型有凸缘，所述凸缘上开设有供连接螺栓穿过的螺栓孔，所述连接环上成型有与连接螺栓螺纹配合的螺纹孔。

有益效果是：上述技术方案可以使传动盘与连接环之间形成稳固的连接，并且成本较低，方便拆卸维修。

作为进一步地改进，主动钻杆上的止转部为成型在主动钻杆上的外花键，传动组件中的止转结构为容纳腔内壁上并与外花键配合的内花键。

有益效果是：上述技术方案使传动组件与主动钻杆之间能够传递扭力的同时，还能够使主动钻杆沿轴向滑移。

附图说明

图1为本实用新型中钻杆动力头实施例1的整体结构示意图；

图2为本实用新型中钻杆动力头实施例1的局部放大图。

附图标记说明：

1、减速箱；2、马达；3、动力头主轴；4、主动钻杆；5、连接环；6、传动盘；7、紧固件；8、安全销轴；9、轴环；10、弹性件；11、挡止盖；12、密封件。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明了，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型，即所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

以下结合实施例对本实用新型作进一步的详细描述。

本实用新型所提供的钻机动力头的具体实施例1：

本实施例中挡止盖与传动盘通过螺纹连接，在更换主动钻杆的时候，只需要旋转挡止盖，便可拆下挡止盖、抽出主动钻杆，对主动钻杆进行更换，不需要拆卸和安装螺栓，因此有效提高了主动钻杆的更换效率。

参见附图1，该钻机动力头包括减速箱1、安装在减速箱1上的马达2、安装在减速箱1内的动力头主轴3以及与动力头主轴3连接的主动钻杆4，动力头主轴3为中空结构且其两端均伸出减速箱1。动力头主轴3上还设置有用于在动力头主轴3和主动钻杆之间传动的传动组件。

参见附图2，传动组件包括设置在动力头主轴3的一端的传动盘6和连接环5。连接环5的中心孔成型有内螺纹，动力头主轴3的该端成型有外螺纹，连接环5通过螺纹与动力头主轴3的端部连接。传动盘6与连接环5通过紧固件7连接，在本实施例中，紧固件7为连接螺栓。传动盘6上成型有凸缘，凸缘上开设有多个供连接螺栓穿过的螺栓孔，连接环5上成型有用于与连接螺栓螺纹连接的螺纹孔。

传动盘6与动力头主轴3止转配合，在本实施例中止转配合的具体结构为：动力头主轴3的端面上以及传动盘6与动力头主轴3相接的一端均对应开设有销孔，对应的销孔内插设用于使动力头主轴3和传动盘6止转的安全销轴8。安全销轴8能够将动力头主轴3的转动传递到传动盘6上，而由于传动盘6通过连接螺栓与连接环5连接，从而使传动盘6对连接环5具有防止连接环5转动的限位作用，进而避免使用过程中连接环5从动力头主轴3上松脱。反过来连接环5对传动盘6具有轴向上的限位作用，防止传动盘6松脱。因此以上的结构能够保证动力头主轴3、连接环5和传动盘6的整体稳定性。

传动盘6沿其轴向设置有贯穿传动盘6的容纳腔，容纳腔由直径不同的两段圆孔构成，其中靠近动力头主轴3的圆孔直径小于另一圆孔直径，两段圆孔的相接处形成台阶结构。主动钻杆上设置有挡止部，本实施例中挡止部为成型在主动钻杆4靠近动力头主轴3的一端的轴环9，轴环9位于容纳腔的较大的圆孔内，容纳腔的较大的圆孔的长度大于轴环9的宽度。轴环9与台阶壁之间压装有弹性件10，本实施例中弹性件10为弹簧，为了提高各弹簧的稳定性，在轴环9面向台阶结构的一侧开设用于安装和固定弹簧的盲孔。台阶结构一方面为销孔的开设提供了空间，另一方面台阶壁也能够对主动钻杆4起到轴向上的限位作用。

主动钻杆4上设置有止转部，传动组件还包括与止转部配合的止转结构，以传递扭力。本实施例中止转部为成型在轴环9上的外花键，止转结构为成型在传动盘6内侧的内花键，外花键与内花键配合，从而使传动盘6与主动钻杆4之间能够传递扭力的同时，还能够使主动钻杆4沿轴向滑移。

传动组件还包括与挡止部挡止配合从而将挡止部限位在容纳腔中的挡止件，本实施例中挡止件为设置在传动盘6远离动力头主轴3的一端的挡止盖11，挡止盖11的筒侧壁上设置有与传动盘6螺纹配合连接的内螺纹，挡止盖11的筒底壁与主动钻杆4的轴环挡止配合，挡止盖11的筒底壁上开设有用于穿过主动钻杆4的开孔。将挡止盖11安装到传动盘6上后，主动钻杆4的轴环9将会在弹簧的推动下抵接到挡止盖11上。

为了提高挡止盖11及传动盘6的密封性，在挡止部的开孔的孔壁上开设密封环槽，密封环槽内安装环形的具有弹性的密封件12，在主动钻杆4的对应位置加工出与密封件12配合的配合面。传动盘6与动力头主轴3之间也设置密封结构，本实施例中该密封结构包括开设在传动盘6端面上的环槽，环槽内安装有密封圈。除此之外，本实施例中主动钻杆4伸入到安装腔的较大的圆孔中的端部也成型有两个安装有密封圈的环槽。

本实施例中，由于挡止盖11与传动盘6通过螺纹连接，因此在拆卸主动钻杆4的时候只需要直接将挡止盖11拧下便可卸下主动钻杆4，相较于现有技术中需一一拆卸螺栓有较高的效率，降低了主动钻杆4的更换难度。

传动盘6能够向主动钻杆4传递扭力，同时主动钻杆4还能够沿其轴向相对传动盘6浮动，从而在钻机的进给速度较高时，主动钻杆4能够通过压缩弹簧进行缓冲，避免螺纹因过压而发生磨损破坏。

本实用新型所提供的钻机动力头的具体实施例2：

本实施例提供了挡止盖与传动盘的另一连接形式，与实施例1的不同之处在于，本实施例中挡止盖的连接部不成型内螺纹，而是在连接部与传动盘之间设置卡扣结构，通过卡扣结构将挡止盖和传动盘连接起来。本实施例中卡扣结构同样能够起到挡止盖快速拆装的作用。

本实用新型所提供的钻机动力头的具体实施例3：

本实施例提供了传动盘与动力头主轴的另一连接形式，与实施例1的不同之处在于，本实施例中不设置连接环，传动盘与动力头主轴直接焊接固定。

本实用新型所提供的钻机动力头的具体实施例4：

本实施例提供了传动盘与动力头主轴的另一连接形式，与实施例1的不同之处在于，本实施例中不设置紧固件，传动盘与连接环直接焊接固定。

本实用新型所提供的钻机动力头的具体实施例5：

本实施例提供了传动盘与动力头主轴的另一连接形式，与实施例1的不同之处在于，本实施例中紧固件为锁扣组件。

本实用新型所提供的钻机动力头的具体实施例6：

本实施例提供了传动盘与动力头主轴的另一连接形式，与实施例1的不同之处在于，本实施例中连接环不设置内螺纹，连接环与动力头主轴通过焊接固定。

本实用新型所提供的钻机动力头的具体实施例7：

本实施例提供了传动盘与动力头主轴止转配合的另一结构形式，与实施例1的不同之处在于，本实施例中动力头主轴的端面上以及传动盘与动力头主轴相接的一端成型有相互啮合的齿。

本实用新型所提供的钻机动力头的具体实施例8：

本实施例提供了弹性件的另一形式，与实施例的不同之处在于，本实施例中弹性件为碟簧。

本实用新型所提供的钻机动力头的具体实施例9：

本实施例提供了传扭结构的另一形式，与实施例1的不同之处在于，本实施例中不设置外花键和内花键，而是将轴环的截面外轮廓加工成正六边形结构，并使容纳腔与轴环配合的部分加工成与轴环适配的内六角结构，同样能够起到传递扭力并使轴环在容纳腔内滑动的作用。

本实用新型所提供的钻机动力头的具体实施例10：

本实施例提供了传动盘的另一形式，本实施例主要结构与背景技术中所提到的授权公告号为CN217028770U的中国实用新型专利相同，不同之处仅在于，本实施例中端盖分为连接体和挡止体两部分，其中挡止体为筒状结构且其筒壁内侧成型有内螺纹，挡止体通过螺纹与连接体连接。

在取下主动钻杆的时候，只需要将挡止体从连接体上拆下即可，不需要将通过螺栓与连接环连接的连接体拆下，同样起到了提高主动钻杆的更换效率的作用。

本实施例中的挡止体构成了挡止件，而连接体成为传动组件的一部分。

最后需要说明的是，以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细地说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行不需付出创造性劳动地修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种钻机动力头，包括主动钻杆(4)、动力头主轴(3)以及与动力头主轴(3)传动连接的传动组件，主动钻杆(4)上设有止转部和挡止部，传动组件包括用于容纳止转部的容纳腔以及与止转部止转配合的止转结构，其特征是，钻机动力头还包括单独设置的用于与挡止部挡止配合从而将止转部限位在容纳腔中的挡止件，挡止件上设有供主动钻杆(4)穿过的开孔，挡止件与传动组件通过螺纹或者卡扣可拆卸连接，以对挡止件进行快拆并直接取出主动钻杆(4)。

2.根据权利要求1所述的钻机动力头，其特征是，所述挡止件为呈筒状的挡止盖(11)，挡止盖(11)的筒侧壁上设置有与传动组件螺纹配合连接的内螺纹，挡止盖(11)的筒底壁与所述挡止部挡止配合，所述开孔设置在挡止盖(11)的筒底壁上。

3.根据权利要求1或2所述的钻机动力头，其特征是，传动组件包括传动盘(6)，所述容纳腔和止转结构均位于传动盘(6)上，所述容纳腔内设有用于对主动钻杆(4)的远离挡止件方向的移动进行限位的台阶结构。

4.根据权利要求3所述的钻机动力头，其特征是，所述台阶结构与主动钻杆(4)之间压装有弹性件(10)。

5.根据权利要求4所述的钻机动力头，其特征是，传动盘(6)的中心设置有插孔，主动钻杆(4)上设有插入所述插孔内的插入部，所述主动钻杆(4)或台阶结构上开设有用于固定安装弹性件(10)的盲孔。

6.根据权利要求1或2所述的钻机动力头，其特征是，传动组件包括传动盘(6)和连接环(5)，所述容纳腔和止转结构均位于传动盘(6)上，连接环(5)连接在动力头主轴(3)上，所述连接环(5)与传动盘(6)通过紧固件(7)连接。

7.根据权利要求6所述的钻机动力头，其特征是，所述连接环(5)的中心孔成型有内螺纹，所述连接环(5)通过内螺纹安装在动力头主轴(3)的端部，所述动力头主轴(3)与传动盘(6)止转配合。

8.根据权利要求7所述的钻机动力头，其特征是，所述动力头主轴(3)的端面上以及传动盘(6)与动力头主轴(3)相接的一端均对应开设有销孔，对应的销孔内插设用于使动力头主轴(3)和传动盘(6)止转的安全销轴(8)。

9.根据权利要求6所述的钻机动力头，其特征是，所述紧固件(7)为连接螺栓，所述传动盘(6)上成型有凸缘，所述凸缘上开设有供连接螺栓穿过的螺栓孔，所述连接环(5)上成型有与连接螺栓螺纹配合的螺纹孔。

10.根据权利要求1或2所述的钻机动力头，其特征是，主动钻杆(4)上的止转部为成型在主动钻杆(4)上的外花键，传动组件中的止转结构为设置在容纳腔内壁上并与外花键配合的内花键。