專利名稱：一種全液壓巖芯鉆機動力頭的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種地表取芯巖芯鉆機，特別是一種全液壓巖芯鉆機 動力頭。
背景技術：
現有技術中全液壓鉆機的動力頭都是使用液壓馬達驅動主軸實 施鉆進，主軸的下軸承和箱內齒輪均用稀油潤滑，主軸下端設計只用 一道骨架油封。下端軸承和骨架油封在主軸轉速升高時溫度會急劇升 高，軸承和骨架油封被包在潤滑油里面，自身散熱靠油液傳導散熱， 散熱速度慢，鉆機不能在中高速下工作，不能長時間連續工作。另外
鉆機有時需要主軸偏轉45° 90°進行連續可調角度的斜孔鉆進工 作，打斜孔時下端軸承與骨架油封由于受綜合彎扭載荷，偏磨嚴重， 骨架油封極易磨損，磨損后又很容易漏油，為了可靠的密封，主軸、 襯套等相關件的制造精度要高，硬度要高，表面粗糙度、形位公差誤 差越小越好，提高主軸制造精度和性能無形地增加了制造成本，如配 合太緊，油溫急劇上升，鉆機不能工作。還有在箱體內潤滑油油位低 散熱快，但齒輪潤滑不良，油位高了，潤滑效果好，但攪油明顯增加， 攪油產生熱量，引起功率損失和散熱效果差的問題。
發明內容
本發明要解決的技術問題是針對現有技術的不足，提出了一種主 軸可靠潤滑、并且散熱效果好的全液壓巖芯鉆機動力頭。
本發明要解決的技術問題是通過以下技術方案來實現的， 一種全 液壓巖芯鉆機動力頭，它設有液壓馬達驅動的主軸，主軸通過上、下 軸承裝在動力頭的箱體內，動力頭箱體的上部設有裝在主軸上端的液 壓卡盤，在箱體內設有裝在液壓馬達與主軸之間的變速傳動機構，在 主軸的傳動齒輪與下軸承之間設有定位軸套，其特點是在所述定位 軸套的中部固定有轉盤，轉盤的下面設有裝在主軸外的支承套，支承 套的下端與箱體相接，支承套向上的端面與轉盤的下盤面之間設有互 相配合的迷宮式密封環槽，支承套與主軸的定位軸套之間構成存脂、 散熱的空腔，上述空腔內裝有軸承潤滑脂，
下軸承的下部設有與箱體固定的軸承端蓋，在下軸承與軸承端蓋 之間設有隔油動盤，隔油動盤通過動盤軸套與主軸通過過渡配合連 接，隔油動盤的下盤面與軸承端蓋之間設有互相配合的迷宮式密封環 槽，
軸承端蓋的下部與動盤軸套外緣之間設有密封槽，密封槽內裝有 骨架油封，并在骨架油封外設有防塵蓋。
本發明要解決的技術問題還可以通過以下技術方案來進一步實 現，變速傳動機構設有傳動軸和中間軸，液壓馬達與傳動軸相接，中 間軸與主軸之間通過一對常嚙合齒輪傳動，傳動軸上裝有二級變速雙 聯齒輪，中間軸上裝有與傳動軸雙聯齒輪配合變速的固定齒輪，傳動 軸的側部設有支撐軸，支撐軸上裝有與傳動軸上的雙聯齒輪配合的拔
叉，拔叉與雙聯齒輪之間裝有平面軸承。
本發明要解決的技術問題還可以通過以下技術方案來進一步實 現，平面軸承的外軸承環上設有叉槽，所述拔叉裝在外軸承環的叉槽 內。
本發明采用中部、下部迷宮式密封和骨架油封組成該鉆機動力頭 主軸的三層密封裝置。中位迷宮式密封給下端軸承提供了足夠的存 脂、散熱空間，為軸承可靠潤滑，散熱提供了保障；中部環槽間隙給 下端軸承散熱提供了流暢地環縫通道；有效地阻止了箱體內潤滑齒輪 用的稀油流到下端軸承內和下密封圈上，減少了熱源，增加了散熱面 積，同時將各熱源分隔成開放式結構，各自散熱，散熱效果好；增加 了二次甩油，飛濺潤滑效果，大大減少了齒輪高速旋轉時嚙合的點蝕 現象，增加了齒輪的使用壽命。下部迷宮式密封能有效地保持下端 軸承盒內潤滑脂的存在和保留；主軸高速運轉，溫度上升，潤滑脂變 稀時能有效防止其流失；增大了主軸下部散熱面積。下部骨架油封密 封防止鉆井液倒流和飛濺；進一步防止潤滑脂變稀時外泄；具有二 次保護作用。帶動變速雙聯齒輪上下移動變速的操作機構設有平面軸 承結構，平面軸承結構能承受滑移齒輪向下的分力，變滑動摩擦為滾 動摩擦，大大降低摩擦系數，發熱量小，工作平穩，工作的可靠性高。
與現有技術相比，本發明采用兩次同步動態密封，有效地增加了 密封的可靠性，提高了油溫的散熱效果。潤滑脂、稀油混合潤滑，三 層密封裝置，使全液壓巖芯鉆機的動力頭在24小時不停機工作，在 800 1000rpm下連接穩定狀態下可靠的工作，主軸箱體內溫度溫升
在45°以下升鉆桿，鉆深在600 900m，連續工作在45天都很正常。
圖1為主軸下軸承迷宮式密封裝置結構圖。 圖2為全液壓鉆機動力頭的結構簡圖。 圖3為變速換檔結構示意圖。
具體實施例方式
一種全液壓巖芯鉆機動力頭，采用雙液壓馬達驅動，并行動力輸 入，二級齒輪傳動，液壓無級調速，液壓卡盤夾緊和長行程給進式作 模式。
它設有一個動力頭箱體6，主軸2豎向設置在箱體6的前部，采 用雙液壓馬達13并行動力輸入，主軸2的上部裝有5片卡瓦結構的 液壓卡盤，在液壓馬達13與主軸2之間設有變速傳動機構，變速傳 動機構設有豎向并排設置的傳動軸19和中間軸20，液壓馬達13與 傳動軸19的上端部相接，中間軸20與主軸2之間通過一對常嚙合齒 輪傳動，傳動軸19上裝有二級變速雙聯齒輪，中間軸20上裝有與傳 動軸雙聯齒輪配合變速的固定齒輪，傳動軸19的側部設有支撐軸16， 支撐軸16上裝有與傳動軸上的雙聯齒輪配合的拔叉17，傳動軸、中 間軸的上下兩端通過軸承裝在箱體6上，拔叉17與雙聯齒輪之間裝 有平面軸承18。平面軸承18的外軸承環上設有叉槽，所述拔叉17 裝在外軸承環的叉槽內。
在主軸2的傳動齒輪15與下軸承12之間設有定位軸套1，在所 述定位軸套1的中部固定有轉盤3，轉盤3的下面設有裝在主軸外的
支承套5，支承套5的下端與箱體6相接，支承套5向上的端面與轉 盤3的下盤面之間設有互相配合的迷宮式密封環槽，支承套5與主軸 2的定位軸套1之間構成存脂、散熱的空腔4，上述空腔4內裝有軸 承潤滑脂，下軸承12的下部設有與箱體6固定的軸承端蓋11，在下 軸承12與軸承端蓋11之間設有隔油動盤10，隔油動盤10通過動盤 軸套9與主軸2通過過渡配合連接，隔油動盤10的下盤面與軸承端 蓋11之間設有互相配合的迷宮式密封環槽，軸承端蓋11的下部與動 盤軸套9外緣之間設有密封槽，密封槽內裝有骨架油封7，并在骨架 油封7外設有防塵蓋8。
權利要求
1.一種全液壓巖芯鉆機動力頭，它設有液壓馬達(13)驅動的主軸(2)，主軸(2)通過上、下軸承(14、12)裝在動力頭的箱體(6)內，在箱體(6)內設有裝在液壓馬達(13)與主軸(2)之間的變速傳動機構，在主軸(2)的傳動齒輪(15)與下軸承(12)之間設有定位軸套(1)，其特征在于在所述定位軸套(1)的中部固定有轉盤(3)，轉盤(3)的下面設有裝在主軸(2)外的支承套(5)，支承套(5)的下端與箱體(6)相接，支承套(5)向上的端面與轉盤(3)的下盤面之間設有互相配合的迷宮式密封環槽，支承套(5)與主軸的定位軸套(1)之間構成存脂、散熱的空腔(4)，上述空腔(4)內裝有軸承潤滑脂，下軸承(12)的下部設有與箱體(6)固定的軸承端蓋(11)，在下軸承(12)與軸承端蓋(11)之間設有隔油動盤(10)，隔油動盤(10)通過動盤軸套(9)與主軸(2)通過過渡配合連接，隔油動盤(10)的下盤面與軸承端蓋(11)之間設有互相配合的迷宮式密封環槽，軸承端蓋(11)的下部與動盤軸套(9)外緣之間設有密封槽，密封槽內裝有骨架油封(7)，并在骨架油封(7)外設有防塵蓋(8)。
2. 根據權利要求1所述的全液壓巖芯鉆機動力頭，其特征在于變 速傳動機構設有傳動軸(19)和中間軸(20)，液壓馬達(13)與 傳動軸(19)相接，中間軸(20)與主軸(2)之間通過一對常嚙 合齒輪傳動，傳動軸上裝有二級變速雙聯齒輪，中間軸(20)上 裝有與傳動軸(19)雙聯齒輪配合變速的固定齒輪，傳動軸(19) 的側部設有支撐軸(16)，支撐軸(16)上裝有與傳動軸(19)上 的雙聯齒輪配合的拔叉(17)，拔叉(17)與雙聯齒輪之間裝有平 面軸承(18)。
3.根據權利要求2所述的巖芯鉆機的動力頭，其特征在于平面軸 承(18)的外軸承環上設有叉槽，所述拔叉(17)裝在外軸承環 的叉槽內。
全文摘要
一種全液壓鉆機動力頭，采用雙液壓馬達驅動，并行動力輸入，二級齒輪傳動，液壓無級調速，液壓卡盤夾緊和長行程給進式作模式。中部、下部迷宮式密封和骨架油封組成該鉆機動力頭主軸的三層密封裝置。通過潤滑脂和稀油混合潤滑。中部通過支承套與轉盤互相配合實現迷宮式密封，給下端軸承提供了足夠的存脂、散熱空間，為軸承可靠潤滑，散熱提供了保障；增加了二次甩油，飛濺潤滑效果，下部通過隔油動盤與端蓋之間配合實現迷宮式密封，能有效地保持下端軸承盒內潤滑脂的存在和保留；主軸高速運轉，溫度上升，潤滑脂變稀時能有效防止其流失；下部骨架油封密封防止鉆井液倒流和飛濺；進一步防止潤滑脂變稀時外泄；具有二次保護作用。
文檔編號E21B3/02GK101105112SQ200710025670
公開日2008年1月16日 申請日期2007年8月13日 優先權日2007年8月13日
發明者文治國, 楊東明, 馬松嶺 申請人:連云港黃海機械廠有限公司