车载式液压动力头钻机的制作方法

1.本发明涉及一种旋转式钻进的地面驱动装置，主要适用于卵砾石、漂石、块石、基岩等复杂地层及旧基处理方面施工，具体涉及一种车载式液压动力头钻机。

背景技术：

2.车载钻机由于机动灵活，适应性强，因此得到广泛应用。常用的车载钻机主要由两部分组成，一是钻塔机构，主要为钻机钻进作业提供支撑；二是钻进机构，主要包括动力头装置。动力头的进给与提升通常由钻塔机构上的卷扬机或液压顶升机构的伸缩实现。现有技术的钻塔机构通常由固定桅杆与活动桅杆构成，油缸两端分别与固定桅杆及活动桅杆连接，油缸伸缩活动经活动桅杆、滑轮、钢丝绳等机构控制动力头的升降运动。作业过程中活动桅杆是出现较多故障的因素之一。此外，动力头出现最多故障的是箱体进水，通常是因空心轴与箱盖间密封失效导致的进水。由于驱动钻鋌旋转的空心轴与箱盖间密封空间小，一般只采用单边密封，因此动力头在运行过程中该密封件频繁损坏。
3.中国专利102409973b公开的一种“车载式全液压多功能深井钻机”，在固定桅杆上固定有液压油缸，液压油缸顶端连接活动桅杆，通过液压油缸的伸缩推动活动桅杆的上或下，进而推动顶部的滑轮架、钢丝绳暨动力头的上、下运动，实现动力头的进给与提升。中国专利201843509u公开的“动力头快速提升装置及使用该提升装置的车载钻机”，由桅杆、定滑轮组和钢丝绳组成。桅杆包括固定杆和活动插装于固定杆内的活动杆，活动杆和固定杆之间于固定杆内设置有液压缸，活动杆可在固定杆内沿固定杆的轴线方向伸缩活动，活动杆的上端有安装定滑轮组的固定架，在固定架上转动装配有两个定滑轮，两定滑轮通过固定架分设于桅杆的径向两侧，定滑轮组上搭设有钢丝绳，钢丝绳的一端为活动端，用于与动力头连接；另一端为固定端，固定于固定杆上。通过油缸推动活动杆的上、下进而驱动动力头的进给与伸缩。中国专利201695969 u公开的“一种钻机推进、提升倍增机构”，包括滑架，固定在滑架上的油缸及沿滑架上、下滑移的动力头，油缸伸缩控制动力头进给与提升，其中油缸的伸缩通过动滑轮架、链轮与链条传递给动力头。
4.中国专利102322215 a公开了一种“动力头”，其在安装箱体的上、下部分别设置上、下油封盒，在上、下油封盒内分别设置两道骨架油封，在上油封盒的外侧设置一道 vr 防尘密封。
5.中国专利202209144 u公开的“旋挖钻机动力头密封结构”，其动力头密封主要依靠设置的上挡密封法兰13与上挡油封2的动密封和下挡密封法兰12与下挡油封11的动密封来实现。

技术实现要素：

6.针对上述现有技术存在的问题，设计了一种车载式液压动力头钻机，其结构简单，运作平稳，操控方便，动力头密封性能好。
7.本发明的车载式液压动力头钻机，包括l型结构的钻塔支架、置于所述钻塔支架侧
边的动力头，所述的钻塔支架包括竖向支架与横向支架，所述的竖向支架侧边设置有滑轨，所述的动力头可沿滑轨上、下移动，所述的竖向支架上部固定有上滑轮组，所述上滑轮组下部固定有直立设置的提升油缸；所述的动力头为液压驱动式动力头，其包括箱体，箱盖，所述的箱体内设置有小齿轮，与小齿轮啮合的大齿轮，输入轴的一端与液压驱动装置相连，另一端与箱体内的小齿轮固定连接，所述大齿轮中心孔与空心轴固定连接，其特征是所述的竖向支架中部设置有滑车，所述提升油缸的下端与滑车相连，所述的滑车上设置有滑车上滑轮与滑车下滑轮，所述的横向支架上设置有下滑轮组，所述钻塔支架上设置有上行钢丝绳与下行钢丝绳，所述上行钢丝绳的一端与动力头上部固定连接并顺序绕设上滑轮组与滑车上滑轮后另一端固定在竖向支架上部，所述下行钢丝绳的一端与动力头底部连接固定并顺序绕设下滑轮组与滑车下滑轮后另一端固定在竖向支架下部；所述动力头的空心轴为断开式结构，所述的断开结构空心轴包括空心上轴与空心下轴，所述空心上轴的外周套接有油封座，所述的油封座内设置有至少两只油封。
8.所述的车载式液压动力头钻机，其特征是所述的上滑轮组包括至少两个滑轮，所述上滑轮组首尾两个滑轮的中心点连线与水平线间夹角φ为30-45度。
9.所述的车载式液压动力头钻机，其特征是所述的油封座内设置有纵向排列的骨架油封与普通油封。
10.所述的车载式液压动力头钻机，其特征是所述的油封座内上、下两端设置有骨架油封，所述上、下两端骨架油封间设置有普通油封。
11.所述的车载式液压动力头钻机，其特征是所述的油封座设置有十只油封，所述的十只油封包括上、下两端各二只骨架油封，所述上、下两端骨架油封之间有六只普通油封。
12.所述的车载式液压动力头钻机，其特征是所述油封座下部的箱盖表面设置导水槽。
13.本发明的车载式液压动力头钻机将钻塔支架设计为l型结构，方便动力钢丝绳排布，使得动力头上下运行顺畅，作业更加稳定。将上滑轮组的滑轮排列设计为斜向结构使得整体重心向钻塔支架中心靠近，有利于钻机整体稳定。在空心上轴外周设置油封座，于油封座中设置十道油封，顶部两层与底部两层是骨架油封，中间均为普通油封，相比于现有技术密封作用更好，防止外部的泥沙、水等进入箱盖总成内，且在箱盖总成与油封座的接触面上设置导水槽，当油封座中有水进入时，可从该导水槽导出。
附图说明
14.图1 是车载钻机提升机构结构示意图；图2是动力头结构示意图；图3是图2中a部放大图；图中，1-钻塔支架；2-滑车；3-提升油缸；4-上滑轮组；5-上行钢丝绳；6-龙门架；7-动力头；8-调节螺栓；9-下行钢丝绳；10-下滑轮组；11-支架抬升油缸；12-铰接座；13-车体；14-滑车上滑轮；15-滑车下滑轮；16-大齿轮；17-下法兰；18-圆锥轴承；19-箱盖；20-空心下轴；21-回转支承；22-箱盖下油封；23-球轴承；24-箱盖上油封；25-空心上轴；26-竖向支架；27-骨架油封；28-普通油封；29-油封座；30-横向支架；31-箱体；32-轴承盖；33-输入轴；34-小齿轮；35-马达座。
具体实施方式
15.以下结合附图对本发明做详细描述。
16.图1所示，本发明的车载式液压动力头钻机，包括置于车体13平板上的钻塔装置，在车体上固定有铰接座12，支架抬升油缸11的底座与铰接座前铰接孔连接，其伸缩端与钻塔装置的钻塔支架中部铰连接，钻塔支架下部与铰接座12的后部铰孔连接。该钻塔装置包括外形为l型结构的钻塔支架1，其由型（材）钢制作而成，所述l型结构钻塔支架包括竖向支架26与横向支架30，在竖向支架顶部固定有上滑轮组4，中部有由型材制作的滑车2，该滑车2上有两个纵向布置的滑轮，分别为滑车上滑轮14与滑车下滑轮15，在滑车2与上滑轮组4之间设置有提升油缸3，所述的提升油缸的底座固定于钻塔支架顶端平面，位置在上滑轮组下部，提升油缸的伸缩端与滑车2固定连接，滑车随提升油缸伸缩端动作沿竖向支架上、下移动。动力头7位于竖向支架内侧，其重心位于钻塔支架的横向结构面上（横向支架30的上部），下滑轮组10设置于横向支架30上。上行钢丝绳5端头固定在动力头7的龙门架6顶端部位，其固定点与动力头重心轴线重合，使得其运行时保持重心不偏移，不会出现卡顿，确保运行稳定。该上行钢丝绳5顺序绕设上滑轮组4与滑车上滑轮14后端头固定在竖向支架的顶端部位或提升油缸固定座一侧。下行钢丝绳9一端固定在动力头底部位置，顺序绕设下滑轮组10与滑车下滑轮15后端头固定到竖向支架下部的钢绳固定座上。为了使钻塔装置整体重心向内偏移，将上滑轮组的一组滑轮排列为斜向结构，整个上滑轮组设置两个滑轮或多个滑轮，其中首尾两端的滑轮中心连线与水平线间夹角φ为30-45度，最佳设置为30至35度。本实施例设置为30度。
17.常态下，钻塔装置整体水平置于车体13的平板上。工作时，支架抬升油缸11注油，油缸活塞端伸出将钻塔装置顶起至直立状态。调整位于横向支架底部的支腿使整体钻塔装置保持稳定。通过调节螺栓8调整上行钢丝绳5与下行钢丝绳9呈抻直状态。动力头7固定在龙门架6中心位置。提升油缸3注油，活塞端伸出，滑车2下行，拉动上行钢丝绳5暨动力头7上行，下行钢丝绳被动运行，动力头上行至预定位置时停止运行。当提升油缸3活塞端收缩时，滑车2上行，带动下行钢丝绳运行使得动力头7随之下行，提升油缸活塞端复位，此时上行钢丝绳被动运行。
18.图2-3所示，动力头7包括箱体31、箱盖19，箱体内设置有小齿轮34及与所述小齿轮啮合的大齿轮16，所述小齿轮固定连接到输入轴33上，所述大齿轮中心固定连接到钻机空心轴上，输入轴的上、下两端设置有圆锥轴承18，箱体的下底部圆锥轴承下部有轴承盖32。箱体上部有马达座35。所述的空心轴位于马达座35一侧，该空心轴为断开结构，其中断开空心轴上部为空心上轴25，下部为空心下轴20，空心轴的断开面与箱盖中心孔上沿齐平，空心下轴的上、下两端分别有箱盖上油封24与箱盖下油封22。在箱盖与空心下轴之间还设置有球轴承23，在空心上轴外部设置有油封座29，油封座内自上而下共设置有十只油封（实际应用中可根据需要增加或减少油封数量），其中最上部与最下部分别为两只骨架油封27，中间设置有六只普通油封28，在箱盖表面与油封座接触处环空心轴设置有若干条导水槽。箱盖上油封24位于箱盖与空心下轴20之间，箱盖上油封的上部与空心上轴25底部相接。
19.本发明的车载式液压动力头钻机，以液压动力头——泥浆反循环钻进方式，液压马达和油缸为执行机构,通过液压传动和控制系统实现钻机全过程作业，开孔初期可用加压机构给钻具加压实现加压钻进，以提高浅孔钻进效率，随着孔深的增加，当钻具重量超过
需要加给钻具的压力时，可实行自由或减压钻进。

技术特征：

1.一种车载式液压动力头钻机，包括l型结构的钻塔支架（1）、置于所述钻塔支架侧边的动力头（7），所述的l型结构的钻塔支架包括竖向支架（26）与横向支架（30），所述的竖向支架侧边设置有滑轨，所述的动力头可沿滑轨上、下移动，所述的竖向支架上部固定有上滑轮组（4），所述上滑轮组下部固定有直立设置的提升油缸（3）；所述的动力头（7）为液压驱动式动力头，其包括箱体（31），箱盖（19），所述的箱体内设置有小齿轮（34），与小齿轮啮合的大齿轮（16），输入轴（33）的一端与液压驱动装置相连，另一端与箱体内的小齿轮固定连接，所述大齿轮中心孔与空心轴固定连接，其特征是所述的竖向支架中部设置有滑车（2），所述提升油缸的下端与滑车（2）相连，所述的滑车上设置有滑车上滑轮（14）与滑车下滑轮（15），所述的横向支架上设置有下滑轮组（10），所述的钻塔支架设置有上行钢丝绳（5）与下行钢丝绳（9），所述上行钢丝绳（5）一端与动力头（7）上部固定连接并顺序绕设上滑轮组与滑车上滑轮后另一端固定在竖向支架上部，所述下行钢丝绳（9）一端与动力头（7）底部连接并顺序绕设下滑轮组（10）与滑车下滑轮后另一端固定在竖向支架下部；所述动力头（7）的空心轴为断开式结构，所述的断开结构空心轴包括空心上轴（25）与空心下轴（20），所述空心上轴的外周套接有油封座（29），所述的油封座内设置有至少两只油封。2.根据权利要求1所述的车载式液压动力头钻机，其特征是所述的上滑轮组包括至少两个滑轮，所述上滑轮组首尾两个滑轮的中心点连线与水平线间夹角φ为30-45度。3.根据权利要求1或2所述的车载式液压动力头钻机，其特征是所述的油封座内设置有纵向排列的骨架油封（27）与普通油封（28）。4.根据权利要求3所述的车载式液压动力头钻机，其特征是所述的油封座内上、下两端设置有骨架油封，所述上、下两端骨架油封间设置有普通油封。5.根据权利要求4所述的车载式液压动力头钻机，其特征是所述的油封座内设置有十只油封，所述的十只油封包括上、下两端各二只骨架油封（27），所述上、下两端骨架油封之间有六只普通油封（28）。6.根据权利要求4或5所述的车载式液压动力头钻机，其特征是所述油封座下部的箱盖表面设置导水槽。

技术总结

一种车载式液压动力头钻机，包括L型结构的钻塔支架、提升油缸、滑轮组、滑车与动力头，滑车置于钻塔支架中部位置，提升油缸的下端与滑车相连，滑车上设置有滑车上滑轮与滑车下滑轮，动力头的空心轴为断开式结构，所述的断开结构空心轴包括空心上轴与空心下轴，所述空心上轴的外周套接有油封座，所述的油封座内设置有至少两只油封。本发明将钻塔支架设计为L型结构，方便动力钢丝绳排布，使得动力头上下运行顺畅，作业更加稳定。将上滑轮组的滑轮排列设计为斜向结构使得整体重心向钻塔支架中心靠近，有利于钻机整体稳定。在空心上轴外周设置油封座，于油封座中设置十道油封，顶部两层与底部两层是骨架油封，中间均为普通油封，相比于现有技术密封作用更好，完全防止外部的泥沙、水等进入箱盖总成内。水等进入箱盖总成内。水等进入箱盖总成内。