钻机的动力装置及钻机的制作方法

本实用新型涉及钻机技术，尤其涉及一种钻机的动力装置及钻机。

背景技术：

钻机主要用于向地下钻进，广泛应用于铁路、公路、桥梁等行业；钻机通常包括动力机、回转器或动力头、给进装置等。目前，钻机的动力机通常为电动机，并且通常采用工业电网作为电源驱动电动机。然而，当工业电网发生故障无法给电动机提供电能时，上述钻机无法正常工作。

技术实现要素：

针对现有技术中的上述缺陷，本实用新型提供一种钻机的动力装置及钻机，能够克服现有技术中当工业电网发生故障无法给电动机提供电能时，钻机无法正常工作的问题。

本实用新型的第一个方面是提供一种钻机的动力装置，包括：柴油机、发电机和连接在所述柴油机、发电机之间的增速箱；所述增速箱包括：箱体、输入轴系和输出轴系；所述输入轴系包括：输入轴和安装在所述输入轴上的输入齿轮；所述输出轴包括：输出轴和安装在所述输出轴上的输出齿轮；所述输入轴和输出轴安装在所述箱体中；所述输入齿轮和输出齿轮相啮合，且均为圆柱齿轮。

进一步地，所述箱体包括：上箱体和下箱体，所述上箱体和下箱体螺接；所述上箱体上安装有所述输入轴系和输出轴系；所述下箱体中设有润滑油箱，所述润滑油箱用于对所述输入轴系和输出轴系进行润滑；其中，输入轴上设有齿轮泵，所述齿轮泵通过主进油管与所述润滑油箱连接，所述齿轮泵还通过主出油管与分油器连接，所述分油器用于分流，以分别对所述输入轴系和输出轴系进行润滑。

进一步地，所述上箱体上开设有空滤安装孔，所述空滤安装孔上安装有空气滤清器；所述空滤安装孔的两侧设有起吊孔；所述上箱体上设有观察窗。

进一步地，所述输入轴包括：输入端和输入传动端；所述输入端上安装有法兰，所述法兰用于与柴油机连接；所述输入齿轮安装在所述输入传动端；所述齿轮泵安装在所述输入传动端。

进一步地，所述输入端还设有第一滚子轴承，所述输入端具有第一定位轴肩，所述第一定位轴肩用于定位所述第一滚子轴承；所述第一滚子轴承背离所述第一定位轴肩的一端设有第一端盖，所述第一端盖与所述第一滚子轴承之间设有第一调整环，所述第一端盖与所述箱体螺接，以通过所述第一端盖压紧所述第一调整环使所述第一滚子轴承与第一定位轴肩相抵靠；其中，所述输入端还设有两个甩油环，两个所述甩油环分别与所述第一端盖、第一调整环形成隔腔；所述第一滚子轴承上开设有环形油槽，所述油槽中设有多个通向滚珠的润滑油孔。

进一步地，所述输入传动端还设有第二滚子轴承，所述输入传动端具有第二定位轴肩，所述第二定位轴肩用于定位所述第二滚子轴承；所述第二滚子轴承背离所述第二定位轴肩的一端设有第二端盖，所述第二端盖与所述第二滚子轴承之间设有第二调整环，所述第二端盖与所述箱体螺接，以通过所述第二端盖压紧所述第二调整环使所述第二滚子轴承与第二定位轴肩相抵靠；所述分油器通过第二进油管对所述第二滚子轴承进行喷油润滑。

进一步地，所述输出轴包括：输出传动端和输出端；所述输出端上安装有联轴器，所述联轴器用于与发电机连接；所述输出齿轮安装在所述输出传动端。

进一步地，所述输出传动端还设有第三滚子轴承，所述输出传动端具有第三定位轴肩，所述第三定位轴肩用于定位所述第三滚子轴承；所述第三滚子轴承背离所述第三定位轴肩的一端设有第三端盖，所述第三端盖与所述第三滚子轴承之间设有第三调整环，所述第三端盖与所述箱体螺接，以通过所述第三端盖压紧所述第三调整环使所述第三滚子轴承与第三定位轴肩相抵靠；所述分油器通过第三进油管对所述第三滚子轴承进行喷油润滑。

进一步地，所述输出端还设有第四滚子轴承，所述第四滚子轴承上套设有轴承座；所述输出端具有第四定位轴肩，所述第四定位轴肩用于定位所述第四滚子轴承；所述第四滚子轴承背离所述第四定位轴肩的一端设有第四端盖，所述第四端盖与所述第四滚子轴承之间设有第四调整环，所述第四端盖与所述箱体螺接，以通过所述第四端盖压紧所述第四调整环使所述第四滚子轴承与第四定位轴肩相抵靠；其中，所述输出端还设有两个甩油环，两个所述甩油环分别与所述第四端盖、第四调整环形成隔腔；所述第四滚子轴承上开设有环形油槽，所述油槽中设有多个通向滚珠的润滑油孔。

本实用新型的另一个方面是提供一种钻机，包括：上述任一项所述的钻机的动力装置。

本实用新型提供的钻机的动力装置及钻机，通过柴油机和发电机为钻机供电，能够有效避免现有技术中工业电网出现问题导致的钻机停机所带来的不便；此外，通过连接在柴油机和发电机之间的增速箱，不仅实现柴油机和发电机的可靠连接和扭矩传递，还能够充分利用柴油机的功率。

附图说明

图1为本实用新型一实施例钻机的动力装置中增速箱的结构示意图；

图2为图1的A-A向剖制图；

图3为本实用新型一实施例钻机的动力装置中增速箱的传动原理图；

图4为本实用新型一实施例钻机的动力装置中增速箱的箱体的结构示意图；

图5为图4的B-B向剖视图；

图6为本实用新型另一实施例钻机的动力装置中增速箱的结构示意图；

图7为本实用新型另一实施例钻机的动力装置中增速箱的箱体内进油管的分布示意图；

图8为本实用新型另一实施例钻机的动力装置中增速箱的输入轴系的结构示意图；

图9为本实用新型另一实施例钻机的动力装置中增速箱的输出轴系的结构示意图。

其中，100-箱体；110-上箱体；111-注油口；112-起吊孔；113-观察窗；114-空滤安装孔；120-下箱体；121-回油孔；122-磁性螺堵；200-输入轴系；201-输入轴；202-输入齿轮；203-法兰；204-第一单键；205-第一滚子轴承；206-第一定位轴肩；207-第一端盖；208-第一调整环；209-第二滚子轴承；210-第二定位轴肩；211-第二端盖；212-第二调整环；213-第一定距环；214-第一压板；300-输出轴系；301-输出轴；302-输出齿轮；303-联轴器；304-第三滚子轴承；305-第三定位轴肩；306-第三端盖；307-第三调整环；308-第二压板；309-第四滚子轴承；310-第四定位轴肩；311-第四端盖；312-第四调整环；313-轴承座；314-第二定距环；401-主进油管；402-齿轮泵；403-主出油管；404-分油器；405-齿轮进油管；406-齿轮喷油管；407-第一进油管；408-第二进油管；409-第三进油管；410-第四进油管；411-甩油环；412-环形油槽；413-润滑油孔；414-压力表。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。

基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

其中，“上”、“下”等的用语，是用于描述各个结构在附图中的相对位置关系，仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。

需要说明的是，在本实用新型的描述中，术语“第一”、“第二”仅用于方便描述不同的部件，而不能理解为指示或暗示顺序关系、相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。

图1为本实用新型一实施例钻机的动力装置中增速箱的结构示意图；图2为图1的A-A向剖制图；图3为本实用新型一实施例钻机的动力装置中增速箱的传动原理图。

请参照图1-3，本实施例提供一种钻机的动力装置，包括：柴油机、发电机和连接在柴油机、发电机之间的增速箱。

增速箱包括：箱体100、输入轴201系200和输出轴系300；输入轴201系200包括：输入轴201和安装在输入轴201上的输入齿轮202；输出轴301包括：输出轴301和安装在输出轴301上的输出齿轮302；输入轴201和输出轴301安装在箱体100中；输入齿轮202和输出齿轮302相啮合，且均为圆柱齿轮。

具体地，原动机柴油机将柴油燃烧产生的能量转化为机械能传递给工作机发电机，发电机再将其转化为电能；以50DBS钻机为例：柴油机的机型可以为G12V190PZ₁G-3，工作转速可以为1200r/min；发电机可以采用750KW交流发电机，工作转速可以为1500r/min；增速箱用于将柴油机燃烧柴油获得能量传递给发电机，并将转速提升至发电机的工作转速，50DBS钻机供电。

增速箱的主传动可以为一级圆柱斜齿轮传动，也即输入齿轮202和输出齿轮302为圆柱斜齿轮，啮合平稳，冲击小，噪音小；输入级可以为6级传动精度，输出级可以为6级传动精度。继续以50DBS钻机为例，柴油机的工作转速为1200r/min，发电机的工作转速为1500r/min，则增速箱需要实现750KW功率的传递、实现1500:1200的增速比，也即增速箱的额定功率(输入)为750KW，传动比为1.256，输入额定转速为1200r/min，输出额定转速为1500r/min，冷却方式可以采用外部风冷。

本实施例中，输入齿轮202与输入轴201可以过盈配合，输入齿轮202的齿数可以为49；输出齿轮302与输出轴301可以过盈配合，输出齿轮302的齿数可以为39，以使增速箱的传动比为1.256。本实施例对于输入齿轮202和输出齿轮302的齿数及传动比不做具体限定，本领域技术人员可以根据实际需要对输入齿轮202和输出齿轮302的齿数及传动比进行设置。

本实施例提供的钻机的动力装置，通过柴油机和发电机为钻机供电，能够有效避免现有技术中工业电网出现问题导致的钻机停机所带来的不便；此外，通过连接在柴油机和发电机之间的增速箱，不仅实现柴油机和发电机的可靠连接和扭矩传递，还能够充分利用柴油机的功率。

图4为本实用新型一实施例钻机的动力装置中增速箱的箱体的结构示意图；图5为图4的B-B向剖视图。

请参照图4-5，进一步地，箱体100包括：上箱体110和下箱体120，上箱体110和下箱体120螺接；上箱体110上安装有输入轴201系200和输出轴系300；

箱体主要用以支撑和固定输入轴201系200、输出轴系300，以保证传动件的啮合精度。本实施例中，上箱体110和下箱体120均是焊接形成，上箱体110和下箱体120通过螺栓固定连接，且上箱体110和下箱体120夹设有密封垫或者密封圈。

图6为本实用新型另一实施例钻机的动力装置中增速箱的结构示意图；图7为本实用新型另一实施例钻机的动力装置中增速箱的箱体内进油管的分布示意图。

请参照图6-7，进一步地，增速箱内还包括润滑系统，具体地，下箱体120内设有润滑油箱，润滑油箱用于对输入轴201系200和输出轴系300进行润滑。

下箱体120内可以设有单独的润滑油箱，或者下箱体120自身可以为润滑油箱。本实施例中，以下箱体120自身为润滑油箱为例：下箱体120上开设有回油孔121，并且设有油标，以便于观察油位。下箱体120上还设有磁性螺堵122，磁性螺堵122能够通过自身的磁性吸附下箱体120润滑油中的铁屑等。

进一步地，输入轴201上设有齿轮泵402，齿轮泵402通过主进油管401与润滑油箱连接，齿轮泵402还通过主出油管403与分油器404连接，分油器404用于分流，以分别对输入轴201系200和输出轴系300进行润滑。其中，齿轮泵402为齿轮泵402，以满足增速箱正反装工作的功能。其中，分油器还与压力表414连接。

进一步地，上箱体110上开设有空滤安装孔114，114空滤安装孔上安装有空气滤清器，以通过空气滤清器解决箱体内热胀冷缩的问题，并且使得箱体内的气压可以随时向外排放，避免气压过高引起的渗漏；空滤安装孔周围还可以设有注油口111，或者空滤安装孔作为注油口111，以向下箱体120内填充润滑油；空滤安装孔的两侧设有起吊孔112，便于起吊增速箱；上箱体110上还设有观察窗113。

图8为本实用新型实施例钻机的动力装置中增速箱的输入轴系的结构示意图；请参照图8，进一步地，输入轴201包括：输入端和输入传动端；输入端上安装有法兰203，法兰203用于与柴油机连接；输入齿轮202安装在输入传动端；齿轮泵402安装在输入传动端，且齿轮泵402位于输入齿轮202背离法兰203的一端。

具体地，法兰203通过第一单键204与输入轴201连接，法兰203通过螺栓等紧固件与柴油机连接；输入轴201的输入端还套设有第一滚子轴承205，第一滚子轴承205可以为调心滚子轴承，输入端具有第一定位轴肩206，第一定位轴肩206用于定位第一滚子轴承205；第一滚子轴承205背离第一定位轴肩206的一端设有第一端盖207，第一端盖207与第一滚子轴承205之间设有第一调整环208，第一端盖207与箱体螺接，以通过第一端盖207压紧第一调整环208使第一滚子轴承205与第一定位轴肩206相抵靠，从而实现第一滚子轴承205的定位。其中，输入轴201上还设有第一定距环213，第一定距环213用于进一步对第一滚子轴承205进行轴向定位，第一端盖207套设在第一定距环213上。

输入轴201的输入传动端还套设有第二滚子轴承209，第二滚子轴承209可以为圆柱滚子轴承；输入传动端具有第二定位轴肩210，第二定位轴肩210用于定位第二滚子轴承209；第二滚子轴承209背离第二定位轴肩210的一端设有第二端盖211，第二端盖211与第二滚子轴承209之间设有第二调整环212，第二端盖211与箱体螺接，以通过第二端盖211压紧第二调整环212使第二滚子轴承209与第二定位轴肩210相抵靠，从而实现对第二滚子轴承209的定位。输入齿轮202位于第一轴肩和第二轴肩之间。其中，输入轴201的输入传动端的端面上还设有第一压板214，第一压板214与输入轴201螺接，第一压板214的径向尺寸大于第二滚子轴承209的内径，以进一步对第二滚子轴承209进行轴向定位。

本实施例中，分油器404通过齿轮进油管405和齿轮喷油管406连接，齿轮喷油管406设置在输入齿轮202和输出齿轮302啮合处附近，以便于向输入齿轮202和输出齿轮302喷油润滑。第一滚子轴承205上开设有环形油槽412，油槽中设有多个通向滚珠的润滑油孔413，润滑油可以从环形油槽412经润滑油孔413通向滚珠，实现对第一滚子轴承205的润滑。输入轴201的输入端还设有两个甩油环411，两个甩油环411分别与第一端盖207、第一调整环208形成隔腔；分油器404通过第一进油管407使得润滑油喷向甩油环411所在的两个隔腔，通过甩油环411对输入轴201进行润滑。其中，第一端盖207和第一调整环208通过圆柱销定位，以使第一端盖207和第一调整环208的回油槽在下端，便于润滑油顺利回流至箱体。此外，甩油环411还具有密封作用。

分油器404通过第二进油管408对第二滚子轴承209进行喷油润滑，具体地，润滑油经第二进油管408喷向第二滚子轴承209的滚珠。其中，第二端盖211上还涂有密封胶，以提高增速箱的密封效果；第二端盖211和第二调整环212还可以通过圆柱销定位，以使第二端盖211和第二调整环212的回油槽在下端，便于润滑油顺利回流至箱体。

图9为本实用新型实施例钻机的动力装置中增速箱的输出轴系的结构示意图；请参照图9，进一步地，输出轴301包括：输出传动端和输出端；输出端上安装有联轴器303，联轴器303用于与发电机连接；输出齿轮302安装在输出传动端。其中，联轴器303可以为鼓型，且联轴器303可以通过第二单键与输出轴301连接。

具体地，输出轴301的输出传动端还套设有第三滚子轴承304，第三滚子轴承304为圆柱滚子轴承；输出传动端具有第三定位轴肩305，第三定位轴肩305用于定位第三滚子轴承304；第三滚子轴承304背离第三定位轴肩305的一端设有第三端盖306，第三端盖306与第三滚子轴承304之间设有第三调整环307，第三端盖306与箱体螺接，以通过第三端盖306压紧第三调整环307使第三滚子轴承304与第三定位轴肩305相抵靠，实现对第三滚子轴承304的定位。分油器404通过第三进油管409对第三滚子轴承304进行喷油润滑，其中，第三滚子轴承304与第二滚子轴承209的润滑方式类似。输出轴301的输出传动端的端面上还设有第二压板308，第二压板308与输出轴301螺接，第二压板308的径向尺寸大于第三滚子轴承304的内径，以进一步对第三滚子轴承304进行轴向定位。第三端盖306和第三调整环307还可以通过圆柱销定位，以使第三端盖306和第三调整环307的回油槽在下端，便于润滑油顺利回流至箱体。

输出轴301的输出端还设有第四滚子轴承309，第四滚子轴承309为调心滚子轴承；输出端具有第四定位轴肩310，第四定位轴肩310用于定位第四滚子轴承309；第四滚子轴承309背离第四定位轴肩310的一端设有第四端盖311，第四端盖311与第四滚子轴承309之间设有第四调整环312，第四端盖311与箱体螺接，以通过第四端盖311压紧第四调整环312使第四滚子轴承309与第四定位轴肩310相抵靠；其中，第四滚子轴承309上套设有轴承座313，由于输出轴301需要整体安装在上箱体110内，因此，输出轴系300上设有分体的轴承座313，以便于输出轴系300组装好后整体安装在箱体上。其中，输出轴301上还设有第二定距环314，第二定距环314用于进一步对第四滚子轴承309进行轴向定位，第四端盖311套设在第二定距环314上。第四端盖311和第四调整环312还可以通过圆柱销定位，以使第四端盖311和第四调整环312的回油槽在下端，便于润滑油顺利回流至箱体。第四端盖311和轴承座313也通过圆柱销定位。输出齿轮302设置第三轴肩和第四轴肩之间。

第四滚子轴承309上开设有环形油槽，轴承座313上设有过油孔，油槽中设有多个通向滚珠的润滑油孔，润滑油从轴承座313上的过油孔经过润滑油槽进入润滑油孔，从而实现对第四滚子轴承309的润滑。输出端还设有两个甩油环411，两个甩油环411分别与第四端盖311、第四调整环312形成隔腔；分油器404通过第四进油管410使得润滑油喷向甩油环411所在的两个隔腔，通过甩油环411对输出轴301进行润滑。

本实施例中，上箱体110上开设有用于安装各滚子轴承和端盖的安装孔，各端盖与箱体之间设有密封圈或者密封胶，以提高增速箱的密封性能。输入轴201系200和输出轴系300的中心距尅为360mm，距离较近，使得增速箱的结构紧凑。因此，轴承座313选用Q345B热轧后钢板整体切割形成，外形采用矩形结构，降低焊接难度，使得外形较为美观。

通过对增速箱内部的润滑，不仅能够实现对高速旋转件的连续润滑，还能够对高速旋转件进行冷却，保证温升小于40摄氏度，能够保证增速箱的使用寿命及工作精度。

本实施例还提供一种钻机，包括：上述任一实施例中的钻机的动力装置。

其中，钻机的动力装置的结构、功能与前述实施例类似，此处不再赘述。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。