旋挖钻机的动力头和旋挖钻机的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及钻孔机械设备领域，特别涉及一种旋挖钻机的动力头和旋挖钻机。
【背景技术】
[0002]旋挖钻机以其高效、快捷、环保、成孔质量高等优势在建设工程中得到迅速地推广和应用。旋挖钻机配合不同的钻具，能适应大部分地区的土层及软硬层施工。旋挖钻机的钻进方式一般采用静态泥浆护壁的湿式旋挖工法和不用稳定液的干式旋挖工法。对于地区软土、海相淤泥层及一些特殊地层，则需要全套管旋挖工法施工。
[0003]全套管旋挖工法施工有利于旋挖钻机提高钻进效率，保证钻孔质量，并且混凝土浇注后的粧体不容易发生缩颈、漏筋、粧身混凝土离析等质量问题。随着全套管旋挖工法的应用越来越成熟，全套管旋挖工法不断得到推广，尤其是一些欧洲市场，几乎全部采用全套管旋挖工法进行旋挖施工。全套管旋挖工法与湿式旋挖工法和干式旋挖钻工法的不同之处在于护壁采用钢质套筒或钢质套筒与静态泥浆护壁结合，因此提高了旋挖钻机对地层的适应性。
[0004]全套管埋设为全套管旋挖工法的核心内容。全套管埋设的方法目前主要有三种，分别是旋挖钻机自有功能埋设、利用搓管机埋设和利用履带吊与振动锤配合埋设。
[0005]利用旋挖钻机自有功能埋设是利用旋挖钻机的动力头的输出扭矩，以加压油缸控制套管的提升与下压来实现全套管埋设。利用旋挖钻机自有功能埋设全套管的过程中所需辅助设备较少、施工效率较高，是目前最为经济、最为方便的一种全套管埋设方式。
[0006]但是，利用旋挖钻机自有功能埋设套管需要动力头有足够大的输出扭矩。对于小型旋挖钻机和大孔径钻进来说，采用旋挖钻机的动力头自身的输出扭矩埋设套管时，存在施工效率不理想、设备损坏程度较大，甚至无法实现套管驱动的问题。
【发明内容】
[0007]本发明的目的在于提供一种旋挖钻机的动力头和旋挖钻机，该动力头可以输出比驱动钻杆时的输出转矩更大的输出扭矩，从而可以利用旋挖钻机自有功能顺利地埋设套管，并能实现较高的施工效率。
[0008]本发明第一方面提供一种旋挖钻机的动力头，包括:驱动装置和传动装置，所述传动装置包括输入轴、第一输出轴和第二输出轴，所述输入轴与所述驱动装置驱动连接，所述第一输出轴用于与所述旋挖钻机的钻杆驱动连接，所述第二输出轴用于与所述旋挖钻机的套管驱动器驱动连接，所述第二输出轴具有第一状态，在所述第一状态，当所述驱动装置驱动所述输入轴转动时，所述第二输出轴的输出转矩大于所述第一输出轴的输出转矩。
[0009]进一步地，所述第二输出轴还具有第二状态，在所述第二状态，当所述驱动装置驱动所述输入轴转动时，所述第二输出轴的输出转矩为零。
[0010]进一步地，所述传动装置包括第一级传动部和第二级传动部，所述第一级传动部包括所述输入轴、所述第一输出轴和与所述输入轴驱动连接的中间输出轴，所述第二级传动部包括中间输入轴和与所述中间输入轴驱动连接的所述第二输出轴，其中，在所述第一状态，所述中间输入轴与所述中间输出轴连接，在所述第二状态，所述中间输入轴与所述中间输出轴脱离。
[0011]进一步地，所述第一级传动部还包括第一齿轮传动系，所述第一齿轮传动系用于将所述输入轴的输入转矩转变为所述第一输出轴的输出转矩和所述中间输出轴的输出转矩。
[0012]进一步地，所述第一级传动部还包括传动轴，所述输入轴通过所述第一齿轮传动系与所述传动轴驱动连接，所述第一输出轴和所述中间输出轴分别与所述传动轴连接。
[0013]进一步地，所述第一级传动部还包括第一传动箱体，所述第一齿轮传动系位于所述第一传动箱体内，所述输入轴、所述第一输出轴和所中间输出轴分别从所述第一传动箱体内部伸出。
[0014]进一步地，所述第一齿轮传动系包括第一驱动齿轮和回转支撑，所述第一驱动齿轮与所述输入轴连接，所述回转支撑包括内圈和具有外齿的外圈，所述内圈与所述第一传动箱体固定连接，所述外圈与所述第一驱动齿轮啮合且与所述传动轴连接。
[0015]进一步地，所述回转支撑还包括滚动体，所述滚动体设置于所述内圈与所述外圈之间。
[0016]进一步地，所述第二级传动部还包括第二齿轮传动系，所述第二齿轮传动系用于将所述中间输入轴的输入转矩转变为所述第二输出轴的输出转矩。
[0017]进一步地，所述第二级传动部还包括第二传动箱体，所述第二齿轮传动系位于所述第二传动箱体内，所述中间输入轴和所述第二输出轴分别从所述第二传动箱体内部伸出。
[0018]进一步地，所述第二齿轮传动系包括第二驱动齿轮、行星轮和具有内齿的齿圈，所述齿圈套装在所述第二驱动齿轮和所述行星轮的外部，所述行星轮的中心轴线相对于所述第二传动箱体固定设置且所述行星轮分别与所述第二驱动齿轮和所述齿圈啮合，所述中间输入轴与所述第二驱动齿轮连接，所述第二输出轴与所述齿圈连接。
[0019]进一步地，所述动力头还包括第一连接组件，所述中间输入轴与所述中间输出轴通过所述第一连接组件可拆卸地连接。
[0020]进一步地，所述动力头还包括套管驱动器连接装置，所述第二输出轴与所述套管驱动器通过所述套管驱动器连接装置可拆卸地连接。
[0021]进一步地，所述套管驱动器连接装置包括过渡体和多个第二连接组件，所述过渡体包括用于与所述第二输出轴连接的第一连接部和用于与所述套管驱动器连接的第二连接部，所述第二输出轴与所述第一连接部通过所述多个第二连接组件中的一部分可拆卸地连接，所述第二连接部与所述套管驱动器通过所述多个第二连接组件中的另一部分可拆卸地连接。
[0022]本发明第二方面提供一种旋挖钻机，包括动力头，其中，所述动力头为本发明第一方面中任一项所述的动力头。
[0023]基于本发明提供的旋挖钻机的动力头和旋挖钻机，该动力头包括驱动装置和传动装置，传动装置包括输入轴、第一输出轴和第二输出轴，输入轴与驱动装置驱动连接，第一输出轴用于与旋挖钻机的钻杆驱动连接，第二输出轴用于与旋挖钻机的套管驱动器驱动连接，第二输出轴具有第一状态，在第一状态，当驱动装置驱动输入轴转动时，第二输出轴的输出转矩大于第一输出轴的输出转矩。该动力头可以在需要进行全套管埋设时，使第二输出轴处于第一状态，输出比驱动钻杆时的输出转矩更大的输出扭矩以驱动套管驱动器，从而可以利用旋挖钻机自有功能顺利地埋设套管，并能实现较高的施工效率。
[0024]通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述，本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。
【附图说明】
[0025]此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
[0026]图1是本发明具体实施例的旋挖钻机的动力头及与该动力头驱动连接的钻杆和套管驱动器的剖视结构示意图。
[0027]图2为图1所示实施例的动力头的局部剖视结构示意图。
[0028]图3为图1所示实施例的动力头的A — A向剖视结构示意图。
[0029]图4为图1所示实施例的动力头的B — B向剖视结构示意图。
[0030]图5为图1所示实施例的动力头的C 一 C向剖视结构示意图。
[0031]图6为图1所示实施例的动力头的第二输出轴的剖视结构示意图。
[0032]图7为图1所示实施例的动力头的过渡体的带有局部剖视的俯视结构示意图。
[0033]图8为图1所示实施例的动力头的D向局部结构示意图。
[0034]图9为与图1所示实施例的动力头连接的套筒驱动器的结构示意图。
[0035]图1至图9中，各附图标记代表:
[0036]100、动力头；110、驱动装置；120、减速机；130、第一级传动部；131、第一齿轮传动系；1311、第一驱动齿轮；1312、回转支撑；1312A、内圈；1312B、外圈；1312C、滚动体；132、第一输出轴；133、中间输出轴；134、第一传动箱体；135、传动轴；136、输入轴；1391、螺栓；1392、垫圈；1393、螺栓;1394、垫圈;140、第二级传动部；141、第二齿轮传动系；1411、第二驱动齿轮；1412、行星轮；1413、齿圈；142、中间输入轴；143、第二输出轴；1431、第一轴套；144、第二传动箱体；1491、螺栓；1492、垫圈；150、驱动套；151、动力头驱动键；160、第一连接组件；161、第一销轴；162、插销；163、开口销；170、过渡体；171、第一轴套安装孔；172