一种用于天井钻机的回转驱动结构的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种用于天井钻机的回转驱动结构，包括液压马达、主轴、浮动盖、回转封水管和球铰钻套，主轴穿过并伸出液压马达的中心孔，主轴为中空式结构，液压马达的底面设置有马达安装板，马达安装板通过第一轴承组外套在主轴上，液压马达通过马达安装板连接于箱体的上端面；主轴与浮动盖花键连接，回转封水管连接于浮动盖的内端面且外套主轴，球铰钻套内套在浮动盖的下端且外套主轴，所述球铰钻套与所述浮动盖齿轮连接；浮动盖通过第二轴承组安装于箱体内；主轴的上端连接有封水结构，封水结构包括弯头、密封套、上端盖和喷嘴。本发明传递效率高，密封可靠。
【专利说明】
一种用于天井钻机的回转驱动结构
技术领域
[0001]本发明属于矿山机械技术领域，特别是涉及一种用于天井钻机的回转驱动结构。
【背景技术】
[0002]天井钻机是矿山天井施工中的一种重要施工机械。在现有天井钻机中，其主要的驱动方式为液压马达驱动减速箱，经减速箱减速后输出至主轴，进而驱动钻具旋转。在此驱动方式中，由于减速箱的尺寸一般比较大，使驱动结构体积庞大，结构复杂且制造成本高。如专利号201010574006.1公开的一种潜孔钻机回转总成，包括电机和减速机，所述减速机上设有输出轴，还包括轴承座、气包座、二个V型防尘密封圈、橡胶垫圈、钻杆接头、卸杆器、圆锥滚子轴承1、圆锥滚子轴承I1、防尘密封圈、轴承挡圈和螺钉，所述气包座上设有连接法兰和进气接头，所述连接法兰上设有若干个周向均布的圆孔和若干个周向均布的弧形槽，所述轴承座焊装于减速机的外壳上，所述减速机的输出轴穿装于轴承座的孔中，在所述输出轴上从上至下依次装有圆锥滚子轴承1、圆锥滚子轴承I1、轴承挡圈和气包座，且所述圆锥滚子轴承I及圆锥滚子轴承II装于轴承座的内孔中，所述二个V型防尘密封圈分别装于气包座的内孔的上下二端的槽中，所述防尘密封圈装于轴承座下端的内孔中，所述橡胶垫圈及卸杆器分别装于钻杆接头的中间台阶的上下二侧，所述钻杆接头采用螺钉装于输出轴的下端面上。此钻机回转结构相当复杂，制造成本高。同时现有回转驱动方式的排渣水封水结构，密封效果差，一但封水套密封损坏，排渣水极易进入减速箱内部，造成减速箱内部轴承的损坏或齿轮的损坏，导致回转驱动结构报废，使用寿命低。
【发明内容】
[0003]本发明的目的就在于克服现有技术的不足，提供了一种结构简单，传递效率高，密封可靠的用于天井钻机的回转驱动结构。
[0004]为了实现上述目的，本发明提供了一种用于天井钻机的回转驱动结构，包括液压马达、主轴、浮动盖、回转封水管和球铰钻套，所述主轴穿过并伸出所述液压马达的中心孔，所述主轴为中空式结构，所述液压马达的底面设置有马达安装板，所述马达安装板通过第一轴承组外套在所述主轴上，所述液压马达通过所述马达安装板连接于箱体的上端面;所述主轴与所述浮动盖花键连接，所述回转封水管连接于所述浮动盖的内端面且外套所述主轴，所述球铰钻套内套在所述浮动盖的下端且外套所述主轴，所述球铰钻套与所述浮动盖齿轮连接;所述浮动盖通过第二轴承组安装于所述箱体内；所述主轴的上端连接有封水结构，所述封水结构包括弯头、密封套、上端盖和喷嘴，所述上端盖安装在所述液压马达的顶面，所述上端盖与所述弯头相连接，所述弯头通过密封套与所述主轴相配合，所述主轴与所述上端盖之间设置有滚动轴承，所述喷嘴位于所述主轴中空内部且与所述弯头相连接，所述弯头与所述密封套相配合部位处设置有回转密封。
[0005]进一步的，所述箱体的下端面与下端盖相连接，所述浮动盖通过弹性圆柱销和螺栓与球铰座相连接，所述球铰座的上端面与所述第二轴承组的下轴承的端面之间设置有垫圈和轴承调整垫。
[0006]进一步的，所述下端盖上的内止口处安装第二密封件，所述下端盖的外止口处设置有密封圈，所述球铰座外套有防尘盖，所述防尘盖顶在所述下端盖的下端面。
[0007]进一步的，所述垫圈的内表面设置有密封环槽，所述垫圈通过所述密封环槽内安装密封圈与所述浮动盖的外表面形成密封。
[0008]进一步的，所述马达安装板的内端面与轴承盖相连接，所述轴承盖上设置有第一密封件与所述主轴密封配合。
[0009]进一步的，所述回转封水管上设置有圆周密封件和端面密封件，通过圆周密封件和端面密封件与所述主轴圆周密封配合和端面密封配合。
[0010]进一步的，所述主轴的下端通过外套轴套与所述球铰钻套的内表面相配合，所述球铰钻套的内表面设置有第三密封件。
[0011]进一步的，位于所述滚动轴承的上端和下端，在所述上端盖上设置有唇形密封和轴承隔圈。
[0012]进一步的，所述密封套与所述主轴过盈配合，所述浮动盖与所述球铰钻套采用球面齿连接。
[0013]进一步的，所述弯头与所述密封套相配合部位处设置有两道回转密封，且两道所述回转密封之间通过环形压力油槽隔开。
[0014]本发明的液压马达优选地，采用低速大扭矩液压马达，其直接驱动主轴传送动力，提高动力传递效率并且大大简化了回转驱动结构。本发明的动力传递原理为:液压马达旋转带动主轴旋转，主轴旋转带动浮动盖旋转，浮动盖旋转带动与其连接的回转封水管旋转，同时带动与其球面齿相连接的球铰钻套旋转，最后将动力传递至钻具，结构紧凑，传递效率尚O
[0015]本发明的主轴采用中空式结构，排渣水从主轴的上端直接进入主轴中空内部，主轴的上端通过封水结构密封，主轴内部通过回转封水管上的圆周密封件和端面密封件形成静密封，不易损坏，且能有效地避免排渣水进入回转驱动内部而损坏第二轴承组。
[0016]本发明主轴的上端采用整体外置式的封水结构，主轴通过密封套与弯头相配合，且弯头与密封套相配合的部位设置有回转密封，唇形密封有效防止水渣进入损坏滚动轴承，回转密封进一步加强密封，使密封结构更加可靠。
[0017]本发明的有益效果:本发明的回转驱动结构为液压马达直接驱动主轴，传递效率高，大大简化回转驱动结构，且制造成本较相比于现有二级减速机构的天井钻机驱动结构低，同时本发明的回转驱动结构密封性能好，其排渣水由主轴的上端直接进入主轴中空内部，主轴与回转封水管形成静密封，不易损坏，能有效地避免排渣水进入回转驱动内部而损坏第二轴承组。封水结构简单紧凑，尺寸远远小于传统外置式封水结构，维护方便。
【附图说明】
[0018]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0019]图1为本发明的结构示意图。
[0020]图2为本发明封水结构的结构示意图。
[0021]上述附图标记:
[0022]I封水结构，2液压马达，3主轴，4第一轴承组，5马达安装板，6第一密封件，7箱体，8第二轴承组，9浮动盖，1回转封水管，11第二密封件，12第三密封件，13球铰钻套，14球铰座
[0023]1-1弯头，1-2密封套，1-3上端盖，1_4滚动轴承，1_5轴承隔圈，1_6喷嘴。
【具体实施方式】
[0024]下面结合附图对发明进一步说明，但不用来限制本发明的范围。
[0025]实施例1
[0026]如图1所示，本发明提供的一种用于天井钻机的回转驱动结构，包括液压马达2、主轴3、浮动盖9、回转封水管10和球铰钻套13，所述主轴3穿过并伸出所述液压马达2的中心孔，所述主轴3为中空式结构，所述液压马达2的底面设置有马达安装板5，所述马达安装板5通过第一轴承组4外套在所述主轴3上，所述液压马达2通过所述马达安装板5连接于箱体7的上端面;所述主轴3与所述浮动盖9花键连接，所述回转封水管10连接于所述浮动盖9的内端面且外套所述主轴3，所述球铰钻套13内套在所述浮动盖9的下端且外套所述主轴3，所述球铰钻套13与所述浮动盖9齿轮连接;所述浮动盖9通过第二轴承组8安装于所述箱体7内；所述主轴3的上端连接有封水结构I，所述封水结构I包括弯头1-1、密封套1-2、上端盖1-3和喷嘴1-6，所述上端盖1-3安装在所述液压马达2的顶面，所述上端盖1-3与所述弯头1-1相连接，所述弯头1-1通过密封套1-2与所述主轴3相配合，所述主轴3与所述上端盖1-3之间设置有滚动轴承1-4，所述喷嘴1-6位于所述主轴3中空内部且与所述弯头1-1相连接，所述弯头1-1与所述密封套1-2相配合部位处设置有回转密封。
[0027]本发明的所述箱体7的下端面与下端盖(图中未标识)相连接，所述浮动盖9通过弹性圆柱销和螺栓与球铰座14相连接，所述球铰座14的上端面与所述第二轴承组8的下轴承的端面之间设置有垫圈和轴承调整垫(图中未标识)。垫圈和轴承调整垫用于压紧第二轴承组8的下轴承，且预紧力通过轴承调整垫调整。
[0028]本发明的浮动盖9与球铰座14之间采用直槽重型弹性圆柱销和螺栓组合连接，结构简便同时可保证传递较大扭矩的力。
[0029]本发明的所述下端盖上的内止口处安装第二密封件11，所述下端盖的外止口处设置有密封圈，所述球铰座14外套有防尘盖(图中未标识)，所述防尘盖顶在所述下端盖的下端面。第二密封件11和防尘盖的使用，其有效地阻止下部灰尘、水和渣进入回转驱动内部，保证回转驱动内部清洁。
[0030]本发明的所述垫圈的内表面设置有密封环槽，所述垫圈通过所述密封环槽内安装密封圈与所述浮动盖9的外表面形成密封。
[0031]本发明的所述马达安装板5的内端面与轴承盖(图中未标识)相连接，所述轴承盖上设置有第一密封件6与所述主轴3密封配合。本发明的轴承盖上设置有内止口，内止口处安装第一密封件6，且主轴3上设置有台阶圆，轴承盖的内止口处安装第一密封件6后，与主轴3的台阶圆的外表面配合形成密封，以有效防止排渣水进入而损坏第一轴承组4。
[0032]本发明在马达安装板5与液压马达2相贴合的端面上设置有密封圈，用于密封，以防止灰尘、水渣进入而损坏第一轴承组4。
[0033]本发明的所述回转封水管10上设置有圆周密封件和端面密封件，通过圆周密封件和端面密封件与所述主轴3圆周密封配合和端面密封配合。回转封水管10上的圆周密封件和端面密封件与主轴3形成的圆周密封和端面密封均为静密封，不易损坏，且能有效地避免排渣水进入回转驱动内部而损坏第二轴承组8。
[0034]本发明的所述主轴3的下端通过外套轴套与所述球铰钻套13的内表面相配合，所述球铰钻套13的内表面设置有第三密封件12。球铰钻套13通过第三密封件12与主轴3形成密封，第三密封件12其能避免水渣从球铰钻套13进入箱体7。
[0035]本发明主轴3上设置有定位套和挡圈(图中未标识)，定位套和挡圈用于第一轴承组4的上轴承的轴向定位和固定作用，固定可靠。
[0036]本发明的位于所述滚动轴承1-4的上端和下端，在所述上端盖1-3上设置有唇形密封(图中未标识)和轴承隔圈1-5。轴承隔圈1-5用于顶住滚动轴承1-4的下端，对滚动轴承Ι-Α 起端面定位作用。唇形密封有效防止水渣损坏滚动轴承 1-4。
[0037]本发明的所述密封套1-2与所述主轴3过盈配合。密封套1-2与主轴3采用紧配合，主轴3旋转时，密封套1-2跟随主轴3—同旋转，密封套1-2相对于弯头1-1旋转，密封套1-2与弯头1-1上设置有回转密封形成动密封，回转密封防止水渣进入破坏滚动轴承1-4。
[0038]本发明的所述弯头1-1与所述密封套1-2相配合部位处设置有两道回转密封，且两道所述回转密封之间通过环形压力油槽隔开。生产安装时，环形压力油槽内装黄油，以用于润滑回转密封，减小密封套1-2与回转密封之间的摩擦。
[0039]本发明的所述浮动盖9与所述球铰钻套13采用球面齿连接。本发明的液压马达2优选地，采用低速大扭矩液压马达，其直接驱动主轴3传送动力，提高动力传递效率并且大大简化了回转驱动结构。本发明的动力传递原理为:液压马达2旋转带动主轴3旋转，主轴3旋转带动浮动盖9旋转，浮动盖9旋转带动与其连接的回转封水管10旋转，同时带动与其球面齿相连接的球铰钻套13旋转，最后将动力传递至钻具，结构紧凑，传递效率高。
[0040]本发明的主轴3采用中空式结构，排渣水从主轴3的上端直接进入主轴3中空内部，主轴3的上端通过封水结构I密封，主轴3内部通过回转封水管10上的圆周密封件和端面密封件形成静密封，不易损坏，且能有效地避免排渣水进入回转驱动内部而损坏第二轴承组8。
[0041]本发明主轴3的上端采用整体外置式的封水结构1，主轴3通过密封套1-2与弯头1-1相配合，且弯头1-1与密封套1-2相配合的部位设置有回转密封，唇形密封有效防止水渣进入损坏滚动轴承1-4，回转密封进一步加强密封，使密封结构更加可靠。且封水结构I简单紧凑，尺寸远远小于传统外置式封水结构，维护方便。
[0042]以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。
【主权项】
1.一种用于天井钻机的回转驱动结构，其特征在于:包括液压马达、主轴、浮动盖、回转封水管和球铰钻套，所述主轴穿过并伸出所述液压马达的中心孔，所述主轴为中空式结构，所述液压马达的底面设置有马达安装板，所述马达安装板通过第一轴承组外套在所述主轴上，所述液压马达通过所述马达安装板连接于箱体的上端面;所述主轴与所述浮动盖花键连接，所述回转封水管连接于所述浮动盖的内端面且外套所述主轴，所述球铰钻套内套在所述浮动盖的下端且外套所述主轴，所述球铰钻套与所述浮动盖齿轮连接;所述浮动盖通过第二轴承组安装于所述箱体内；所述主轴的上端连接有封水结构，所述封水结构包括弯头、密封套、上端盖和喷嘴，所述上端盖安装在所述液压马达的顶面，所述上端盖与所述弯头相连接，所述弯头通过密封套与所述主轴相配合，所述主轴与所述上端盖之间设置有滚动轴承，所述喷嘴位于所述主轴中空内部且与所述弯头相连接，所述弯头与所述密封套相配合部位处设置有回转密封。2.根据权利要求1所述的一种用于天井钻机的回转驱动结构，其特征在于，所述箱体的下端面与下端盖相连接，所述浮动盖通过弹性圆柱销和螺栓与球铰座相连接，所述球铰座的上端面与所述第二轴承组的下轴承的端面之间设置有垫圈和轴承调整垫。3.根据权利要求2所述的一种用于天井钻机的回转驱动结构，其特征在于，所述下端盖上的内止口处安装第二密封件，所述下端盖的外止口处设置有密封圈，所述球铰座外套有防尘盖，所述防尘盖顶在所述下端盖的下端面。4.据权利要求2所述的一种用于天井钻机的回转驱动结构，其特征在于，所述垫圈的内表面设置有密封环槽，所述垫圈通过所述密封环槽内安装密封圈与所述浮动盖的外表面形成密封。5.根据权利要求1所述的一种用于天井钻机的回转驱动结构，其特征在于，所述马达安装板的内端面与轴承盖相连接，所述轴承盖上设置有第一密封件与所述主轴密封配合。6.根据权利要求1所述的一种用于天井钻机的回转驱动结构，其特征在于，所述回转封水管上设置有圆周密封件和端面密封件，通过圆周密封件和端面密封件与所述主轴圆周密封配合和端面密封配合。7.根据权利要求1所述的一种用于天井钻机的回转驱动结构，其特征在于，所述主轴的下端通过外套轴套与所述球铰钻套的内表面相配合，所述球铰钻套的内表面设置有第三密封件。8.根据权利要求1所述的一种用于天井钻机的回转驱动结构，其特征在于，位于所述滚动轴承的上端和下端，在所述上端盖上设置有唇形密封和轴承隔圈。9.根据权利要求1所述的一种用于天井钻机的回转驱动结构，其特征在于，所述密封套与所述主轴过盈配合，所述浮动盖与所述球铰钻套采用球面齿连接。10.根据权利要求1所述的一种用于天井钻机的回转驱动结构，其特征在于，所述弯头与所述密封套相配合部位处设置有两道回转密封，且两道所述回转密封之间通过环形压力油槽隔开。
【文档编号】E21B3/02GK105927142SQ201610479355
【公开日】2016年9月7日
【申请日】2016年6月27日
【发明人】唐安平, 王毅, 代建龙, 尹千才, 梁宁宁
【申请人】湖南创远高新机械有限责任公司