工程钻机的制作方法_4

文档序号:8881179阅读:来源:国知局
杆271,使输入轴210上变档齿轮滑动,至输入轴210和传动轴220的某对变档齿轮副啮合;拉动主从离合操纵杆273,使得单向矩形牙嵌离合器从动半轴241带动从动一轴240滑动,单向矩形牙嵌离合器从动半轴241与单向矩形牙嵌离合器主动半轴2391结合后,从动一轴240与主动轴230结合为一体;拉动正反向离合操纵杆272,使得双向矩形牙嵌离合器2390与锥齿轮2381或锥齿轮2382接合,这样从动二轴250上的锥齿轮257与主动轴230上的锥齿轮2381或锥齿轮2382啮合。电机开机后,其动力输至变速箱2的输入轴210该,输入轴210的转速经变档齿轮副传动至传动轴220,该传动轴220的转速经啮合的从动轴220上直齿轮2264和主动轴230上直齿轮236传动,使得主动轴230转动,由此一路转速经从动一轴240输出,另一路转速经从动二轴250输出。
[0062]本实用新型实施例中,变速箱2的主动轴230承受的转矩、弯矩最大,因此对其进行了优化设计,以便较好地适应力学性能的要求;变档齿轮2171、2172、2173为构成三联齿轮,结构比较紧凑。以下对主动轴230及三联齿轮的结构进行说明。
[0063]请参见图5?图8,为本实用新型主动轴的结构示意图。该主动轴230依次包括:安装支撑用柱形滚子轴承2331的第一轴段230-1、安装传动用直齿轮236的第二轴段230-2、安装传动用锤齿轮2381的第三轴段230-3、安装离合用双向矩形牙嵌离合器2390的第四轴段230-4、隔离左右部件用轴肩的第五轴段230-5、安装传动用锤齿轮2382的第六轴段230-6、安装支撑用柱形滚子轴承2330的第七轴段230-7和安装离合用单向矩形牙嵌离合器主动半轴2391的第八轴段230-8,其中第一轴段230-1、第二轴段230-2、第三轴段230-3、第四轴段230-4、第五轴段230-4的外径依次增加,第五轴段230-5、第六轴段230-6、第七轴段230-7、第八轴段230-8的外径依次减少。这种主动轴230在抗拉强度、弯曲疲劳极限、扭转疲劳极限、许用静应力、许用疲劳应力等方面的力学性能较好,可以满足本实用新型实施例变速箱的要求。
[0064]特别地,第二轴段230-2上开设一个长圆形销孔230-21,可通过键来轴向定位直齿轮236。第八轴段230-8上开设两个长圆形销孔230-81,可通过双键来轴向定位单向矩形牙嵌离合器主动半轴2391 ;第四轴段230-4上开设滑槽230-41,用以可滑移地安装双向矩形牙嵌离合器2390,该双向矩形牙嵌离合器2390与锥齿轮2381或锥齿轮2382结合。这样,该主动轴可以很好地定位传动部件。
[0065]请参见图9?图10,示出本实用新型实施例变档齿轮的结构。该三联齿轮包括齿轮轴体2177,该齿轮轴体2177外周面上形成三组规格的外齿,用作变档用一档位的直齿轮2171、二档位的直齿轮2172及三档位的直齿轮2173 ;齿轮轴体2177轴向开设用以安装输入轴210的齿轮轴孔2176,齿轮轴孔2176圆周面上均匀开设与输入轴210外周面形状配套的轴向花槽21761,使得该三联齿轮可以顺着输入轴210方向平稳地滑移;直齿轮2171和直齿轮2172之间形成第一齿轮轴体颈部2174,该第一齿轮轴体颈部2174两边具有台阶面21741和21742 ;直齿轮2172和直齿轮2173之间形成第二齿轮轴体颈部2175 ;变档操纵杆271插入到第一齿轮轴体颈部2174或第二齿轮轴体颈部2175时,可使得三联齿轮滑移,由此与从动轴220上的某个直齿轮啮合,最终实现变档。
[0066]此外,本实用新型还对工程钻机的转台7进行了优化设计,进一步具体描述如下。
[0067]同时参见图11-图13,示出本实用新型实施例转台的结构。该转台7包括转盘总成715、转盘壳体713、转盘基座725:转盘总成715具有空心轴,转盘总成715的盘面通过补心连接板729安装用以连接钻杆的大补心716、小补心717于转盘总成715的空心轴内,其中大补心716上安装大补心吊环719、小补心717上安装小补心吊环718 ;具有转盘吊环711的转盘壳体713与转盘基座725通过连接板722、连接板723、螺栓等紧固件连接成一体,构成有空心腔的转台基座;转盘总成715的空心轴装入转台基座的空心腔内;转盘总成715与转盘壳体713之间、转盘总成715与转盘基座725之间分别安装球轴承721,使得转盘总成715能够在转盘壳体713的托举下,在转盘基座725的空心轴内旋转。
[0068]如图11-图13所示,本实用新型实施例的转盘总成715是通过锥齿轮来传动的,具体而言:转盘输入轴73的第一端通过联轴器半轴71连接变速箱、减速器或其它动力传动系统输出轴,转盘输入轴73的第二端安装小锥齿轮(转盘输入轴锥齿轮)714,转盘总成715的空心轴上安装大锥齿轮(转盘锥齿轮)720,该大锥齿轮720与小锥齿轮714相啮合,当转盘输入轴73转动时,带动转盘总成715旋转。
[0069]如图11-图13所示,转盘输入轴73的具体安装方式是:转盘壳体713的转盘输入轴通道内安装套杯78,转盘输入轴73通过调心滚子轴承77及调心滚子轴承712支撑于该套杯78上;调心滚子轴承77的一个端面抵接转盘输入轴73的定位轴肩,调心滚子轴承77的另一个端面抵接转盘壳体713上安装的轴承盖(转盘输入轴轴承盖)76 ;调心滚子轴承712的一个端面抵接转盘输入轴73的定位轴肩,调心滚子轴承712的另一个端面抵接转盘输入轴73上安装的小锥齿轮714,该小锥齿轮714用转盘输入轴73第二端端头上安装的轴头挡圈(转盘输入轴轴头挡圈)72限位;联轴器半轴71联轴器半轴71与调心滚子轴承777之间安装轴套(转盘输入轴轴套)74,该轴套74与转盘输入轴73第一端端头上的轴头挡圈72配合,对联轴器半轴71进行轴向限位。
[0070]本实用新型实施例中,套杯78与转盘壳体之间设置调整垫片79,轴承盖76与套杯78之间设置调整垫片728来调整安装位置。转盘壳体713与转盘基座725的结合面用密封圈724、726等密封,轴承盖76与轴套74之间设置密封圈75,套杯78与转盘壳体713之间设置密封圈710,这样使得整个转台具有较好的密封效果。
[0071]本实用新型对卷扬机组(包括主卷扬机12、副卷扬机11、冲击卷扬机10)进行了优化设计,主要是对绕绳装置、压绳装置及停机装置控制进行了优化进一步详细说明如下。
[0072]不失一般性,以下以主卷扬机12为例进行说明。副卷扬机11、冲击卷扬机10也可采用类似结构。不展开描述。
[0073]参见图14,示出本实用新型绕绳装置。该绕绳装置可用于主卷扬机12、副卷扬机11、冲击卷扬机10,具体结构是,钢绳122通过下述方式缠绕于主卷扬机12的卷扬机卷筒121、钻塔14上的钻塔滑轮组(定滑轮组)15及钻具滑轮组(动滑轮组)18:钢绳122的第一端绕于卷扬机卷筒121的第一端并固定于第一压绳位置121a,钢绳122的第二端绕于卷扬机卷筒121的第二端并固定于卷扬机卷筒121第二压绳位置121d,钢绳122自卷扬机卷筒121第一导绳位置121b逆时针方向绕出,依次逆时针绕过第一钻具滑轮181、第一钻塔滑轮151、第二钻具滑轮182、第二钻塔滑轮152,再依次顺时针绕过第三钻具滑轮183、第三钻塔滑轮153、第四钻塔滑轮184后,再逆时针绕回卷扬机卷筒121第二导绳位置121c。钢绳122采用这种缠绕方式,可以减小钢绳缠绕、松开等不良现象的出现概率。
[0074]参见图15,示出本实用新型压绳装置。该压绳装置包括钢绳压板123,钢绳压板123的下表面设置钢绳压槽1231,该钢绳压板111通过螺栓124紧固于卷扬机卷筒体121的螺孔1212中,使得钢绳122被可靠地固定于卷扬机卷筒121上而不会脱出,由此增加安全系数。压绳后的钢绳122可以顺着卷扬机卷筒121上的钢绳导槽1211卷绕,使得钢绳122缠绕更加有序。
[0075]本实用新型对工程钻机电气系统进行了改进,其中之一是针对工程钻机主、副卷扬机及冲击卷扬机可能在上限位出现越位的情况,有效地改进了工程钻机的停车控制装置,进一步说明如下。
[0076]同时参见图16-图17,示出本实用新型停车控制装置的电路结构。该停车控制装置可用于工程钻机(如主、副卷扬机及冲击卷扬机),也可用于其它类型的升降控制装置,其电气结构为:在电机MOl的控制回路中,电机保护断路器QFOl和变频器VFOl之间加一个接触器KMOl ;上下位限位开关SQ01、SQ02串联到该接触器KMOl的控制回路中。此处,电机保护断路器QFOl的端子1-6,接触器KMOl的A1、A2 (三组端子1、2),变频器VFOl的端子R、S、T、V、W、PE,限位开关SQOl、SQ02的端子11、12,以及限位解锁钥匙旋钮SBOl的端子13、14按照图16和图17连接,不再具体展开说明。
[0077]当限位开关SQOl或SQ02被触发后,直接切断接触器KMOl的线圈电源,接触器KMOl释放,由此切断变频器VFOl回路的电源,从而快速停止电机MOl的运行;此后,通过旋转限位解锁钥匙旋钮SBOl可
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