一种钻机动力头装置及全液压多功能钻机的制作方法

本发明涉及钻探设备技术领域，更具体地说，涉及一种钻机动力头装置，还涉及一种全液压多功能钻机。

背景技术：

钻机是在地质勘探中，带动钻具向地下钻进，获取实物地质资料的机械设备，又称钻探机。主要作用是带动钻具破碎孔底岩石，下入或提出在孔内的钻具。可用于钻取岩心、矿心、岩屑、气态样、液态样等，以探明地下地质和矿产资源等情况。

液压多功能钻机为现有的多种基本结构钻机的一种，具有一机多用，实现各种钻进工艺的快速切换；动力头调速范围广，扭矩大，满足不同工艺要求，高低速调速方便；采用液压系统节约能源，可靠性高的优点；桅杆可变角度，整体滑移，实现落地支撑，增强施钻的稳定性。

多功能钻机，既可以适用空气反循环快速取样钻探工艺又可以适用于金刚石绳索取心钻探工艺。钻机采用模块化设计，在基本机型基础上可以通过选配不同的执行模块实现多种钻探工艺的快速切换。主要适用于固体矿产勘探；微型桩、抗滑桩施工；地源热泵孔、小水井等领域。

发明人发现现有的液压多功能钻机还存在一定的技术局限性，主要体现在现有的钻机在换挡时，存在换挡位置不稳定，容易出现脱档，导致传动失去动力的问题。

综上所述，如何有效地解决现有钻机换挡不稳定、易脱档失去动力等的技术问题，是目前本领域技术人员急需解决的问题。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明的第一个目的在于提供一种钻机动力头装置，该钻机动力头装置的结构设计可以有效地解决现有钻机换挡不稳定、易脱档失去动力等的技术问题，本发明的第二个目的是提供一种包括上述钻机动力头装置的全液压多功能钻机。

为了达到上述第一个目的，本发明提供如下技术方案：

一种钻机动力头装置，包括箱体及其内部的动力输出组件及传动组件，所述传动组件包括设置有两组输出齿轮的主轴，所述箱体上设置有换挡拨杆组件，所述换挡拨杆组件的拨杆相对所述箱体转动将其中一组所述输出齿轮拨离或拨至传动配合位置；所述拨杆通过转轴与所述箱体外的换挡手柄连接，所述换挡手柄连接有用于阻挡其转动以固定所述转轴的旋转角度的锁止机构。

优选的，上述钻机动力头装置中于，所述转轴与所述换挡手柄周向固定连接，所述锁止机构包括与所述换挡手柄安装固定的可伸缩的锁止销，所述箱体上设置有锁止孔，所述锁止孔位于当所述输出齿轮处于指定的档位时，所述锁止销所对应的箱体上的位置，通过所述锁止销插入所述锁止孔将所述换挡手柄定位。

优选的，上述钻机动力头装置中于，所述箱体上对应所述锁止销的转动轨迹的位置设置有圆弧形凸台，所述锁止孔位于所述圆弧形凸台内。

优选的，上述钻机动力头装置中于，所述换挡手柄与所述锁止销连接的位置设置有销座，所述销座上设置有供所述锁止销穿过的进给孔，所述进给孔内及所述锁止销的外周均设置有螺纹，通过所述螺纹传动实现所述锁止销的进给，以令所述锁止销进入或退出所述锁止孔。

优选的，上述钻机动力头装置中于，所述主轴包括直接连接所述输出齿轮的中空外轴及可伸缩插装于所述外轴内的内轴，所述内轴用于安装钻具、与所述外轴周向固定连接。

优选的，上述钻机动力头装置中于，所述外轴与内轴之间设置有在轴向顶紧二者位置的压缩弹簧，并设置有阻挡所述内轴位置防止内轴脱出的限位机构。

本发明提供的钻机动力头装置，包括箱体及其内部的动力输出组件及传动组件，所述传动组件包括设置有两组输出齿轮的主轴，所述箱体上设置有换挡拨杆组件，所述换挡拨杆组件的拨杆相对所述箱体转动将其中一组所述输出齿轮拨离或拨至传动配合位置；所述拨杆通过转轴与所述箱体外的换挡手柄连接，所述换挡手柄连接有用于阻挡其转动以固定所述转轴的旋转角度的锁止机构。本发明提供的这种钻机动力头装置采用拨杆拨动齿轮实现换挡，并在连接拨杆的换挡手柄上连接锁止机构，通过锁止机构阻挡换挡手柄的旋转，从而固定与换挡手柄连接的转轴的角度，从而实现将拨杆位置锁定的目的，由于拨杆的位置锁定，对应的由拨杆所控制的输出齿轮的位置也就固定，实现了将输出齿轮固定在需要的准确档位的目的，令其不易在换挡后脱档，导致动力头工作中失去动力，有效地解决了解决现有钻机换挡不稳定、易脱档失去动力的技术问题。

为了达到上述第二个目的，本发明还提供了一种全液压多功能钻机，该全液压多功能钻机包括上述任一种钻机动力头装置。由于上述的钻机动力头装置具有上述技术效果，具有该钻机动力头装置的全液压多功能钻机也应具有相应的技术效果。

附图说明

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。

图1为本发明实施例提供的钻机动力头装置的剖面结构示意图；

图2为本发明实施例提供的钻机动力头装置的侧视结构示意图。

附图中标记如下：

内轴1、外轴2、输出齿轮3、拨杆4、箱体5、转轴6、圆弧形凸台7、销座8、锁止销9、换挡手柄10、锁止孔11。

具体实施方式

本发明实施例公开了一种钻机动力头装置，以解决解决现有钻机换挡不稳定、易脱档失去动力的技术问题。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1，图2，图1为本发明实施例提供的钻机动力头装置的剖面结构示意图；图2为本发明实施例提供的钻机动力头装置的侧视结构示意图。

本发明的实施例提供的钻机动力头装置，包括箱体5及其内部的动力输出组件及传动组件，所述传动组件包括设置有两组输出齿轮3的主轴，所述箱体5上设置有换挡拨杆组件，所述换挡拨杆组件的拨杆4相对所述箱体5转动将其中一组所述输出齿轮3拨离或拨至传动配合位置；所述拨杆4通过转轴6与所述箱体5外的换挡手柄10连接，所述换挡手柄10连接有用于阻挡其转动以固定所述转轴6的旋转角度的锁止机构。

本实施例提供的这种钻机动力头装置采用拨杆拨动齿轮实现换挡，并在连接拨杆的换挡手柄上连接锁止机构，通过锁止机构阻挡换挡手柄的旋转，从而固定与换挡手柄连接的转轴的角度，从而实现将拨杆位置锁定的目的，由于拨杆的位置锁定，对应的由拨杆所控制的输出齿轮的位置也就固定，实现了将输出齿轮固定在需要的准确档位的目的，令其不易在换挡后脱档，导致动力头工作中失去动力，有效地解决了解决现有钻机换挡不稳定、易脱档失去动力的技术问题。

为进一步优化上述技术方案，在上述实施例的基础上优选的，上述钻机动力头装置中于，所述转轴6与所述换挡手柄10周向固定连接，所述锁止机构包括与所述换挡手柄10安装固定的可伸缩的锁止销9，所述箱体5上设置有锁止孔11，所述锁止孔11位于当所述输出齿轮处于指定的档位时，所述锁止销9所对应的箱体5上的位置，通过所述锁止销9插入所述锁止孔11将所述换挡手柄10定位。

本实施例提供的技术方案中，锁止机构锁止换挡手柄位置的结构通过销及孔的配合实现，在箱体上对应的位置设置锁止孔，锁止孔的位置为锁止销在输出齿轮位于有效档位时所在的位置；这种设计锁定实现稳定，通过与转动垂直的销的位移锁定换挡手柄的转动，锁定不易脱出。

为进一步优化上述技术方案，在上述实施例的基础上优选的，上述钻机动力头装置中于，所述箱体5上对应所述锁止销9的转动轨迹的位置设置有圆弧形凸台7，所述锁止孔11位于所述圆弧形凸台7内。

本实施例提供的技术方案中，进一步在锁止销所对应的箱体外壁上设置与其运动轨迹对应的圆弧形凸台，而锁止孔位于凸台内，有效保证了锁止孔位置的准确，并且通过凸台加厚了箱体在局部的厚度，保证了具有足够的容纳锁止销插入的空间。

为进一步优化上述技术方案，在上述实施例的基础上优选的，上述钻机动力头装置中于，所述换挡手柄10与所述锁止销9连接的位置设置有销座8，所述销座8上设置有供所述锁止销9穿过的进给孔，所述进给孔内及所述锁止销9的外周均设置有螺纹，通过所述螺纹传动实现所述锁止销9的进给，以令所述锁止销9进入或退出所述锁止孔11。

本实施例提供的技术方案中，通过销座的结构将锁止销与换挡手柄连接，通过旋转锁止销，令其旋入或旋出锁止孔，该设计对锁止销的调节动作稳定，不易损坏锁止结构，并且易于定位，相对于直接插装，锁定效果更好不易脱出，螺纹也能够实现锁止销相对换挡手柄的紧固。

为进一步优化上述技术方案，在上述实施例的基础上优选的，上述钻机动力头装置中于，所述主轴包括直接连接所述输出齿轮3的中空外轴2及可伸缩插装于所述外轴2内的内轴1，所述内轴1用于安装钻具、与所述外轴2周向固定连接。

本实施例提供的技术方案中，主轴为内外轴套接的设计，令与钻具连接的内轴可以相对动力头装置具有一定的伸缩量，这样在执行钻机卸扣的操作时，可以缩回与钻具连接的内轴，从而连带的缩回钻具，有效保护钻具前端的钻纹防止磕碰损坏。

为进一步优化上述技术方案，在上述实施例的基础上优选的，上述钻机动力头装置中于，所述外轴2与内轴1之间设置有在轴向顶紧二者位置的压缩弹簧，并设置有阻挡所述内轴1位置防止内轴1脱出的限位机构。本实施例提供的技术方案中，通过压缩弹簧的设计将内外轴之间顶紧，令内轴与钻具在正常工作时处于稳定的位置不松动。

基于上述实施例中提供的钻机动力头装置，本发明还提供了一种全液压多功能钻机，该全液压多功能钻机包括上述实施例中任意一种钻机动力头装置。由于该全液压多功能钻机采用了上述实施例中的钻机动力头装置，所以该全液压多功能钻机的有益效果请参考上述实施例。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。