一种液压旋转动力头的制作方法

本发明涉及冲击钻制造领域，特别涉及到一种液压旋转动力头。

背景技术：

当前桥梁、港口、水利、高层建筑工程施工的特点是地层复杂、孔径加大、深度加深，对于砂层、卵砾层、漂石层和基岩，冲击钻进是最有效的钻进方法之一，机械作业效率较高，效益好。而液压缸冲击具有工作平稳、噪音小、操作方便、省力,可无级调节冲程和冲次，能过载保护并可实现自动控制等液压传动的优点，更是得到较大范围的使用。但是由于液压冲击钻体积较大、结构复杂，给冲击钻的运输和使用带来较大不便，限制了冲击钻的使用范围。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是提供一种液压旋转动力头，其结构简单，分体式连接，便于运输，减少了地域环境对冲击钻的限制。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案：

一种液压旋转动力头，包括依次连接的冲击机构、旋转机构、反打机构，所述冲击机构外侧安装有换向机构和换向阀，所述旋转机构上至少安装有1台马达并且可以加装至少1台马达。

优选地，所述冲击机构包括外侧安装有换向机构和换向阀的中缸体、与所述中缸体一端连接的上缸体、设于所述中缸体和所述上缸体内部的活塞，所述中缸体另一端与所述旋转机构连接。

优选地，所述旋转机构包括与所述中缸体连接的连接法兰、与所述连接法兰连接并且分别安装有马达一和马达二的壳体、与壳体连接的前盖、一部分穿入由所述连接法兰、所述壳体和所述前盖构成的空腔内的花键轴，所述花键轴另一部分穿过所述反打机构；所述连接法兰与所述花键轴之间设有轴承座，所述轴承座与所述花键轴之间设有铜套，所述花键轴与所述壳体、所述前盖之间设有与所述轴承座连接的花键套，所述花键套后端与所述壳体之间设有齿轮一，所述花键套前端与所述前盖之间设有轴承一。

优选地，所述反打机构包括与前盖连接的反打壳体、与所述反打壳体连接的防尘盖，所述花键轴另一部分穿过所述反打壳体和所述防尘盖，所述反打壳体与所述花键轴之间设有反打活塞以及套设在所述反打活塞上的反打活塞缸套以及位于所述反打活塞和所述反打活塞缸套一侧套设在所述花键轴上的反打活塞挡盖，所述防尘盖与所述花键轴之间设有前铜套。

更优选地，所述中缸体两侧分别安装有蓄能器一和蓄能器三，所述蓄能器一包括与所述中缸体一侧相连的蓄能器底座一、与所述蓄能器底座一连接的蓄能器盖一、所述蓄能器底座一上设置的皮碗一、所述蓄能器盖一上设有的氮气注入阀一，所述蓄能器三与所述蓄能器一结构相同。

更优选地，所述反打壳体外侧安装有蓄能器四，所述蓄能器四包括与所述反打壳体外侧相连的底座、与所述底座连接的盖体、所述底座与所述盖体之间设置的皮碗三、所述盖体上设有的注入阀。

更优选地，所述换向机构包括安装在所述中缸体外侧的换向壳，所述换向壳内设有组装在一起的阀体和阀套，阀套内设有弹簧，所述换向壳底部安装有阀盖，所述换向壳顶部安装有法兰，所述换向机构上有蓄能器二，所述蓄能器二包括与所述换向机构外侧相连的蓄能器底座二、与所述蓄能器底座二连接的蓄能器盖二、所述蓄能器底座二上设置的皮碗二、所述蓄能器盖二上设有的氮气注入阀二。

优选地，所述马达一固定在所述壳体一侧端面上，所述马达一的输出轴伸入所述壳体内部并与齿轮一的内圈齿轮啮合，所述齿轮一前端与所述壳体之间设有轴承二，位于所述壳体另一侧端面上设有将轴承二定位的轴承盖二。

优选地，所述马达二固定在所述壳体一侧端面上，所述马达二的输出轴伸入所述壳体内部并与齿轮二的内圈齿轮啮合，所述齿轮二前端与所述壳体之间设有轴承三，位于所述壳体另一侧端面上设有将轴承三定位的轴承盖三。

优选地，所述齿轮一和齿轮二的外圈齿轮与所述大齿轮啮合。

本发明有益效果是，可拆卸的固定连接方式使得本发明方便拆卸，便于运送及维护；中缸体上安装蓄能器一，进一步提高钻头冲击力；可选择设置两个、三个或者更多马达，动力大，钻探效果好；本发明采用液压传动方式为钻机提供动力，完成同一作业只为气动钻机的一半到三分之一左右，缩短钻孔时间，提高钻孔速度；适用范围广；设置防尘盖，有效的避免在钻探过程中，尘土进入冲击钻内部，造成整体故障，缩短使用寿命；减少工作量，提高工作效率；

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明一种液压旋转动力头俯视图。

图2是本发明一种液压旋转动力头剖面图。

图3是本发明一种液压旋转动力头剖面图。

附图中：

1、冲击机构 11、换向机构 112、阀体

113、阀套 114、弹簧 115、法兰

116、档盖 12、换向阀 13、中缸体

14、上缸体 15、活塞 16、蓄能器一

161、蓄能器底座一 162、蓄能器盖一 163、皮碗一

164、氮气注入阀一 17、蓄能器三 18、蓄能器二

181、蓄能器底座二 182、蓄能器盖二 183、皮碗二

184、氮气注入阀二 2、旋转机构 20、大齿轮

21、连接法兰 22、马达一 23、马达二

24、壳体 25、前盖 26、花键轴

27、轴承座 28、铜套 29、花键套

211、轴承一 221、齿轮一 222、轴承二

223、轴承盖二 231、齿轮二 232、轴承三

233、轴承盖三 3、反打机构 31、反打壳体

32、防尘盖 33、反打活塞 331、反打活塞缸套

332、反打活塞档盖 34、前铜套 35、蓄能器四

351、底座 353、皮碗三 352、盖体

354、注入阀

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

图1是本发明的俯视图，图2是图1A-A方向的剖面图，图3是图1B-B方向的剖面图。

如图所述，本发明一种液压旋转动力头，包括依次连接的冲击机构1、旋转机构2、反打机构3，所述冲击机构1外侧安装有换向机构11和换向阀12，所述旋转机构2的壳体上安装有马达一22和马达二23，其壳体1顶部可以根据施工需求来选择安装一台马达及组件，使动力头可以变成三台马达同时工作达到大扭矩输出。所述马达可以使用串联和并联两种工作状态。当采用串联模式为花键轴26提供动力时，动力头可获得高速的传动动力，较小的输出扭矩；当两台或者三台马达采用并联模式为花键轴26提供动力时，动力头可获得低速的传动动力，较大的输出扭矩，通过控制阀改变马达之间串联或者并联的连接关系，为钻杆提供动力，从而满足不同的工作环境。

所述冲击机构1包括外侧安装有换向机构11和换向阀12的中缸体13、与所述中缸体13一端连接的上缸体14、设于所述中缸体13和所述上缸体14内部的活塞15，所述中缸体13另一端与所述旋转机构2连接。

所述旋转机构2包括与所述中缸体13连接的连接法兰21、与所述连接法兰21连接并且分别安装有马达一22和马达二23的壳体24、与壳体24连接的前盖25、一部分穿入由所述连接法兰21、所述壳体24和所述前盖25构成的空腔内的花键轴26，所述花键轴26另一部分穿过所述反打机构3；所述连接法兰21与所述花键轴26之间设有轴承座27，所述轴承座27与所述花键轴26之间设有铜套28，所述花键轴26与所述壳体24、所述前盖25之间设有与所述轴承座27连接的花键套29，所述花键套29后端与所述壳体24之间设有大齿轮20，所述花键套29前端与所述前盖25之间设有轴承一211。

所述反打机构3包括与前盖25连接的反打壳体31、与所述反打壳体31连接的防尘盖32，所述花键轴26另一部分穿过所述反打壳体31和所述防尘盖32，所述反打壳体31与所述花键轴26之间设有反打活塞33以及套设在所述反打活塞33上的反打活塞缸套331以及位于所述反打活塞17和所述反打活塞缸套331一侧套设在所述花键轴26上的反打活塞挡盖332，所述防尘盖32与所述花键轴26之间设有前铜套34。

所述中缸体13两侧分别安装有蓄能器一16和蓄能器三17，所述蓄能器一16包括与所述中缸体13一侧相连的蓄能器底座一161、与所述蓄能器底座一161连接的蓄能器盖一162、所述蓄能器底座一161上设置的皮碗一163、所述蓄能器盖一162上设有的氮气注入阀一164，所述蓄能器三17与所述蓄能器一16结构相同。

所述反打壳体31外侧安装有蓄能器四35，所述蓄能器四35包括与所述法兰组装在一起的底座351，所述底座351上设有盖体352，所述底座351与所述盖体352之间设有皮碗三353，所述盖体352上设有注入阀354。

所述换向机构11包括安装在所述中缸体13外侧的换向壳111，所述换向壳111内设有阀体112，所述阀体112上方设有阀套113，所述阀套113内设有弹簧114，所述换向壳111顶部设有法兰115，所述换向壳111底部设有档盖116，所述换向机构11上有蓄能器二18，所述蓄能器二18包括与所述换向机构11外侧相连的底座181、与所述底座181连接的盖体182、所述底座181与所述盖体182之间设置的皮碗二183、所述盖体182上设有的注入阀184，可以通过注入阀184充入氮气至蓄能器二18内部，用于调节蓄能器腔内的压强，起到充能和释放能量的作用。

所述马达一22固定在所述壳体24一侧端面上，所述马达一22的输出轴与齿轮二221的内圈齿轮啮合，所述齿轮二221的外圈齿轮与所述大齿轮20啮合，所述齿轮二221前端与所述壳体24之间设有轴承二222，位于所述壳体24另一侧端面上设有将轴承二222定位的轴承盖一223。

所述马达二23固定在所述壳体24一侧端面上，所述马达二23的输出轴伸入所述壳体24内部并与齿轮二231的内圈齿轮啮合，所述齿轮二231前端与所述壳体24之间设有轴承三232，位于所述壳体24另一侧端面上设有将轴承三232定位的轴承盖三233。

将液压冲击钻固定在钻机上，在花键轴26的端部安装钻头，工作时，由于马达一22和马达二23是液压马达，需要通过外部动力站对马达一22和马达二23提供动力，通过马达一22带动齿轮一221和马达二23带动齿轮二231从而带动与齿轮一221和齿轮二231啮合的齿轮一20的转动，由于花键套29与大齿轮20之间通过键卡位连接，使得花键套29随之转动从而带动与花键套29卡位连接的花键轴26的转动继而带动钻头的转动工作；

活塞15在中缸体13内进行冲击运动并通过换向机构11实现活塞15运动方向的改变，在当液压油流入中缸体13下部高压腔内时推动活塞15在中缸体13内向上移动，当活塞15移动到一定位置时，中缸体13内部连接换向机构11的油道打开，从而推动阀体112克服弹簧114的阻力发生位移，阀体112移动到一定位置时换向机构11上的油路和中缸体13上部的高压腔相通，此时活塞15的运动方向发生改变，对着花键轴26做高速向下冲击，产生破碎岩石的冲击能，此时阀体112由于弹簧114的阻力复位，完成一个冲击动作的循环；

通过蓄能器一16和蓄能器三17增加活塞15的打击力以及吸收中缸体13内部液压油的反作用力；

当液压冲击钻做向上提升过程时难免会发生卡住钻杆的现象，此时通过反打机构3可以解决此问题，活塞15冲击花键轴26，由于反打活塞33托住花键轴26的肩部，当液压油进入反打壳体31内时可以推动反打活塞33向上运动，使得花键轴26产生震动，从而用来克服拔杆时的卡杆现象，同时吸收一部分冲击能，有效保护设备的各个零部件，提高设备使用寿命。

通过蓄能器四35吸收反打壳体31内部液压油的反作用力；

此液压冲击钻通过换向阀12调节活塞15的冲程从而实现活塞15冲击频率的调节满足应对各种复杂的施工条件。

尽管上面对本发明说明性的具体实施方式进行了描述，以便于本技术领域的技术人员能够理解本发明，但是本发明不仅限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员而言，只要各种变化只要在所附的权利要求限定和确定的本发明精神和范围内，一切利用本发明构思的发明创造均在保护之列。