一种用于低净空钻机的驱动装置的制作方法

本发明涉及钻机动力装备技术领域，更具体地说，涉及一种用于低净空钻机的驱动装置。

背景技术：

对于低净空钻机来说，由于其工作空间有限，对钻机高度存在空间限制，这就对低净空钻机的驱动装置所占空间的大小有较严格的要求。

然而，现有技术中，为了保证驱动装置能够向低净空钻机提供足够的动力，通常导致驱动装置所占空间过大，因此，对低净空钻机的工作空间产生较大的影响。

例如，现有技术中的驱动装置通常包括减速机、设于减速机末端且带有一对轴承的齿轮轴、外齿圈和支撑结构等。外齿圈通过过盈配合套设于输出套筒外周部，外齿圈与齿轮轴啮合传动，以将减速机输出的动力传递至输出套筒上。支撑结构通常包括两对圆锥滚子轴承，圆锥滚子轴承的内圈紧密套设于输出套筒外周部，圆锥滚子轴承的外圈与变速箱箱体紧密配合相连。

可以理解的是，由于现有技术中的上述驱动装置采用较多的轴承和紧密配合作为驱动装置的内部支撑方式，导致其结构繁琐，增加了空间尺寸。

综上所述，如何提供一种用于低净空钻机的驱动装置，以减小其空间尺寸，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明的目的是提供一种用于低净空钻机的驱动装置，其所占空间尺寸较小。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种用于低净空钻机的驱动装置，包括：

至少一个用于输出旋转动力的动力源，所述动力源的输出端固设有主动锥齿轮；

与所有所述主动锥齿轮均啮合传动的从动锥齿轮；

一轴承，所述轴承的外圈与所述从动锥齿轮固定连接，所述轴承的内圈与用于承载的箱体相连；

与所述外圈相连的输出套筒。

优选地，所述输出套筒通过过渡环与所述外圈相连，所述过渡环的一端与所述外圈固定连接，另一端与所述输出套筒可拆卸连接。

优选地，所述输出套筒的一端设有阶梯状的沉槽，另一端设有阶梯状的台阶接口，以当续接所述输出套筒时，使相邻两个所述输出套筒中的一者的所述台阶接口与另一者的所述沉槽配合连接。

优选地，所述箱体包括：

用于形成容纳所述主动锥齿轮、所述从动锥齿轮和所述轴承的腔体的第一支撑架和第二支撑架；

用于与所述内圈固定套接的支撑环。

优选地，所述过渡环的内周部与所述支撑环之间以及所述过渡环的外周部与所述第二支撑架之间均设有密封件。

优选地，所述内圈的端面与所述第一支撑架相抵，两者通过螺柱连接，并通过与所述螺柱配合的螺母锁紧，所述螺母和所述第一支撑架之间设有防松垫圈。

优选地，所述轴承为三排圆柱滚子轴承。

优选地，所述动力源包括液压马达和减速机，所述减速机的输入端与所述液压马达的输出端通过花键轴连接。

优选地，所述减速机设有呼吸器；和/或，所述液压马达设有用于采集其工作温度的温度传感器。

优选地，还包括：

用于可在地面转移的支撑座；

所述支撑座与所述动力源之间连接有支撑油缸。

本发明提供的用于低净空钻机的驱动装置，通过主动锥齿轮与从动锥齿轮啮合，可以使输出套筒的转轴与动力源输出的旋转运动的转轴垂直，因此，可以沿相互垂直的方向分别来布置动力源和输出套筒，相比于现有技术，避免了沿输出套筒的轴向设置动力源，因此，可以沿输出套筒的方向节约一定的空间。

同时，动力源的动力通过锥齿轮副直接传递至轴承外圈，使轴承外圈带动输出套筒转动，轴承外圈在起到支撑作用的同时，还起到运动传递的作用。相比于现有技术中，动力源通过传动装置将动力传递至输出套筒，输出套筒再通过圆锥滚子轴承支撑，相对箱体转动，显然，在输出套筒的径向尺寸不变的情况下，本发明的这种运动传递方式的结构简单，减小了空间尺寸。

另外，本发明采用一个轴承的外圈直接承接从动锥齿轮传递的运动，在保证运动平稳性的前提下，节约了轴承的数量，相比于现有技术采用两个圆锥滚子轴承配对使用，该驱动装置的轴承数量少，紧密配合关系少，不仅进一步减小了空间尺寸，还降低了产品设计成本，且便于后期维修保养；同时，减小了摩擦发热，避免驱动装置磨损严重，提升了整机的使用寿命；另外，还便于实现润滑和密封；因此，综合性能较好。

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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明具体实施例所提供的用于低净空钻机的驱动装置的剖视图。

图1中的附图标记如下：

1为动力源、11为液压马达、111为温度传感器、12为减速机、121为呼吸器、122为第三连接螺钉、13为花键轴、21为主动锥齿轮、22为从动锥齿轮、3为轴承、31为滚动体、4为输出套筒、41为沉槽、42为台阶接口、5为过渡环、51为第一连接螺钉、52为第二连接螺钉、61为第一支撑架、62为第二支撑架、63为支撑环、7为密封件、81为螺柱、82为螺母、83为防松垫圈、91为支撑座、911为滚轮、92为支撑油缸、10为地面。

具体实施方式

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。

本发明的核心是提供一种用于低净空钻机的驱动装置，其所占空间尺寸较小。

请参考图1，本发明具体实施例所提供的用于低净空钻机的驱动装置的剖视图。

本发明提供一种用于低净空钻机的驱动装置，主要包括动力源1、主动锥齿轮21、从动锥齿轮22、一轴承3以及输出套筒4等。

具体地，动力源1用于输出旋转动力，其输出端与主动锥齿轮21固定连接，主动锥齿轮21与从动锥齿轮22啮合传动，从动锥齿轮22与轴承3的外圈固定连接，轴承3的内圈与用于承载的箱体相连。

可以理解的是，动力源1输出旋转运动时，带动主动锥齿轮21转动，进而通过主动锥齿轮21与从动锥齿轮22的啮合传动，将动力源1输出的动力传递至轴承3外圈，使轴承3外圈带动输出套筒4转动。

由此可以看出，本发明提供的用于低净空钻机的驱动装置，通过主动锥齿轮21与从动锥齿轮22啮合，可以使输出套筒4的转轴与动力源1输出的旋转运动的转轴垂直，因此，可以沿相互垂直的方向分别来布置动力源1和输出套筒4，相比于现有技术，避免了沿输出套筒4的轴向设置动力源1，因此，可以沿输出套筒4的方向节约一定的空间。

同时，动力源1的动力通过锥齿轮副直接传递至轴承3外圈，使轴承3外圈带动输出套筒4转动，轴承3外圈在起到支撑作用的同时，还起到运动传递的作用。相比于现有技术中，动力源1通过传动装置将动力传递至输出套筒4，输出套筒4再通过圆锥滚子轴承3支撑，相对箱体转动，显然，在输出套筒4的径向尺寸不变的情况下，本发明的这种运动传递方式的结构简单，减小了空间尺寸。

另外，本发明采用一个轴承3的外圈直接承接从动锥齿轮22传递的运动，在保证运动平稳性的前提下，节约了轴承3的数量，相比于现有技术采用两个圆锥滚子轴承3配对使用，该驱动装置的轴承3数量少，紧密配合关系少，不仅进一步减小了空间尺寸，还降低了产品设计成本，且便于后期维修保养；同时，减小了摩擦发热，避免驱动装置磨损严重，提升了整机的使用寿命；另外，还便于实现润滑和密封；因此，综合性能较好。

需要说明的是，本发明对动力源1的具体数量不做限定，动力源1可以为一个，也可以为两个以上，本领域技术人员可以根据实际需要来选择，以确保该驱动装置具有足够的动力。

当动力源1的数量为多个时，多个动力源1的输出端分别设置主动锥齿轮21，则多个主动锥齿轮21均与从动锥齿轮22啮合，共同驱动从动锥齿轮22转动。

如图1所示，动力源1的数量为两个，两个动力源1相对设置。

当动力源1的数量为至少三个时，则所有动力源1优选为周向均匀分布，也即，均匀环绕于从动锥齿轮22的外周部。

需要说明的是，本发明对动力源1的具体结构不做限定，作为一种优选方案，在上述实施例的基础之上，动力源1包括液压马达11和减速机12，减速机12的输入端与液压马达11的输出端通过花键轴13连接。

可以理解的是，液压马达11和减速机12通过花键轴13相连，可以确保两者之间连接的更牢固，同时提升减速机12的承扭能力。

优选地，在上述实施例的基础之上，减速机12设有呼吸器121，以排放润滑油在长期运行环境下产生的油烟，同时保持减速机12工作腔室内的工作压力。

进一步优选地，在上述实施例的基础之上，液压马达11设有用于采集其工作温度的温度传感器111。

可以理解的是，利用温度传感器111实时采集液压马达11的工作温度，以便于在线监测液压马达11的工作状态，也利于后期进行故障诊断。

需要说明的是，本发明对从动锥齿轮22与轴承3外圈的具体连接方式不做限定，两者可以通过过盈配合连接，或其它能够实现两者连接的方式等。

另外，本发明对输出套筒4与轴承3外圈的具体连接方式不做限定。

考虑到输出套筒4与轴承3外圈连接的方便性，在上述实施例的基础之上，输出套筒4通过过渡环5与外圈相连，过渡环5的一端与外圈固定连接，另一端与输出套筒4可拆卸连接。

如图1所示，过渡环5为阶梯形环状结构，过渡环5的一端与轴承3外圈的端面相抵，并通过第一连接螺钉51相连；过渡环5的另一端与输出套筒4的外周部套接，并通过第二连接螺钉52相连。

可以理解的是，在续接输出套筒4时，通过拆除第二连接螺钉52，并使过渡环5与最顶端的输出套筒4产生一定的间隙，来续接另一个输出套筒4。

考虑到输出套筒4续接时，各个输出套筒4之间连接的方便性，在上述实施例的基础之上，输出套筒4的一端设有阶梯状的沉槽41，另一端设有阶梯状的台阶接口42，以当续接输出套筒4时，使相邻两个输出套筒4中的一者的台阶接口42与另一者的沉槽41配合连接。

如图1所示，相邻两个输出套筒4对接时，上面一个输出套筒4的台阶接口42插入下面一个输出套筒4的沉槽41内，实现两者的配合连接。

考虑到续接输出套筒4时操作方便性，在上述实施例的基础之上，还包括支撑座91和支撑油缸92，支撑座91的底部优选设有滚轮911，以使支撑座91可在地面10移动；支撑座91与动力源1之间设有支撑油缸92，也即，通过支撑油缸92对动力源1起到一定的支撑作用；同时，在续接输出套筒4时，通过支撑油缸92将动力源1、主动锥齿轮21、从动锥齿轮22、轴承3、箱体以及过渡环5等整体抬起，以使过渡环5与最顶端的输出套筒4之间产生一定的间隙，来续接另一个输出套筒4。

进一步地，本发明对箱体的具体结构不做限定，优选地，在上述实施例的基础之上，箱体包括第一支撑架61、第二支撑架62和支撑环63，三者连接为一体结构，如图1所示，第一支撑架61和第二支撑架62上下相对设置，以形成用于容纳主动锥齿轮21、从动锥齿轮22和轴承3的腔体，支撑环63用于与轴承3内圈固定套接。

如图1所示，动力源1的减速机12通过第三连接螺钉122分别与第一支撑架61和第二支撑架62相连。

考虑到腔体内的密封性，在上述实施例的基础之上，过渡环5的内周部与支撑环63之间以及过渡环5的外周部与第二支撑架62之间均设有密封件7。

优选地，各个密封件7均包括两个同向设置的密封唇。

另外，考虑到轴承3内圈与箱体连接的牢固性，在上述实施例的基础之上，轴承3内圈的端面与第一支撑架61相抵，两者通过螺柱81连接，并通过与螺柱81配合的螺母82锁紧，螺母82和第一支撑架61之间设有防松垫圈83。

可以理解的是，防松垫圈83可以起到抗冲击、防震动的作用。

需要说明的是，本发明对轴承3的具体结构及其型号等不做限定，在上述实施例的基础之上，轴承3为三排圆柱滚子轴承。

可以理解的是，三排圆柱滚子轴承可以同时承受轴向载荷、倾覆力矩和径向载荷，具有较高的承载力，且平稳可靠。

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。

以上对本发明所提供的用于低净空钻机的驱动装置进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。