一种长螺旋钻机用动力头的制作方法

专利名称：一种长螺旋钻机用动力头的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种长螺旋钻机上用于驱动钻杆的装置。
背景技术：
目前，长螺旋钻机配套使用动力头如中国专利公告号为CN201546613U，公告日为2010年8月11日，名称为‘长螺旋钻机’说明书中公开了一种长螺旋钻机的动力头，包括动力头驱动系统，动力头驱动系统包括动力头上安装的液压马达，以及通过管路给液压马达供油的液压系统，所述的液压系统包括工作台上设置的电机驱动的液 压泵，液压泵的动力输出端与液压马达的动力输入端传动连接，液压马达的动力输出端与动力头的输入端传动连接，现有技术中液压马达驱动动力头输出转速为恒定值，在钻进过程中，如果地层土质情况发生变化，动力头无法适应地层的变化，操作者只能降低进尺速度来防止动力头卡钻，这大大降低了钻机的施工效率，更限制了长螺旋钻机在复杂地层的使用。

实用新型内容本实用新型的目的在于提供一种长螺旋钻机用动力头，以满足适用不同地层阻力对扭矩和转速的不同要求。为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案一种长螺旋钻机用动力头，包括向回转输出端提供动力的驱动系统，所述的驱动系统包括液压马达以及通过供油管路给液压马达供油的液压系统，所述的液压马达为变量液压马达，该驱动系统还包括根据供油管路上的压力信号对变量液压马达的排量进行调节的比例阀以及将供油管路上的压力信号传输给比例阀的控制器，供油管路上设置有用于监测供油管路的压力信号的压力表和/或压力传感器，控制器的信号输入端与根据压力表来手动控制的档位开关的信号输出端和/或压力传感器的信号输出端相连，控制器的信号输出端与比例阀的信号输入端相连。该动力头还包括减速系统，所述的减速系统为变量液压马达的输出轴上同轴设置的行星减速机。本实用新型的一种长螺旋钻机用动力头，压力传感器和/或压力表将系统的压力信号传递给控制器，控制器给比例阀一个控制流量的指令信号，比例阀根据指令信号控制液压马达的排量，作出相应转速的调节使钻机始终以较高的效率实施钻进，即实现根据地层阻力的不同调整转速。进一步，所述的减速系统为行星减速器，能够实现大传动比的动力传递。

图I是本实用新型的实施例的结构示意图；图2是本实用新型的驱动系统的结构示意图。
具体实施方式
[0010]一种长螺旋钻机用动力头的实施例，如图1-2所示，包括向回转输出端提供动力的驱动系统、减速系统、传动系统，所述的驱动系统包括变量液压马达I以及通过供油管路给液压马达供油的液压系统2，供油管路上设置有用于监测供油管路的压力信号的压力表3，该驱动系统还包括根据供油管路上的压力信号对变量液压马达的排量进行调节的比例阀6以及将供油管路上的压力信号传输给比例阀的控制器4，控制器4上设置有根据压力表来手动控制的四个档位开关，四个档位开关分别为一档8，最低转速，最大扭矩，适合钻进卵石层、胶结硬层；二档13，转速稍高，扭矩稍小，适合钻进松散卵石层、沙层；三档14，转速较高，扭矩较小，适合钻进黏土层；四档15,转速最高,扭矩最小,适合钻进松散土层。控制器4上设置有与各档位开关的信号输出端对应相连的开关控制电路，控制器4上的开关控制电路的信号输出端与比例阀6的信号输入端相连，钻孔时，操纵人员根据系统压力选择合适的档位开关，所述的减速系统为变量液压马达的输出轴上同轴设置的行星减速机7，所述的传动系统为行星减速机7的输出轴上固设的小齿轮10以及与小齿轮啮合传动固设在回转
支撑体11上的大齿轮12。上述实施例在使用时，在钻进过程中，液压系统压力的高低可反映出地层的软硬程度，操作者可根据系统压力表的示值，在钻进不同的地层时控制动力头的转速及扭矩，当压力较高时，地层较硬，动力头调整在低速档工作，此时，转速降低，输出扭矩增大；当压力较低时，地层较软，动力头调整在高速档工作，此时转速升高，输出扭矩相应变小。按下相应的档位按钮后，控制器向比例阀发出一个档位指令信号，比例阀根据该信号输出一个控制电流，控制变量液压马达上的比例电磁铁，进而控制液压马达的排量，调节动力头的输出转速及扭矩。在其它的实施例中，供油管路上压力表还可以替换成压力传感器，压力传感器与控制器的信号输入端相连，控制器为可编程控制器，可编程控制器上设置有根据压力传感器的压力信号进行程序选择的电路，控制器的电路的信号输出端与比例阀的信号输入端相连，可编程控制器根据压力传感器的压力信号能够自动对变量液压马达的排量进行调节控制。在其它的实施例中，所述的供油管路上还可以同时设置有压力表和压力传感器，采用手工控制和自动控制混合模式，控制器上分别设置有手动档位开关电路和可编程集成电路手动档位开关电路及可编程集成电路分别与比例阀电连，如果自动控制程序故障可以选择手动控制程序，混合模式增强了设备的可靠性。
权利要求1.一种长螺旋钻机用动力头，包括向回转输出端提供动力的驱动系统，所述的驱动系统包括液压马达以及通过供油管路给液压马达供油的液压系统，其特征在于，所述的液压马达为变量液压马达，该驱动系统还包括根据供油管路上的压力信号对变量液压马达的排量进行调节的比例阀以及将供油管路上的压力信号传输给比例阀的控制器，供油管路上设置有用于监测供油管路的压力信号的压力表和/或压力传感器，控制器的信号输入端与根据压力表来手动控制的档位开关的信号输出端和/或压力传感器的信号输出端相连，控制器的信号输出端与比例阀的信号输入端相连。
2.根据权利要求I所述的长螺旋钻机用动力头，其特征在于，该动力头还包括减速系统，所述的减速系统为变量液压马达的输出轴上同轴设置的行星减速机。
专利摘要本实用新型公开了一种长螺旋钻机用动力头，包括驱动系统，驱动系统包括变量液压马达以及通过供油管路给液压马达供油的液压系统、对变量液压马达的排量进行调节的比例阀以及将供油管路上的压力信号传输给比例阀的控制器，供油管路上设置有压力表和/或压力传感器，控制器的信号输入端与手动控制的档位开关的信号输出端和/或压力传感器的信号输出端相连，控制器的信号输出端与比例阀的信号输入端相连,本实用新型中的压力传感器和/或压力表将系统的压力信号传给控制器，控制器给比例阀一个控制流量的指令信号，比例阀根据指令信号控制液压马达的排量，作出相应转速的调节使钻机以较高的效率实施钻进，实现根据地层阻力的不同调整转速。
文档编号F15B9/00GK202578490SQ201220179628
公开日2012年12月5日 申请日期2012年4月25日 优先权日2012年4月25日
发明者张庆伟, 徐金立, 朱安平, 宋建强, 赵新奇, 冷伦, 李威 申请人:郑州正弘桩工机械制造有限公司