一种钻机用立式行星齿轮传动装置的制作方法

本发明涉及机械传动设备，特别是涉及一种钻机用立式行星齿轮传动装置。

背景技术：

1、钻机设备应用广泛，主要用于能源钻采、矿山井下钻孔和通风井、管道井等工程施工。钻机施工时，由动力机构的动力件驱动传动装置带动钻杆与钻头旋转，同时，钻机升降机构升降产生的的压力，通过动力传动装置与钻杆作用在钻头上，使钻头对岩层产生冲击、挤压和剪切作用，破碎岩石。

2、作为钻机的核心部件之一，动力传动装置的可靠性直接影响到钻机的使用稳定性。在实际应用中，常用的钻机动力传动装置多存在以下问题：

3、装置多采用平行轴结构形式，传递扭矩小；

4、中心循环水管属于薄壁管，易变形，且采用盘根密封，存在密封处泄漏的问题；

5、拆卸钻杆时，动力传动装置不能检测浮动套转速，无法将钻杆旋转速度与钻机升降速度相匹配，更换效率低且存在安全隐患。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种钻机用立式行星齿轮传动装置，以解决上述现有技术存在的问题，使增加传递扭矩，提升密封性，同时还能测量转速。

2、为实现上述目的，本发明提供了如下方案：本发明提供一种钻机用立式行星齿轮传动装置，包括:

3、空心管，所述空心管通过密封机构连通有弯头；

4、箱体，所述箱体包括上箱体、中箱体、下箱体,所述上箱体上固定连接有马达，所述中箱体两端分别与所述上箱体和所述下箱体固定连接,所述空心管穿过所述马达、所述上箱体、所述中箱体和所述下箱体，所述密封机构设置在所述马达上，所述下箱体内设置有浮动套，所述空心管与所述浮动套连通；

5、测速部件，所述测速部件位于所述密封机构和所述马达之间，所述测速部件设置在所述马达上；

6、齿轮传动部件，所述齿轮传动部件设置在所述上箱体、所述中箱体和所述下箱体内，所述齿轮传动部件包括输入轴，所述输入轴传动连接有行星机构，所述行星机构与所述浮动套传动连接，所述输入轴与所述马达输出轴固定连接；

7、自动换钻杆部件，所述自动换钻杆部件设置在所述下箱体上，所述自动换钻杆部件与所述浮动套活动连接。

8、优选的，所述行星机构包括一级传动机构和二级传动机构，所述一级传动机构包括一级太阳轮，所述一级太阳轮与所述输入轴固定连接，所述上箱体和所述中箱体内转动连接有一级行星架，所述一级行星架上设置有若干一级行星轮，所述一级行星轮转动连接在所述一级行星架上，所述上箱体与所述中箱体之间固定连接有一级内齿圈，所述一级行星轮分别与所述一级太阳轮和所述一级内齿圈啮合，所述一级行星架与所述二级传动机构传动连接，所述空心管穿过所述输入轴、所述一级太阳轮、所述一级行星架。

9、优选的，所述二级传动机构包括二级太阳轮，所述二级太阳轮与所述一级行星架固定连接，所述中箱体和所述下箱体内转动连接有输出行星架，所述输出行星架上设置有若干二级行星轮，所述二级行星轮转动连接在所述输出行星架上，所述中箱体和所述下箱体之间固定连接有二级内齿圈，所述二级行星轮分别与所述二级内齿圈和所述二级太阳轮啮合，所述输出行星架与所述浮动套固定连接。

10、优选的，所述自动换钻杆部件包括支架，所述支架固定连接在所述下箱体上，所述支架上转动连接有摆动支座，所述支架上转动连接有液压缸，所述液压缸输出端与所述摆动支座转动连接，所述摆动支座远离所述液压缸一端滑动连接有滑套，所述摆动支座与所述滑套之间设置有铜块，所述浮动套外固定连接有花键套，所述花键套上转动连接有摆动杆，所述摆动杆与所述滑套间隙连接，所述摆动杆远离所述滑套一端转动连接有夹紧键，所述夹紧键用于卡接固定钻杆。

11、优选的，所述测速部件包括固定环、旋转环、隔环和测速传感器，所述固定环固定连接在所述马达的外壳上，所述旋转环和所述隔环通过螺钉与所述马达输出轴固定连接，所述旋转环位于所述隔环上方，所述测速传感器固定连接在所述固定环上，所述固定环上安装有骨架密封二，所述骨架密封二位于所述固定环和所述旋转环之间，所述测速传感器朝向所述旋转环。

12、优选的，所述密封机构包括密封支座，所述密封支座固定连接在所述马达的外壳上，所述弯头通过螺栓固定连接在所述密封支座上，所述密封支座内安装有耐磨环，所述耐磨环与所述密封支座之间安装有v型组合密封、支撑环和骨架密封一，所述耐磨环位于所述空心管和所述弯头之间，所述空心管通过所述耐磨环与所述弯头连通。

13、优选的，所述一级太阳轮与所述中箱体之间安装有一级耐磨垫，所述二级太阳轮与所述输出行星架之间安装有二级耐磨垫，所述一级耐磨垫和所述二级耐磨垫上均开设有圆周环槽和纵向槽。

14、优选的，所述输出行星架外安装有两个推力调心滚子轴承和圆柱滚子轴承，所述输出行星架通过推力调心滚子轴承及圆柱滚子轴承与所述中箱体和所述下箱体转动连接。

15、本发明公开了以下技术效果：本装置中，通过密封机构提升空心管和弯头之间的密封性，马达安装在上箱体上，浮动套用于和钻杆连接，测速部件用于测量马达的输出转速，再通过齿轮传动部件的速比可准确计算出浮动套的转速，提高换杆效率，马达的动力传递到输入轴上，输入轴再将动力传递至行星机构，行星机构带动浮动套转动，行星机构结构紧凑，传递扭矩大，自动换钻杆部件实现自动换杆功能，替代人工换杆，提高工作效率和降低安全隐患。本发明中，不仅提升了密封性，还增大了传递扭矩，实现自动换杆，提升了工作效率。

技术特征：

1.一种钻机用立式行星齿轮传动装置，其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的一种钻机用立式行星齿轮传动装置，其特征在于：所述行星机构包括一级传动机构和二级传动机构，所述一级传动机构包括一级太阳轮(52)，所述一级太阳轮(52)与所述输入轴(51)固定连接，所述上箱体(41)和所述中箱体(42)内转动连接有一级行星架(53)，所述一级行星架(53)上设置有若干一级行星轮(54)，所述一级行星轮(54)转动连接在所述一级行星架(53)上，所述上箱体(41)与所述中箱体(42)之间固定连接有一级内齿圈(55)，所述一级行星轮(54)分别与所述一级太阳轮(52)和所述一级内齿圈(55)啮合，所述一级行星架(53)与所述二级传动机构传动连接，所述空心管(17)穿过所述输入轴(51)、所述一级太阳轮(52)、所述一级行星架(53)。

3.根据权利要求2所述的一种钻机用立式行星齿轮传动装置，其特征在于：所述二级传动机构包括二级太阳轮(57)，所述二级太阳轮(57)与所述一级行星架(53)固定连接，所述中箱体(42)和所述下箱体(43)内转动连接有输出行星架(61)，所述输出行星架(61)上设置有若干二级行星轮(58)，所述二级行星轮(58)转动连接在所述输出行星架(61)上，所述中箱体(42)和所述下箱体(43)之间固定连接有二级内齿圈(59)，所述二级行星轮(58)分别与所述二级内齿圈(59)和所述二级太阳轮(57)啮合，所述输出行星架(61)与所述浮动套(6)固定连接。

4.根据权利要求1所述的一种钻机用立式行星齿轮传动装置，其特征在于：所述自动换钻杆部件包括支架(72)，所述支架(72)固定连接在所述下箱体(43)上，所述支架(72)上转动连接有摆动支座(73)，所述支架(72)上转动连接有液压缸(71)，所述液压缸(71)输出端与所述摆动支座(73)转动连接，所述摆动支座(73)远离所述液压缸(71)一端滑动连接有滑套(75)，所述摆动支座(73)与所述滑套(75)之间设置有铜块，所述浮动套(6)外固定连接有花键套(74)，所述花键套(74)上转动连接有摆动杆(76)，所述摆动杆(76)与所述滑套(75)间隙连接，所述摆动杆(76)远离所述滑套(75)一端转动连接有夹紧键(77)，所述夹紧键(77)用于卡接固定钻杆。

5.根据权利要求1所述的一种钻机用立式行星齿轮传动装置，其特征在于：所述测速部件(2)包括固定环(23)、旋转环(21)、隔环(24)和测速传感器(25)，所述固定环(23)固定连接在所述马达(3)的外壳上，所述旋转环(21)和所述隔环(24)通过螺钉与所述马达(3)输出轴固定连接，所述旋转环(21)位于所述隔环(24)上方，所述测速传感器(25)固定连接在所述固定环(23)上，所述固定环(23)上安装有骨架密封二(22)，所述骨架密封二(22)位于所述固定环(23)和所述旋转环(21)之间，所述测速传感器(25)朝向所述旋转环(21)。

6.根据权利要求1所述的一种钻机用立式行星齿轮传动装置，其特征在于：所述密封机构(1)包括密封支座(14)，所述密封支座(14)固定连接在所述马达(3)的外壳上，所述弯头(11)通过螺栓固定连接在所述密封支座(14)上，所述密封支座(14)内安装有耐磨环(13)，所述耐磨环(13)与所述密封支座(14)之间安装有v型组合密封(12)、支撑环(15)和骨架密封一(16)，所述耐磨环(13)位于所述空心管(17)和所述弯头(11)之间，所述空心管(17)通过所述耐磨环(13)与所述弯头(11)连通。

7.根据权利要求3所述的一种钻机用立式行星齿轮传动装置，其特征在于：所述一级太阳轮(52)与所述中箱体(42)之间安装有一级耐磨垫(56)，所述二级太阳轮(57)与所述输出行星架(61)之间安装有二级耐磨垫(60)，所述一级耐磨垫(56)和所述二级耐磨垫(60)上均开设有圆周环槽和纵向槽。

8.根据权利要求3所述的一种钻机用立式行星齿轮传动装置，其特征在于：所述输出行星架(61)外安装有两个推力调心滚子轴承和圆柱滚子轴承，所述输出行星架(61)通过推力调心滚子轴承及圆柱滚子轴承与所述中箱体(42)和所述下箱体(43)转动连接。

技术总结
本发明公开一种钻机用立式行星齿轮传动装置，包括空心管，空心管通过密封机构连通有弯头；箱体，箱体包括上箱体、中箱体、下箱体,上箱体上固定连接有马达，密封机构设置在马达上，下箱体内设置有浮动套，空心管与浮动套连通；测速部件，测速部件位于密封机构和马达之间，测速部件设置在马达上；齿轮传动部件，齿轮传动部件设置在上箱体、中箱体和下箱体内，齿轮传动部件包括输入轴，输入轴传动连接有行星机构，行星机构与浮动套传动连接，输入轴与马达输出轴固定连接；自动换钻杆部件，自动换钻杆部件设置在下箱体上，自动换钻杆部件与浮动套活动连接。本发明中，不仅提升了密封性，还增大了传递扭矩，实现自动换杆，提升了工作效率。

技术研发人员：李四敏,陈亮,李培军,党齐乾,刘顺,陈保磊,白柑秋
受保护的技术使用者：郑机所（郑州）传动科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15