專(zhuān)利名稱(chēng)：鉆機(jī)的主傳動(dòng)和變速系統(tǒng)及其操縱機(jī)構(gòu)的制作方法
鉆機(jī)的主傳動(dòng)和變速系統(tǒng)及其操縱機(jī)構(gòu)
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種鉆機(jī)，特別涉及一種鉆機(jī)的主傳動(dòng)和變速系統(tǒng)及其操縱機(jī)構(gòu)。背景技術(shù)：
鉆機(jī)(drill)是在地質(zhì)勘探中，帶動(dòng)鉆具向地下鉆進(jìn)，獲取實(shí)物地質(zhì)資料的機(jī)械設(shè)備。又稱(chēng)鉆探機(jī)。主要作用是帶動(dòng)鉆具破碎孔底巖石，下入或提出在孔內(nèi)的鉆具。可用于鉆取巖心、礦心、巖屑、氣態(tài)樣、液態(tài)樣等，以探明地下地質(zhì)和礦產(chǎn)資源等情況。鉆機(jī)的型號(hào)有很多種，但通常都需要一傳動(dòng)系統(tǒng)和變速機(jī)構(gòu)，傳動(dòng)系統(tǒng)用以將動(dòng)力傳送到鉆具，變速機(jī)構(gòu)可實(shí)現(xiàn)鉆具的多種速度輸出。如圖1所示，為XY-A-4型鉆機(jī)的結(jié)構(gòu)，包括動(dòng)力源1’、主傳動(dòng)和變速系統(tǒng)2’、其它傳動(dòng)系統(tǒng)3’以及設(shè)于一立軸4’上的鉆具 (未圖示)，該主傳動(dòng)和變速系統(tǒng)2’包括一分別連接于動(dòng)力源1’和主動(dòng)軸21’的皮帶輪組 22’，主動(dòng)軸21’上設(shè)有一可滑動(dòng)的滑動(dòng)齒輪組211’，可分別與設(shè)置在與主動(dòng)軸21’平行設(shè)置的從動(dòng)軸23’上的三個(gè)不同的固定齒輪231’嚙合，實(shí)現(xiàn)三個(gè)檔位的轉(zhuǎn)速輸出，再由其它傳動(dòng)系統(tǒng)3’傳送至立軸4’上，以驅(qū)動(dòng)設(shè)置在立軸4’上的鉆具旋轉(zhuǎn)，即可進(jìn)行鉆探作業(yè)。 其中，主動(dòng)軸21，上還設(shè)置有一撥叉M1，，撥叉Ml，分別連接滑動(dòng)齒輪組211，和一手柄 M2，，該撥叉Ml，以及手柄M2，即構(gòu)成主傳動(dòng)和變速系統(tǒng)2，的操縱機(jī)構(gòu)M，，將手柄M2， 設(shè)置在鉆機(jī)殼體外表面，即可通過(guò)手動(dòng)操作手柄M2’以操作撥叉Ml’來(lái)控制滑動(dòng)齒輪組 211’沿著主動(dòng)軸21’軸向滑動(dòng)，選擇一需要的固定齒輪231’進(jìn)行嚙合，從而得到相應(yīng)的轉(zhuǎn)速。然而這種操縱機(jī)構(gòu)24’需人工手動(dòng)操作，無(wú)法實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，很是不便。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的第一目的，在于提供一種鉆機(jī)的主傳動(dòng)和變速系統(tǒng)，改用液壓操控，實(shí)現(xiàn)鉆機(jī)鉆具的不同檔位的轉(zhuǎn)速輸出，利于自動(dòng)控制。上述目的的實(shí)現(xiàn)技術(shù)方案為一種鉆機(jī)的主傳動(dòng)和變速系統(tǒng)，包括與主動(dòng)力源連接的主動(dòng)軸、與動(dòng)軸平行設(shè)置的從動(dòng)軸，其中所述主動(dòng)軸上設(shè)置有可沿該主動(dòng)軸軸向滑動(dòng)的滑動(dòng)齒輪組，從動(dòng)軸上分段布置有復(fù)數(shù)個(gè)固定齒輪，所述滑動(dòng)齒輪組以可選擇的方式與所述復(fù)數(shù)個(gè)固定齒輪之一嚙合，所述滑動(dòng)齒輪組與所述固定齒輪的嚙合通過(guò)一操縱機(jī)構(gòu)自動(dòng)控制，所述操縱機(jī)構(gòu)包括第一油缸和第二油缸以及一平行于所述主動(dòng)軸的操作桿，該操作桿設(shè)置在第一油缸和第二油缸之間的并由該第一油缸和第二油缸控制沿軸向左右移動(dòng)， 所述操作桿上還固定一撥叉，所述撥叉與所述滑動(dòng)齒輪組連接，以帶動(dòng)滑動(dòng)齒輪組軸向滑動(dòng)。本發(fā)明的第二目的，在于提供一種鉆機(jī)的主傳動(dòng)和變速系統(tǒng)的操縱機(jī)構(gòu)，對(duì)鉆機(jī)的主傳動(dòng)和變速系統(tǒng)進(jìn)行液壓操控，實(shí)現(xiàn)鉆機(jī)鉆具的不同檔位的轉(zhuǎn)速輸出，利于自動(dòng)控制。該目的的實(shí)現(xiàn)技術(shù)方案為一種鉆機(jī)的主傳動(dòng)和變速系統(tǒng)的操縱機(jī)構(gòu)，其包括第一油缸和第二油缸，以及設(shè)置在第一油缸和第二油缸之間的一操作桿、所述操作桿上還固定一撥叉，所述撥叉與一滑動(dòng)齒輪組連接，以帶動(dòng)該滑動(dòng)齒輪組軸向滑動(dòng)。
本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)將鉆機(jī)的主傳動(dòng)和變速系統(tǒng)改用液壓操控，實(shí)現(xiàn)鉆機(jī)鉆具的不同檔位的轉(zhuǎn)速輸出，利于自動(dòng)控制。

下面參照附圖結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明。圖1為現(xiàn)有技術(shù)中XY-A-4型鉆機(jī)主傳動(dòng)和變速系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。圖2為本發(fā)明鉆機(jī)的主傳動(dòng)和變速系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3至圖5為本發(fā)明鉆機(jī)的主傳動(dòng)和變速系統(tǒng)的操縱機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖，并處于三個(gè)不同檔位狀態(tài)。
具體實(shí)施方式如圖2至圖5所示，本發(fā)明的主傳動(dòng)和變速系統(tǒng)，其主用于鉆機(jī)內(nèi)部的動(dòng)力傳動(dòng)， 所述鉆機(jī)包括動(dòng)力源1 (可以是油馬達(dá)，但本發(fā)明不限于此)、主傳動(dòng)和變速系統(tǒng)2、其它傳動(dòng)系統(tǒng)3以及用于設(shè)置鉆具的立軸4。主傳動(dòng)和變速系統(tǒng)2、其它傳動(dòng)系統(tǒng)3共同將動(dòng)力源 1的動(dòng)力以不同的檔位轉(zhuǎn)速傳至立軸4上的鉆具。本發(fā)明的主傳動(dòng)和變速系統(tǒng)2包括與動(dòng)力源1連接的主動(dòng)軸21、與主動(dòng)軸21平行設(shè)置的從動(dòng)軸22，所述主動(dòng)軸21上設(shè)置有可沿該主動(dòng)軸21軸向滑動(dòng)的滑動(dòng)齒輪組211， 從動(dòng)軸22上分段布置有復(fù)數(shù)個(gè)固定齒輪222，所述滑動(dòng)齒輪組211以可選擇的方式與所述復(fù)數(shù)個(gè)固定齒輪222之一嚙合，所述滑動(dòng)齒輪組211與所述固定齒輪222的嚙合通過(guò)一操縱機(jī)構(gòu)23自動(dòng)控制。圖中顯示和滑動(dòng)齒輪組211有3個(gè)滑動(dòng)齒輪，與此相對(duì)應(yīng)的固定齒輪 222的數(shù)目也為3個(gè)，但本發(fā)明不限于此。主要如圖3至圖5所示，所述操縱機(jī)構(gòu)23包括第一油缸231和第二油缸232，以及設(shè)置在第一油缸231和第二油缸232之間的并平行于所述主動(dòng)軸21的一操作桿233，該操作桿233由該第一油缸231和第二油缸232控制沿軸向左右移動(dòng)，所述操作桿233上還固定一撥叉234，所述撥叉234與所述滑動(dòng)齒輪組211連接，以帶動(dòng)滑動(dòng)齒輪組211軸向滑動(dòng)，操縱機(jī)構(gòu)23還包括一對(duì)定裝置235，該對(duì)定裝置235設(shè)在所述撥叉234上的復(fù)數(shù)個(gè)定位槽236，以及垂直所述操作桿233方向設(shè)置在所述撥叉234的外側(cè)的一定位柱237，用于與所述復(fù)數(shù)個(gè)定位槽236之一配合定位237，且定位柱237相對(duì)主動(dòng)軸21的軸向靜止而可相對(duì)于所述操作桿233的徑向運(yùn)動(dòng)。所述定位柱237的外端設(shè)有一行程開(kāi)關(guān)238。所述撥叉234具有一固定軸套2341和兩限位片2342，所述固定軸套2341套設(shè)在所述操作桿233上，所述兩限位片2342連接于所述固定軸套2341，并使所述滑動(dòng)齒輪組 211的其中一滑動(dòng)齒輪限位于該兩限位片2342之間。所述第一油缸231為活塞和柱塞組成的復(fù)合缸，所述第二油缸232是柱塞缸，作為一個(gè)較佳的方案，可以將所述第一油缸231和第二油缸232的柱塞2311 0321)與所述操作桿233 —體成型設(shè)置，以使結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，對(duì)中方便。結(jié)合圖2至圖5，本發(fā)明的工作原理如下變速時(shí)，油馬達(dá)1要能低速轉(zhuǎn)動(dòng)以利于齒輪嚙合，由電氣控制來(lái)實(shí)現(xiàn)。當(dāng)?shù)谝挥透?31的油孔A進(jìn)油，第二油缸232的油孔B回油時(shí)，第二油缸232的柱塞通過(guò)操縱桿233和撥叉234推動(dòng)滑動(dòng)齒輪組211移到左端嚙合位置，處于如圖3所示的狀態(tài)。當(dāng)油孔A、B同時(shí)進(jìn)油時(shí)，第二油缸232的柱塞推力大于第一油缸231的柱塞，使操縱桿233的軸肩緊貼第二油缸232的活塞的右端面，而第一油缸231的活塞的推力又大于第二油缸232的柱塞，故活塞推動(dòng)操縱桿233向右移至第一油缸231體的右端受限而停止， 此時(shí)滑動(dòng)齒輪組211正處于中間嚙合位置，處于如圖4所示的狀態(tài)。當(dāng)油孔B進(jìn)油，油孔A回油時(shí)，第一油缸231的活塞移至缸體右端停止，同時(shí)柱塞在壓力油作用下也向右移，直至柱塞左端上的卡圈緊貼活塞左端面為止，此時(shí)滑動(dòng)齒輪組 211移到右端的嚙合位置上，處于如圖5所示的狀態(tài)。上述三個(gè)嚙合位置，實(shí)現(xiàn)了本發(fā)明的主傳動(dòng)和變速系統(tǒng)2三個(gè)檔位轉(zhuǎn)速的輸出， 再由其它傳動(dòng)系統(tǒng)3傳至立軸4上，對(duì)立軸4上的鉆具提供動(dòng)力。雖然以上描述了本發(fā)明的具體實(shí)施方式
，但是熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，我們所描述的具體的實(shí)施例只是說(shuō)明性的，而不是用于對(duì)本發(fā)明的范圍的限定，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員在依照本發(fā)明的精神所作的等效的修飾以及變化，都應(yīng)當(dāng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求所保護(hù)的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種鉆機(jī)的主傳動(dòng)和變速系統(tǒng)，包括與動(dòng)力源連接的主動(dòng)軸、與主動(dòng)軸平行設(shè)置的從動(dòng)軸，其特征在于所述主動(dòng)軸上設(shè)置有可沿該主動(dòng)軸軸向滑動(dòng)的滑動(dòng)齒輪組，從動(dòng)軸上分段布置有復(fù)數(shù)個(gè)固定齒輪，所述滑動(dòng)齒輪組以可選擇的方式與所述復(fù)數(shù)個(gè)固定齒輪之一嚙合，所述滑動(dòng)齒輪組與所述固定齒輪的嚙合通過(guò)一操縱機(jī)構(gòu)自動(dòng)控制，所述操縱機(jī)構(gòu)包括第一油缸和第二油缸以及一平行于所述主動(dòng)軸的操作桿，該操作桿設(shè)置在第一油缸和第二油缸之間的并由該第一油缸和第二油缸控制沿軸向左右移動(dòng)，所述操作桿上還固定一撥叉，所述撥叉與所述滑動(dòng)齒輪組連接，以帶動(dòng)滑動(dòng)齒輪組軸向滑動(dòng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鉆機(jī)的主傳動(dòng)和變速系統(tǒng)，其特征在于操縱機(jī)構(gòu)還包括一對(duì)定裝置，該對(duì)定裝置設(shè)在所述撥叉上的復(fù)數(shù)個(gè)定位槽，以及垂直所述操作桿方向設(shè)置在所述撥叉的外側(cè)的一定位柱，用于與所述復(fù)數(shù)個(gè)定位槽之一配合定位，且定位柱相對(duì)主動(dòng)軸的軸向靜止而可相對(duì)于所述操作桿的徑向運(yùn)動(dòng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鉆機(jī)的主傳動(dòng)和變速系統(tǒng)，其特征在于所述定位柱的外端設(shè)有一行程開(kāi)關(guān)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鉆機(jī)的主傳動(dòng)和變速系統(tǒng)，其特征在于所述撥叉具有一固定軸套和兩限位片，所述固定軸套套設(shè)在所述操作桿上，所述兩限位片連接于所述固定軸套，并使所述滑動(dòng)齒輪組的其中一滑動(dòng)齒輪限位于該兩限位片之間。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鉆機(jī)的主傳動(dòng)和變速系統(tǒng)，其特征在于所述第一油缸為活塞和柱塞組成的復(fù)合缸，所述第二油缸是柱塞缸，所述第一油缸和第二油缸的柱塞與所述操作桿一體成型設(shè)置。
6.一種鉆機(jī)的主傳動(dòng)和變速系統(tǒng)的操縱機(jī)構(gòu)，其特征在于包括第一油缸和第二油缸，以及設(shè)置在第一油缸和第二油缸之間的一操作桿、所述操作桿上還固定一撥叉，所述撥叉與一滑動(dòng)齒輪組連接，以帶動(dòng)該滑動(dòng)齒輪組軸向滑動(dòng)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的鉆機(jī)的主傳動(dòng)和變速系統(tǒng)的操縱機(jī)構(gòu)，其特征在于還包括一對(duì)定裝置，該對(duì)定裝置設(shè)在所述撥叉上的復(fù)數(shù)個(gè)定位槽，以及垂直所述操作桿方向設(shè)置在所述撥叉的外側(cè)的一定位柱，用于與所述復(fù)數(shù)個(gè)定位槽之一配合定位，且定位柱相對(duì)主動(dòng)軸的軸向靜止而可相對(duì)于所述操作桿的徑向運(yùn)動(dòng)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的鉆機(jī)的主傳動(dòng)和變速系統(tǒng)的操縱機(jī)構(gòu)，其特征在于所述定位柱的外端設(shè)有一行程開(kāi)關(guān)。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的鉆機(jī)的主傳動(dòng)和變速系統(tǒng)的操縱機(jī)構(gòu)，其特征在于所述撥叉具有一固定軸套和兩限位片，所述固定軸套套設(shè)在所述操作桿上，所述兩限位片連接于所述固定軸套，并使所述滑動(dòng)齒輪組的其中一齒輪限位于該兩限位片之間。
全文摘要
本發(fā)明提供一種鉆機(jī)的主傳動(dòng)和變速系統(tǒng)及其操縱機(jī)構(gòu)，所述主傳動(dòng)和變速系統(tǒng)包括主動(dòng)軸、與動(dòng)軸平行設(shè)置的從動(dòng)軸，所述主動(dòng)軸上設(shè)置有可沿該主動(dòng)軸軸向滑動(dòng)的滑動(dòng)齒輪組，從動(dòng)軸上分段布置有復(fù)數(shù)個(gè)固定齒輪，所述滑動(dòng)齒輪組以可選擇的方式與所述復(fù)數(shù)個(gè)固定齒輪之一嚙合，所述滑動(dòng)齒輪組與所述固定齒輪的嚙合通過(guò)一操縱機(jī)構(gòu)自動(dòng)控制，所述操縱機(jī)構(gòu)包括第一油缸和第二油缸，以及設(shè)置在第一油缸和第二油缸之間的并平行于所述主動(dòng)軸的一操作桿、所述操作桿上還固定一撥叉，所述撥叉與所述滑動(dòng)齒輪組連接，以帶動(dòng)滑動(dòng)齒輪組軸向滑動(dòng)。本發(fā)明的主傳動(dòng)和變速系統(tǒng)改用液壓操控，實(shí)現(xiàn)鉆機(jī)鉆具的不同檔位的轉(zhuǎn)速輸出，利于自動(dòng)控制。
文檔編號(hào)E21B4/00GK102168523SQ20111010669
公開(kāi)日2011年8月31日 申請(qǐng)日期2011年4月27日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月27日
發(fā)明者蘭橋昌 申請(qǐng)人:蘭橋昌