阅读说明：本技术 可调速钻机动力头及方法 (Speed-adjustable drilling machine power head and method ) 是由 张思泽 蒋佳 陈友才 陈帅 文奎 徐本春 杨金美 谭俊湘 刘智杰 李金� 牛泽良 于 2020-07-29 设计创作，主要内容包括：本发明属于动力头技术领域,具体涉及可调速钻机动力头,包括主体、液压马达、动力轴和转换阀,所述转换阀安装于主体上,且所述转换阀与液压马达和主体连接,所述动力轴穿过主体与液压马达连接。主体、液压马达、动力轴和转换阀的组合,确保了本装置可以实现动力控制和动力输出的功能,让本装置的使用更加便利,提高装置的灵活性,提升装置的作业稳定性。本发明还涉及该可调速钻机动力头的使用方法,包括钻头与动力头连接、调整动力头速度等步骤。(The invention belongs to the technical field of power heads, and particularly relates to a speed-adjustable drilling machine power head which comprises a main body, a hydraulic motor, a power shaft and a change-over valve, wherein the change-over valve is arranged on the main body, the change-over valve is connected with the hydraulic motor and the main body, and the power shaft penetrates through the main body and is connected with the hydraulic motor. The combination of main part, hydraulic motor, power shaft and change-over valve has ensured that this device can realize power control and power take off's function, makes the use of this device more convenient, improves the flexibility of device, the job stabilization nature of hoisting device. The invention also relates to a using method of the speed-adjustable drill power head, which comprises the steps of connecting a drill bit with the power head, adjusting the speed of the power head and the like.)

可调速钻机动力头及方法

技术领域

本发明属于动力头技术领域，具体涉及可调速钻机动力头及方法。

背景技术

旋挖机是一种综合性的钻机，其具有成孔速度快，污染少，机动性强等特点，旋挖机工作时，是通过其上的动力头驱动钻杆进行钻挖工作；广泛用于探矿、铁路、公路、桥梁、水利水电、隧道、水井、锚杆、小口径金刚石岩心绳索取芯钻探、工民建、工程地质勘探、地源热钻孔、煤层气钻探，防突钻机等的钻进。

公告号为CN110921940A的中国专利公开了一种旋挖钻机动力头，包括动力头，所述动力头的后侧固定有固定框，所述固定框外部设置有固定座，所述固定座靠近动力头一侧开设有与固定框相匹配的安装槽，所述固定座内设置有固定框相连的固定组件，所述固定座后侧设置有滑板，所述滑板上固定有与固定座滑动连接的U型座，所述U型座的顶部和底部分别固定有固定板，所述固定座的后侧固定有固定圆盘，所述固定圆盘外部设有固定在两固定板之间的减震组件，所述固定组件包括转动设于固定座上下两侧间且上端穿过固定座的螺杆，所述螺杆外部套接有螺纹套筒，所述螺纹套筒顶部两侧分别固定有第一L型杆，本发明具有便于拆装和工作稳定的特点。

目前的钻孔设备中，采用单动力头在有些土壤和岩石硬度较高的地方会出现动力不足的情况下，导致钻孔的效率低；有些钻机为了解决这一问题在动力头上都采用功率较大的液压马达，这样在土壤和岩石硬度不高的地方动力过于浪费。

发明内容

针对现有技术中存在的不足之处，本发明提供了可调速钻机动力头，用以解决现有装置单动力头动力不足、功率较大的液压马达过于浪费的问题。本发明还提供了该可调速钻机动力头的使用方法，本发明的方法操作方便，简单易懂，操作人员经过简单的培训，即可熟练掌握；操作方法十分简单通过转换阀，即可实现两个马达的串联并联，提高了装置使用的灵活性，让本发明的使用更加便利。

为了解决上述问题，本发明采用了如下技术方案：可调速钻机动力头，包括主体、液压马达、动力轴和转换阀，所述转换阀安装于主体上，且所述转换阀与液压马达和主体连接，所述动力轴穿过主体与液压马达连接。

主体、液压马达、动力轴和转换阀的组合，确保了本装置可以实现动力控制和动力输出的功能，让本装置的使用更加便利，提高装置的灵活性，提升装置的作业稳定性。

进一步，所述液压马达的数量为两个，所述转换阀将两个液压马达的连接方式在并联和串联中切换。

两个液压马达通过串联与并联的组合应用，巧妙的解决了单动力头动力不足，功率较大的液压马达过于浪费的问题，既节约了能源又完成了钻机任务。

进一步，所述转换阀上面安装有两根液压油管和调节手柄，两个所述液压马达与转换阀通过液压油管连接，所述调节手柄安装于转换阀的侧面，所述调节手柄控制液压马达的回油。

转换阀可以调节两个液压马达改变其回油作用，从而实现串联或并联，以满足不同的动力需求，可以通过转换阀把两个液压马达调节为串联，低扭矩，增加速度，满足较大的动力需求；也可以通过转换阀把两个液压马达调节为并联，增加扭矩，低速；适用于不同钻具，达到合理运用动力的目的，既不浪费动力，也不会出现动力不足的情况。

进一步，所述主体还安装有轴外壳、第一轴承圈、动力轴固定头和第二轴承圈，所述第一轴承圈与动力轴固定安装，所述第一轴承圈和主体通过轴外壳连接，所述第二轴承圈与动力轴固定头固定安装，所述动力轴固定头安装于两个液压马达中间。

第一轴承圈可以与钻杆连接，从而实现钻机动力头对钻杆实施的发力，更好的体现钻机动力头的作用。

进一步，所述主体顶部设有两个马达连接部，两个所述液压马达与两个马达连接部分别连接。

两个所述液压马达与两个马达连接部的配合，可以使两个所述液压马达更好的与主体连接，确保动力头在作业时的稳定性。

进一步，所述马达连接部包括定位台和密封板，所述定位台安装于主体上，两个所述液压马达分别通过密封板平行安装于定位台上部，所述转换阀安装于主体外部。

定位台和密封板的组合连接，确保了液压马达与主体之间的安装配合得更有效，提高整体装置的可靠性。

进一步，所述轴外壳背部安装有连接片和支撑座，所述支撑座通过连接片与轴外壳连接，且所述支撑座上设置有第一减压孔。

钻机动力头背部的连接零件连接片和支撑座是为了更好地稳定钻机动力头，确保钻机动力头的动力更够稳定、持续、有效地产生作用。

进一步，所述钻机动力头还包括底座，所述底座上设置有第二减压孔。

动力头底座能够作为优选方案地让钻机动力头稳定，底座和支撑座上面的圆孔对齐，再利用螺栓就能让主体固定于底座上，使钻机动力头的作用发挥得更稳定。

进一步，所述动力头底座还包括两个固定孔，两个所述固定孔分别固定安装于底座上边和底边的中部。

两个固定孔中间可以穿过一根固定轴，使整个钻机动力头能够与钻机的其他部位固定，形成一个整体，提高工作效率。

上述的可调速钻机动力头的使用方法，包括以下步骤：

S1：安装钻头：选择合适作业的钻头，将钻头安装在钻杆末端；

S2：改变动力方式一：调整转换阀上的调节手柄，起到调节两个液压马达改变其回油作用，从而实现两个液压马达的串联或并联；

S3：马达串联，当两个液压马达调节为串联时，低扭矩，增加速度，满足较大的动力需求；

S4：马达并联，当两个液压马达调节为并联时，增加扭矩，低速。

本发明与现有技术相比，具有如下有益效果：

(1)主体、液压马达、动力轴和转换阀的组合，确保了本装置可以实现动力控制和动力输出的功能，让本装置的使用更加便利，提高装置的灵活性，提升装置的作业稳定性；

(2)两个液压马达通过串联与并联的组合应用，巧妙的解决了单动力头动力不足，功率较大的液压马达过于浪费的问题，既节约了能源又完成了钻机任务；

(3)转换阀可以调节两个液压马达改变其回油作用，从而实现串联或并联，以满足不同的动力需求，可以通过转换阀把两个液压马达调节为串联，低扭矩，增加速度，满足较大的动力需求；也可以通过转换阀把两个液压马达调节为并联，增加扭矩，低速；适用于不同钻具，达到合理运用动力的目的，既不浪费动力，也不会出现动力不足的情况；

(4)第一轴承圈可以与钻杆连接，从而实现钻机动力头对钻杆实施的发力，更好的体现钻机动力头的作用；

(5)两个所述液压马达与两个马达连接部的配合，可以使两个所述液压马达更好的与主体连接，确保动力头在作业时的稳定性；、

(6)定位台和密封板的组合连接，确保了液压马达与主体之间的安装配合得更有效，提高整体装置的可靠性；

(7)钻机动力头背部的连接零件连接片和支撑座是为了更好地稳定钻机动力头，确保钻机动力头的动力更够稳定、持续、有效地产生作用；

(8)动力头底座能够作为优选方案地让钻机动力头稳定，底座和支撑座上面的圆孔对齐，再利用螺栓就能让主体固定于底座上，使钻机动力头的作用发挥得更稳定；

(9)两个固定孔中间可以穿过一根固定轴，使整个钻机动力头能够与钻机的其他部位固定，形成一个整体，提高工作效率；

本发明还提供了该钻机的使用方法，本发明的方法操作方便，简单易懂，操作人员经过简单的培训，即可熟练掌握；操作方法十分简单通过转换阀，即可实现两个马达的串联并联，提高了装置使用的灵活性，让本发明的使用更加便利。

附图说明

图1为本发明可调速钻机动力头实施例的主视示意图；

图2为图1中I处的放大结构示意图；

图3为图1中II处的放大结构示意图；

图4为本发明可调速钻机动力头实施例的左视示意图；

图5为图4中III处的放大结构示意图；

图6为本发明可调速钻机动力头实施例的立体结构示意图；

附图中涉及到的附图标记有：101-主体；102-定位台；103-密封板；105-液压油管；106-转换阀；107-调节手柄；108-轴外壳；109-第一轴承圈；110-动力轴固定头；111-第二轴承圈；201-连接片；202-支撑座；203-底座；204-固定孔；301-动力轴。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员可以更好地理解本发明，下面结合附图和实施例对本发明技术方案进一步说明。

实施例一：

如图1至6所示，可调速钻机动力头，包括主体101、液压马达104、动力轴301和转换阀106，转换阀106安装于主体101上，且转换阀106与液压马达104和主体101连接，动力轴301穿过主体101与液压马达104连接。

主体101、液压马达104、动力轴301和转换阀106的组合，确保了本装置可以实现动力控制和动力输出的功能，让本装置的使用更加便利，提高装置的灵活性，提升装置的作业稳定性。

作为优选方案地，液压马达104的数量为两个，转换阀106将两个液压马达104的连接方式在并联和串联中切换。

两个液压马达104通过串联与并联的组合应用，巧妙的解决了单动力头动力不足，功率较大的液压马达过于浪费的问题，既节约了能源又完成了钻机任务。

作为优选方案地，转换阀106上面安装有两根液压油管105和调节手柄107，两个液压马达104与转换阀106通过液压油管105连接，调节手柄107安装于转换阀106的侧面，调节手柄107控制液压马达104的回油。

转换阀106可以调节两个液压马达104改变其回油作用，从而实现串联或并联，以满足不同的动力需求，可以通过转换阀106把两个液压马达104调节为串联，低扭矩，增加速度，满足较大的动力需求；也可以通过转换阀106把两个液压马达104调节为并联，增加扭矩，低速；适用于不同钻具，达到合理运用动力的目的，既不浪费动力，也不会出现动力不足的情况。

作为优选方案地，主体101还安装有轴外壳108、第一轴承圈109、动力轴固定头110和第二轴承圈111，第一轴承圈109与动力轴301固定安装，第一轴承圈109和主体101通过轴外壳108连接，第二轴承圈111与动力轴固定头110固定安装，动力轴固定头110安装于两个液压马达104中间。

第一轴承圈109可以与钻杆301连接，从而实现钻机动力头对钻杆301实施的发力，更好的体现钻机动力头的作用。

作为优选方案地，主体101顶部设有两个马达连接部，两个液压马达104与两个马达连接部分别连接。

两个液压马达104与两个马达连接部的配合，可以使两个液压马达104更好的与主体101连接，确保动力头在作业时的稳定性。

作为优选方案地，马达连接部包括定位台102和密封板103，定位台102安装于主体101上，两个液压马达104分别通过密封板103平行安装于定位台102上部，转换阀106安装于主体101外部。

定位台102和密封板103的组合连接，确保了液压马达104与主体101之间的安装配合得更有效，提高整体装置的可靠性。

作为优选方案地，轴外壳108背部安装有连接片201和支撑座202，支撑座202通过连接片201与轴外壳108连接，且支撑座202上设置有第一减压孔。

钻机动力头背部的连接零件连接片201和支撑座202是为了更好地稳定钻机动力头，确保钻机动力头的动力更够稳定、持续、有效地产生作用。

实施例二：

如图1至6所示，可调速钻机动力头，包括主体101、液压马达104、动力轴301和转换阀106，转换阀106安装于主体101上，且转换阀106与液压马达104和主体101连接，动力轴301穿过主体101与液压马达104连接。

主体101、液压马达104、动力轴301和转换阀106的组合，确保了本装置可以实现动力控制和动力输出的功能，让本装置的使用更加便利，提高装置的灵活性，提升装置的作业稳定性。

作为优选方案地，液压马达104的数量为两个，转换阀106将两个液压马达104的连接方式在并联和串联中切换。

两个液压马达104通过串联与并联的组合应用，巧妙的解决了单动力头动力不足，功率较大的液压马达过于浪费的问题，既节约了能源又完成了钻机任务。

作为优选方案地，转换阀106上面安装有两根液压油管105和调节手柄107，两个液压马达104与转换阀106通过液压油管105连接，调节手柄107安装于转换阀106的侧面，调节手柄107控制液压马达104的回油。

转换阀106可以调节两个液压马达104改变其回油作用，从而实现串联或并联，以满足不同的动力需求，可以通过转换阀106把两个液压马达104调节为串联，低扭矩，增加速度，满足较大的动力需求；也可以通过转换阀106把两个液压马达104调节为并联，增加扭矩，低速；适用于不同钻具，达到合理运用动力的目的，既不浪费动力，也不会出现动力不足的情况。

作为优选方案地，主体101还安装有轴外壳108、第一轴承圈109、动力轴固定头110和第二轴承圈111，第一轴承圈109与动力轴301固定安装，第一轴承圈109和主体101通过轴外壳108连接，第二轴承圈111与动力轴固定头110固定安装，动力轴固定头110安装于两个液压马达104中间。

第一轴承圈109可以与钻杆301连接，从而实现钻机动力头对钻杆301实施的发力，更好的体现钻机动力头的作用。

作为优选方案地，主体101顶部设有两个马达连接部，两个液压马达104与两个马达连接部分别连接。

两个液压马达104与两个马达连接部的配合，可以使两个液压马达104更好的与主体101连接，确保动力头在作业时的稳定性。

作为优选方案地，马达连接部包括定位台102和密封板103，定位台102安装于主体101上，两个液压马达104分别通过密封板103平行安装于定位台102上部，转换阀106安装于主体101外部。

定位台102和密封板103的组合连接，确保了液压马达104与主体101之间的安装配合得更有效，提高整体装置的可靠性。

作为优选方案地，轴外壳108背部安装有连接片201和支撑座202，支撑座202通过连接片201与轴外壳108连接，且支撑座202上设置有第一减压孔。

钻机动力头背部的连接零件连接片201和支撑座202是为了更好地稳定钻机动力头，确保钻机动力头的动力更够稳定、持续、有效地产生作用。

本实施例作为上一实施例作为优选方案地的改进：钻机动力头还包括底座203，底座203上设置有第二减压孔。

动力头底座203能够作为优选方案地让钻机动力头稳定，底座203和支撑座202上面的圆孔对齐，再利用螺栓就能让主体101固定于底座203上，使钻机动力头的作用发挥得更稳定。

作为优选方案地，动力头底座203还包括两个固定孔204，两个固定孔204分别固定安装于底座203上边和底边的中部。

两个固定孔204中间可以穿过一根固定轴，使整个钻机动力头能够与钻机的其他部位固定，形成一个整体，提高工作效率。

实施例二相对于实施例一的优点在于：动力头底座203能够作为优选方案地让钻机动力头稳定，底座203和支撑座202上面的圆孔对齐，再利用螺栓就能让主体101固定于底座203上，使钻机动力头的作用发挥得更稳定；两个固定孔204中间可以穿过一根固定轴，使整个钻机动力头能够与钻机的其他部位固定，形成一个整体，提高工作效率。

本装置的使用方法包括以下步骤：

S1：安装钻头：选择合适作业的钻头，将钻头安装在钻杆E301末端；

S2：改变动力方式一：调整转换阀E106上的调节手柄E107，起到调节两个液压马达104改变其回油作用，从而实现两个液压马达104的串联或并联；

S3：马达串联，当两个液压马达104调节为串联时，低扭矩，增加速度，满足较大的动力需求；

S4：马达并联，当两个液压马达104调节为并联时，增加扭矩，低速。

本发明的方法操作方便，简单易懂，操作人员经过简单的培训，即可熟练掌握；操作方法十分简单通过转换阀，即可实现两个马达的串联并联，提高了装置使用的灵活性，让本发明的使用更加便利。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述，所属领域普通技术人员知晓申请日或者优先权日之前发明所属技术领域所有的普通技术知识，能够获知该领域中所有的现有技术，并且具有应用该日期之前常规实验手段的能力，所属领域普通技术人员可以在本申请给出的启示下，结合自身能力完善并实施本方案，一些典型的公知结构或者公知方法不应当成为所属领域普通技术人员实施本申请的障碍。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。