具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

如图1-图10所示，本发明的强制冷却润滑免维护型坑道钻机动力头，包括壳体1，壳体1上设置有绕其自身轴心线转动的主轴2和驱动主轴2旋转的驱动装置3，，主轴2外套设有用于将其夹紧的中空状卡盘装置，壳体1与主轴2围合形成与卡盘装置内腔连通的第一冷却腔6，卡盘装置上设置有进液口4，壳体1上有出液口5，进液口4和出液口5均与第一冷却腔6连通。

本发明的坑道钻机使用时，驱动装置3启动，驱动主轴2绕其轴心线旋转，利用卡盘装置夹紧钻杆；与此同时，通过注液口4向卡盘装置内注入液压油，液压油依次通过卡盘装置内腔和第一冷却腔后，从出液口5流出。液压油在流动过程中，带走卡盘装置和主轴2表面的热量，以及由于摩擦产生的碎屑杂质，而后从出液口5流出，使得主轴2外部和卡盘装置内部维持清洁，避免碎屑产生的磨损，同时利用液压油带走热量，对主轴2和卡盘装置进行降温和润滑，减少主轴2和卡盘装置的热变形，从而保证密封效果，并延长设备的使用寿命，使得设备免于维护。当然，出液口5也可以设置于卡盘装置上，相应的此时进液口4设置于壳体1上。

如图1所示，壳体1包括减速壳21，驱动装置3包括固定于减速壳21上的液压马达3a、同轴固定于液压马达3a输出端的驱动齿轮3b和两个与主轴2同轴心线连接的从动齿轮3c，两个从动齿轮3c的外径相异，且驱动齿轮3b为与其中一个从动齿轮3c啮合的双联齿轮。

驱动装置3运行时，液压马达3a启动，带动驱动齿轮3b旋转，驱动齿轮3b作用在其中一个与其啮合的从动齿轮3c上，从而通过从动齿轮3c带动主轴2旋转；由于驱动齿轮3b为双联齿轮，两个从动齿轮3c的外径相异，通过控制驱动齿轮3b与另一个从动齿轮3c啮合，能够改变主轴2的旋转速度，从而根据不同的需要，选择控制驱动齿轮3b与其中一个从动齿轮3c啮合，以调节主轴2的转速。

如图2所示，卡盘装置包括套设于主轴2外的卡瓦座13、设置于卡瓦座13和主轴2之间的至少三个卡瓦12和驱动卡瓦座13沿主轴2轴向移动的平移组件，卡瓦座13的内表面为背对液压马达3a的扩口状，卡瓦12均匀分布于以主轴2横截面中心为圆心的圆周上，瓦座13外密封套设有轴承外壳26，卡瓦座13和轴承外壳26围合形成卡盘装置的内腔；轴承外壳26和卡瓦座13之间设置有密封套设于卡瓦座13外的第二耐磨环14。

主轴2与卡盘装置中的卡瓦座13驱动连接，主轴2被驱动装置3驱动旋转后，带动卡瓦座13和卡瓦12绕主轴2的轴心线旋转，实现转动功能；通过平移组件驱动卡瓦座13沿主轴2的轴向移动，通过卡瓦座13扩口状的内壁，带动卡瓦12沿主轴2的径向靠近主轴2移动，最终卡瓦12抵靠在主轴2上，从而夹紧钻杆；液压油进入到卡瓦座13和轴承外壳26围合形成的内腔时，带走内腔中的杂质和卡瓦座13表面的热量，保持内腔表面的清洁，减少磨损，并对卡瓦座13进行降温，防止其热变形，保证密封效果，并延长卡瓦座13的使用寿命；通过第二耐磨环14能够防止卡瓦座13与轴承外壳26之间的磨损，当耐磨环14损坏后，仅需对齐进行更换，而无需更换安装卡瓦座13，一方面降低了更换成本，而另一方面，更换更加方便，减轻了工人的工作量，从而有利于提高工作效率。需要说明的是，卡瓦座13的内表面也可以设计成朝向液压马达3a的收口状，同样能够达到上述技术效果。

卡瓦12通过磁吸件18与卡瓦座13固定连接。通过磁吸件18实现卡瓦12与卡瓦座13之间的固定连接，并且相对于传统的通过螺钉固定方式，该卡瓦12的安装方式更有利于快速对其进行更换安装，提高更换效率，减轻更换工作量。

如图5和图6所示，平移组件包括油缸15，油缸15的缸筒与壳体1固定连接，油缸15的活塞杆与轴承外壳26连接的一端设置有球状的凸起16，卡瓦座13与凸起16的一侧设置通过螺栓固定连接的前盖27和后盖28，前盖27和后盖28围合形成与凸起16相适配的凹陷17。

通过采用上述设计，利用前盖27和后盖28组合形成的凹陷17与油缸15活塞杆端部的球状凸起16相适配，使得设备运行时，能够减少卡盘装置传递到油缸15的振动，从而延长油缸15密封件的使用寿命。

如图1所示，壳体1和卡盘装置之间还设置有套设于主轴2外的轴承座7，轴承座7上设置有套设于主轴2外的轴承8，轴承座7与主轴2围合形成与卡盘装置内腔、第一冷却腔6连通的第二冷却腔9；如图3和图4、图7-图10所示，壳体1背对卡盘装置的一端设置有套设于主轴2外的分流套19，轴承座7与卡盘装置相邻的一端设置有套设于主轴2外的压盖20，分流套19与主轴2之间，以及压盖20与主轴2之间均设置有密封套设于主轴2外的第一耐磨环；分流套19和压盖20上均设置有环形槽29和连通于环形槽内部的导流喷孔11；其中，分流套19上的环形槽29与第一冷却腔6连通，导流喷孔11的出液口朝向位于分流套19与主轴2之间的第一耐磨环10的密封接触面，压盖20上的环形槽29与第二冷却腔9连通，导流喷孔11的出液口朝向位于轴承座7和主轴2之间的第一耐磨环10的密封接触面。如图1和图4所示，轴承外壳26上设置有与卡盘装置内腔连通的进液口4和排液口23，轴承座7上设置有与第二冷却腔9、排液口23连通的第一分流口24，减速壳21上设置有与排液口23、第一冷却腔6连通的第二分流口25以及与第一冷却腔6连通的出液口5。

利用轴承座9上的轴承8支撑支撑2进行稳定的旋转，减小其旋转时产生的振动；液压油在流动时，首先通过进液口4进入轴承外壳26与卡瓦座13形成的内腔中，而后通过排液口23排出，分成两路冷却流道，其中一路通过第一分流口24进入到第二冷却腔9内，而另一路通过第二分流口25进入到第一冷却腔6内，最终两路冷却流道的液压油通过出液口5排出。液压油在流动过程中，带走了主轴2表面的热量以及由于摩擦产生的碎屑杂质，保证设备的内部环境保持在一个较高的清洁等级，同时通过液压油的流动带走摩擦产生的热量，从而将设备的运行稳定在一个合适的温度，延长了设备的使用寿命，使设备免于维护。

而通过第一耐磨环10能够防止主轴2旋转过程中，与轴承座7和壳体1之间发生磨损，保证主轴2有足够长的使用寿命，使得设备免于维护；当第一耐磨环10损坏时，工人们也仅需对第一耐磨环10仅需更换即可，无需拆装主轴2进行维护，一方面，使得设备维修更加方便，减轻了工作量，而另一方面，由于仅需更换第一耐磨环10，因此维修成本大幅度降低，从而大大降低了客户的使用成本。

分流套19和压盖20上的导流喷孔11均设置有多个，且均匀分布于以主轴2横截面圆心为中心的圆周上，并朝向第一耐磨环10。采用上述结构后，使得进入第二冷却腔9和第一冷却腔6内的两路冷却流道中的液压油，能够通过多个导流喷孔11均匀喷射在两处的第一耐磨环10上，而第一耐磨环正好处于主轴2的油封摩擦和发热处，因此，能够保证液压油在第一时间带走热量和杂质， 并对主轴2进行润滑，多点均匀的设计，有利于对第一耐磨环10和主轴9外周进行均匀吸热，避免各处温度不一致而引发热变形，如此，通过均匀吸热改善降温效果，进一步延长了主轴2和设备的使用寿命。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。