[发明专利]一种可机械拧卸钻杆的立轴式钻机

说明书

技术领域

本发明属于工程机械中的钻机领域。尤其涉及用于地质勘探、坑道钻探等地层钻孔施工的一种可机械拧卸钻杆的立轴式钻机。

背景技术

地质勘探钻机主要是立轴式钻机和全液压钻机，全液压钻机的整体布局比较灵活，功能全面，机械自动拧卸钻杆取代了人力拧卸钻杆，省时省力。立轴式钻机由于结构所限制，机械自动拧卸钻杆比较困难，现有的方法一是采用液压拧管机，但这种方法仅适用于垂直钻孔而不适用水平或者其他角度钻孔，方法二是采用三卡盘钻机，正转拧卸钻杆，也存在卡盘串太长和拧卸钻杆时孔内钻杆柱摩擦阻力太大等问题。

发明内容

为克服现有技术的以上缺陷，本发明提供一种结构简单、使用方便可靠的机械拧卸钻杆的立轴式钻机。

本发明的可机械拧卸钻杆的立轴式钻机其他部分与通常的立轴式钻机相同，实现可机械拧卸钻杆的结构为：用一对安装在回转箱体内的齿轮，将与电机连接的变速箱的输出轴的旋转动力传递给立轴，立轴上套装有可沿立轴上下滑动的滑轴套，滑轴套可随立轴旋转，通过一对圆柱齿轮将滑轴套的旋转传递给与立轴平行的钻杆主轴，钻杆主轴为内可套接钻杆的空心轴，钻杆主轴下方固定有用于卡紧钻杆的卡盘，卡盘可带动钻杆与主轴一起转动。这样的设置使钻杆与立轴不在同一直线上，给机械拧卸装置提供了安装位置；同时钻杆与立轴平行，也实现了现有技术中钻杆与立轴同向同步旋转的功能。在卡盘下方有固定在回转器箱体上的可以夹持钻杆的夹持器。两段钻杆间的钻杆接头在卡盘和夹持器之间。

该机构的运动方式是：电动机带动联轴器、变速箱，通过变速箱内部的轮系，动力从变速箱输出轴输出，经齿轮、立轴、圆柱齿轮传递至卡盘，卡盘夹住钻杆转动。从上往下看，钻杆顺时针转动为正转，逆时针转动为反转。卡盘夹紧钻杆，夹持器松开，钻杆正转钻进；卡盘和夹持器同时夹紧钻杆，卡盘反转，钻杆接头被拧开。

作为优选方案，滑套轴是空心轴，内孔为六方孔或其他非圆孔，立轴与滑套轴相配合部分的截面是为对应的六方的或其他非圆形状。

作为优选方案，电机、齿轮箱及其输出轴为水平布置，安装在回转箱体内的一对齿轮为圆锥齿轮，将水平方向的输出轴的旋转动力传递给与输出轴垂直的立轴。

其有益效果是：1、可以采用长钻杆钻进，也可采用短钻杆钻进，适合在地面和坑道中使用，适合多角度钻孔。2、在非垂直钻孔时能够以非人工方式拧卸钻杆。3、拧卸钻杆时，孔内钻杆柱不转动，摩擦阻力小。

附图说明

附图为本发明的结构示意图。

图中：1.夹持器，2.卡盘，3.圆柱齿轮1，4.减速箱体，5.主轴，6.钻杆，7.机架，8.立轴，9.滑套轴，10.圆柱齿轮2，11.圆锥齿轮1，12.回转器箱体，13.圆锥齿轮2，14.变速箱输出轴，15.变速箱，16.联轴器，17.电动机，18.定位盘，19.钻杆接头。

具体实施方式

如图所示：圆锥齿轮13和圆锥齿轮11安装在回转器箱体12内部，回转器箱体12与定位盘18连接并固定于变速箱体上，改变钻杆角度和方位时可以转动。圆锥齿轮11与立轴8连接，齿轮10与滑套轴9连接，滑套轴9是空心轴，内孔为六方孔或其他非圆孔，立轴8与滑套轴9相配合部分的截面是六方的或其他非圆形状，滑套轴9套在立轴8上可以沿轴向移动，并可以和立轴8一起转动。支架7与回转器箱体12连接，位于回转器箱体12上方。立轴8下端通过轴承支承于回转器箱体12，上端通过轴承支承于支架7。主轴5是空心轴，其轴线与立轴8的轴线平行。齿轮3与主轴5连接并与齿轮10啮合。卡盘2与主轴5连接，位于减速箱体4下方，即与回转器箱体12在同一侧。夹持器1固定于回转器箱体12上，位于卡盘2下方。夹持器1和卡盘2之间为钻杆接头19

电动机17带动联轴器16、变速箱15，通过变速箱15内部的轮系，动力从变速箱输出轴14输出，经圆锥齿轮13和圆锥齿轮11、立轴8、圆柱齿轮10和圆柱齿轮3传递至卡盘2，卡盘2夹住钻杆6转动。从上往下看，钻杆6顺时针转动为正转，逆时针转动为反转。卡盘2夹紧钻杆，夹持器1松开，钻杆正转钻进；卡盘2和夹持器1同时夹紧钻杆，卡盘2反转，钻杆接头19被拧开。也可以设置成反转钻进，正转拧开钻杆接头19。