[实用新型]钻机以及用于钻机的齿轮变速箱

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种钻机，尤其涉及一种水平导向钻机，更具体地涉及用于钻机的齿轮变速箱。

背景技术

本部分描述内容仅作为背景技术，并不意味着其一定构成现有技术。

出于安全和美学的考虑，水、电、燃气、电话和有限电视等公用设施管线通常都敷设在底下。地下公用设施有时可以埋设在随后回填的沟槽内。然而开沟耗费时间，还会毁坏现有建筑物或者道路。因此，一些技术，如水平定向钻孔技术越来越普及。

钻机的旋转驱动装置沿机架的滑动运动和其提供给钻柱的旋转运动共同使钻柱纵向进入土中或者从土中退出。

这种旋转驱动装置通常称为“旋转驱动”。通常旋转驱动具有两个或者更多个速度，由泵在任何给定的流速和压力下提供的液压力将会根据所选择的旋转驱动的速度而被转换成钻柱的不同的转速和扭矩。不同的转速可以不同的方式提供。

钻机的夹钳装置（例如虎钳）位于钻机的前部，由前、后夹钳装置组成，前后夹钳装置都可由液压油缸径向推动卡瓦来夹持钻杆，后夹钳装置可在液压油缸的作用下与前夹钳装置产生相对旋转，前后配合以便拆卸钻杆。

US5,018,351公开了包含有使用了变容量马达的旋转驱动的钻机。通过改变倾斜的摇板的角度来实现马达容量的改变。

US2,978,043公开了提供不同转速的旋转驱动装置，该装置是利用离合器部件实现在第一转速和第二转速之间的切换。然而这种切换是通过手动实现的。当主操作员控制钻机时，在钻机以高转速运转时，变速箱必须切换成低转速，才可以实现钻杆的上扣和卸扣，这时候还需要辅助操作员来手动地切换变速箱。所以每当给钻柱增加钻杆或者卸掉钻杆时，变速箱都需要切换。

但是上述这些齿轮变速箱的切换操作与夹钳装置的操作是独立控制的，切换的手段也是复杂的，而且成本高，齿轮变速箱的换挡操作使得齿轮发生较严重的磨损。

实用新型内容

本实用新型旨在克服现有技术存在的上述问题。一方面提供了改进的齿轮变速箱，另一方面提供了一种改进的齿轮变速箱的控制系统。

本实用新型提供了一种用于钻机的齿轮变速箱，所述齿轮变速箱用于为钻柱提供不同转速的旋转运动，所述齿轮变速箱包括：

用于与马达相连的输入元件；

用于与钻机的钻柱相连的输出元件；

连接在所述输入元件和所述输出元件之间的第一、第二齿轮元件；以及

联接件，所述联接件能够在与所述第一齿轮元件接合由此提供给钻柱第一转速的第一位置和与所述第二齿轮元件接合由此提供给钻柱第二转速的第二位置之间移动；

其特征在于，所述联接件与所述第一、第二齿轮元件布置成使得在所述联接件与所述第一、第二齿轮元件分别形成的接合表面沿着旋转轴线方向延伸，以及在相应的所述接合表面上设有交错布置的键，以便每间隔一定数量的键就有至少一个键在其长度方面沿所述旋转轴线方向缩短。

所述联接件的与所述第一、第二齿轮元件相接合的接合表面上的键沿与旋转轴线方向相垂直的方向为向内布置，所述第一、第二齿轮元件的与所述联接件相接合的接合表面上的键沿与旋转轴线方向相垂直的方向为向外布置。

可选择地，所述联接件与所述第一、第二齿轮元件的键的高度为恒定的。

优选地，所述联接件与所述第一、第二齿轮元件的键的长度为键的高度的至少两倍。

可选择地，所述联接件与所述第一、第二齿轮元件的缩短的键与未缩短的键的长度之比大于0.7且小于1。

优选地，所述联接件与所述第一、第二齿轮元件的缩短的键与未缩短的键的长度之比为0.8。

所述联接件与所述第一、第二齿轮元件的键每间隔一个键就有一个键在其长度方面沿着所述旋转轴线方向缩短。

所述联接件的接合表面上的缩短的键和未缩短的键在其两端侧形成倒角；以及所述第一、第二齿轮元件的接合表面上的缩短的键和未缩短的键在其与所述联接件接合的那一端形成倒角。

所述联接件以滑动的方式在所述第一位置和所述第二位置之间移动。

通过上述特征，提高了齿轮变速箱的齿轮之间的接合容易度，减少了磨损，延长了使用寿命。

本实用新型还提供了一种钻机，包括：

旋转驱动装置，所述旋转驱动装置连接在钻柱上用于给钻柱提供旋转运动；以及

夹钳装置，所述夹钳装置可选择地夹持钻柱或者从钻柱上松开；

其中，所述旋转驱动装置包括齿轮变速箱，所述齿轮变速箱具有：

用于与马达相连的输入元件；

用于与钻机的钻柱相连的输出元件；