[发明专利]复合式液压动力头

说明书

本发明公开了一种复合式液压动力头，属于机械设计领域，包括变速箱、主动钻杆、液压卡盘和内置式液压水辫，所述变速箱上设置用于与所述主动钻杆滑动配合的主轴和用于驱动所述主动钻杆在所述主轴内做轴向往复移动的所述内置式液压水辫，所述主轴背离所述内置式液压水辫的背离端设置所述的液压卡盘。本发明采用液压卡盘和主动钻杆相结合，加接钻杆用主动钻杆，拆卸钻杆用液压卡盘，并利用内置式水辫实现钻杆加接与拆卸的转换，钻杆加接效率高，拆卸效率高，清洗液密封效果好，同普通钻机结构兼容，液压卡盘寿命高，同时可拓展冲击钻进技术。

技术领域

本发明属于机械设计技术领域，具体涉及一种复合式液压动力头，应用于煤矿液压钻机。

背景技术

目前钻机用的液压动力头，钻杆连接方式普遍采用液压卡盘夹持钻杆和主动钻杆连接钻杆两种方式，液压卡盘类动力头主要就是在主轴前端连接液压卡盘，液压卡盘同主轴一同旋转，靠液压卡盘对钻杆的夹持力进行载荷传递；主动钻杆类动力头是在主轴前端段直接连接主动钻杆，利用主动钻杆的螺纹连接钻杆。

液压卡盘类动力头主要特点就是拆卸钻杆方便，主要是利用液压卡盘和钻机夹持器夹紧钻杆，液压卡盘反转，旋松钻杆，然后松开液压卡盘就拆下钻杆，缺点传递扭矩小，工作时液压卡盘需高压旋转供油，液压卡盘寿命低，水辫经常泄露，无法实现钻杆的自动加接。

主动钻杆类动力头主要特点是钻杆加接方便，利用螺纹直接旋入即可，清洁水系统密封效果好，便于实现钻杆的自动加接。缺点拆卸钻杆困难，必须采用双夹持器实现钻杆间旋松，然后利用主动钻杆摩擦力旋离钻杆，再用夹持器夹紧钻杆，反转主轴，主动钻杆同钻杆脱离，松开夹持器，完成钻杆的拆卸。因此效率低，同时双夹持间轴向是接近刚性连接，因此在旋松钻杆时，会对钻杆造成伤害。

发明内容

有鉴于此，本发明目的在于提供一种复合式液压动力头，主要解决现有液压动力头存在的以下问题：1)液压卡盘类动力头存在旋转供油压力要求高、液压卡盘寿命低、传递载荷低、钻杆自动化加接难度大；2)主动钻杆动力头存在拆卸钻杆效率低，双夹持器结构复杂，拆卸钻杆损伤大，同普通钻机兼容性差(普通钻机是单夹持器)。

为达到上述目的，本发明提供了如下技术方案：

本发明提供一种复合式液压动力头，包括变速箱、主动钻杆、液压卡盘和内置式液压水辫，所述变速箱上设置用于与所述主动钻杆滑动配合的主轴和用于驱动所述主动钻杆在所述主轴内做轴向往复移动的所述内置式液压水辫，所述主轴背离所述内置式液压水辫的背离端设置所述的液压卡盘。

进一步，所述液压卡盘与所述主轴刚性连接。

进一步，所述内置式液压水辫由油缸筒、活塞、水辫套组成，所述活塞与所述主动钻杆转动连接，且活塞在油缸筒与水辫套之间形成的空间内往复移动。

进一步，所述主动钻杆外壁具有与所述主轴上轴孔形状相同的非圆形横截面。

进一步，所述非圆形横截面呈D形、方形或多边形。

本发明的有益效果是：本发明采用液压卡盘和主动钻杆相结合，加接钻杆用主动钻杆，拆卸钻杆用液压卡盘，钻杆加接效率高，拆卸效率高，清洗液密封效果好，同普通钻机结构兼容，液压卡盘寿命提高20倍以上，同时可拓展冲击钻进技术。

主要创新点

(1)内置伸缩式水辫，在保证清洁水密封的情况下，还能使主动钻杆轴向往复移动；

(2)主动钻杆同液压卡盘复合加接钻杆结构；

(3)留置冲击钻进接口技术。

本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。