一种新型大口径入岩动力头的制作方法

1.本技术涉及钻探设备的领域，尤其是涉及一种新型大口径入岩动力头。


背景技术：

2.目前，在工程施工中，经常需要对底层进行钻孔，当在岩层进行钻孔时，则需要用到入岩动力头。
3.通常的入岩动力头包括吊盘，钻杆顶端与吊盘转动连接，钻杆上设有回转动力箱，回转动力箱内设有电机驱动钻杆转动，钻杆的底端安装有钻杆料斗。吊车将调动吊盘使得钻杆和动力箱等组件调起，电机驱动钻杆带动钻杆料斗转动对岩层进行钻取。由于岩层质地坚硬，在钻取时，会在钻杆上产生震动和应力，这些震动和应力有时会导致回转动力箱转动，影响钻取的效果和质量。
4.针对上述中的相关技术，发明人认为存在有回转动力箱不稳定的缺陷。


技术实现要素：

5.为了增强回转动力箱在钻取时的稳定性，本技术提供一种新型大口径入岩动力头。
6.本技术提供的一种新型大口径入岩动力头采用如下的技术方案：
7.一种新型大口径入岩动力头，包括钻杆、回转动力箱、外护筒和钻头；回转动力箱与钻杆转动连接，回转动力箱内固设有驱动组件用以驱动钻杆转动；钻取时，钻杆、回转动力箱和钻头均被外护筒罩设在内腔，外护筒与钻孔间隙配合；回转动力箱上固设有限位组件，限位组件能够靠近并抵触外护筒的内壁，所述限位组件至少关于钻杆对称地设有两组。
8.通过采用上述技术方案，在钻取时，限位组件能够靠近并抵触外护筒的内壁，且限位组件关于钻杆至少对称设有两组，几组对称的限位组件共同抵触外护筒的内壁，使得回转动力箱受力平衡，限位组件能够对回转动力箱起到限位支撑的作用，限制回转动力箱的转动。
9.可选的，所述限位组件包括液压缸，回转动力箱的侧壁上开设有通孔，液压缸固设于动力回转动力箱的内底面，液压缸的活塞杆端头面向通孔，且液压缸动作时，液压缸的活塞杆能够伸出通孔并抵触外护筒的内壁。
10.通过采用上述技术方案，液压缸稳定性好，液压缸的活塞杆抵触外护筒的内壁时能够对回转动力箱提供稳定的支撑，提高回转动力箱的稳定性。
11.可选的，所述壳体的内壁固设有固定筒，液压缸与固定筒插接配合，固定筒的内圈直径大于通孔直径，固定筒的一端与回转动力箱的内壁焊接且与通孔水平同轴设置。
12.通过采用上述技术方案，固定筒能够与压压刚插接配合，使得液压缸便于拆卸和安装，同时，固定筒水平设置，使得气缸的活塞杆能够顺畅伸缩，提高了限位组件的稳定性。
13.可选的，所述回转动力箱包括壳体和端盖，端盖能够在壳体的顶端盖合；回转动力箱的端盖和壳体的内底面上开设有同轴相对的轴孔，轴孔处固设有第一转动轴承，钻杆与
两个第一转动轴承的内圈过盈配合，轴孔位于壳体内的部分套设有从动齿轮；所述驱动组件包括驱动电机，驱动电机固设在端盖外侧，壳体的内地面转动连接有竖直的传动轴，传动轴上同轴固设有主动齿轮，主动齿轮与从动齿轮啮合，驱动电机的输出轴穿过端盖与传动轴的顶端固定连接。
14.通过采用上述技术方案，驱动电机带动传动轴和主动齿轮转动，主动齿轮带动从动齿轮进而带动钻杆转动；齿轮传动效率高稳定性好，使得驱动组件能够稳定持续工作，增强了驱动组件的可靠性。
15.可选的，所述回转动力箱与吊盘之间固设有连接筒，连接筒的底端与端盖法兰连接，连接筒的顶端与吊盘固定连接。
16.通过采用上述技术方案，连接筒连接吊具和回转动力箱，连接筒对回转动力箱起到了固定的作用，同时连接筒减少了钻孔顶端的尘土经过端盖上第一转动轴承的间隙进入壳体内的几率，增强了回转动力箱工作的稳定性。
17.可选的，所述连接筒的底部与端盖之间设有密封垫。
18.通过采用上述技术方案，密封圈能够减少液体和尘土经过连接筒与端盖之间的间隙进入端盖上的第一转动轴承的间隙内的几率，增强了驱动组件的稳定性。
19.可选的，所述钻头的顶部固设有连接杆，连接杆与钻杆的底部固定连接；连接杆与钻杆上套设有减震弹簧，连接杆和钻杆上均固设有同轴的弹簧座，减震弹簧的两端分别与对应端的弹簧座固定连接。
20.通过采用上述技术方案，减震弹簧能够将钻头在钻取时与岩层碰撞产生的震动和应力进行缓冲，减小了震动和应力传递至回转动力箱的作用，提升了回转动力箱的稳定性。
21.可选的，所述驱动组件设有两组，且两组驱动组件关于钻杆对阵设置。
22.通过采用上述技术方案，两组对称的驱动组件驱动钻杆，使得钻杆受力平衡，增强了钻杆在转动时的稳定性。
23.可选的，所述壳体的内底面固设有多个竖直的支撑杆，端盖盖合在壳体上时，支撑杆顶端抵触端盖的内侧，且端盖与支撑杆螺栓连接。
24.通过采用上述技术方案，支撑杆与端盖螺栓连接，增强了端盖与壳体盖合时的一体性，提升了回转动力箱整体的结构强度和稳定性。
25.综上所述，本技术包括以下至少一种有益技术效果：
26.1.在钻取时，限位组件能够靠近并抵触外护筒的内壁，且限位组件关于钻杆至少对称设有两组，几组对称的限位组件共同抵触外护筒的内壁，使得回转动力箱受力平衡，限位组件能够对回转动力箱起到限位支撑的作用，限制回转动力箱的转动；
27.2.连接筒连接吊具和回转动力箱，连接筒对回转动力箱起到了固定的作用，同时连接筒减少了钻孔顶端的尘土经过端盖上第一转动轴承的间隙进入壳体内的几率，增强了回转动力箱工作的稳定性。
附图说明
28.图1是本技术实施例中动力头上半部分的剖面示意图；
29.图2是本技术实施例中动力头上半部分另一个角度的剖面示意图；
30.图3是本技术实施例中动力头下半部分的剖面示意图。
31.附图标记说明：1、吊盘；2、钻杆；21、从动齿轮；3、回转动力箱；31、端盖；32、壳体；321、通孔；33、驱动组件；331、驱动电机；332、传动轴；333、第二转动轴承；334、主动齿轮；34、限位组件；341、液压缸；342、固定筒；35、轴孔；36、第一转动轴承；37、支撑杆；4、连接筒；41、密封垫；5、外护筒；6、钻头；61、连接杆；62、弹簧座；63、减震弹簧。
具体实施方式
32.以下结合附图1
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3对本技术作进一步详细说明。
33.本技术实施例公开一种新型大口径入岩动力头，参照图1和图2，其包括吊盘1、钻杆2、回转动力箱3、连接筒4和钻头6；吊盘1与钻杆2的顶端转动连接，钻杆2穿过回转动力箱3且与回转动力箱3转动连接，回转动力箱3与吊盘1之间固设有连接筒4，钻杆2位于连接筒4的内腔；回转动力箱3的内部固设有驱动组件33以驱动钻杆2转动，钻杆2的底端固定连接有钻头6。钻取时，外护筒5将钻杆2、回转动力箱3、外护筒5和钻头6罩设在内腔，且外护筒5随着钻取的深入一同下移；回转动力箱3内至少设有两组限位组件34，限位组件34能够靠近或远离外护筒5的内壁，限位组件34靠近并抵触外护筒5的内壁时，对回转动力箱3起到限位的作用，限制回转动力箱3的转动。
34.参照图1和图2，回转动力箱3包括端盖31和壳体32，端盖31能够在壳体32的顶端盖31合；回转动力箱3的底部与端盖31上同轴开设有轴孔35，轴孔35处均焊接有第一转动轴承36，钻杆2穿过两个同轴的轴孔35，且钻杆2与第一转动轴承36的内圈过盈配合；钻杆2上套设有同轴的从动齿轮21，从动齿轮21位于壳体32内，从动齿轮21与钻杆2键连接。驱动组件33包括驱动电机331、传动轴332、第二转动轴承333和主动齿轮334；第二转动轴承333焊接在壳体32的内底面，传动轴332竖直设置且传动轴332的底端与第二转动轴承333的内圈过盈配合。驱动电机331设于端盖31的外侧，驱动电机331的机身与端盖31螺栓连接，驱动电机331的输出轴穿过端盖31与传动轴332的顶端固定连接。传动轴332上焊接有与传动轴332同轴的主动齿轮334,主动齿轮334与从动齿轮21啮合。驱动组件33设有两组，且两组驱动组件33关于钻杆2对称。驱动电机331带动传动轴332进而使得主动齿轮334转动，主动齿轮334带动从动齿轮21进而带动钻杆2转动。
35.参照图1和图2，壳体32的内地面焊接有四根竖直的支撑杆37，四根支撑杆37沿轴孔35周向等间距设置，支撑杆37的顶端开设有螺纹孔，端盖31盖合在壳体32上时，支撑杆37的顶端抵触壳体32的内侧，端盖31的外侧旋接有螺栓与对应的支撑杆37连接。支撑杆37支撑端盖31并与端盖31螺栓连接，提高了端盖31与壳体32之间的结构强度。
36.参照图1和图2，限位组件34包括固定筒342和液压缸341，固定筒342的两端开口，壳体32的侧壁上开设有通孔；通孔的直径大于液压缸341的活塞杆的直径，小于液压缸341的缸体直径；固定筒342的直径大于通孔的直径，固定筒342水平设于壳体32内腔，固定筒342的另一端与固定筒342的内壁焊接，且固定筒342将通孔罩设。液压缸341与固定筒342插接配合且通过螺栓固定，液压缸341设有活塞杆的一端靠近通孔。液压缸341不启动时，活塞杆的端头位于壳体32内；液压缸341启动时，液压缸341活塞杆向壳体32外侧伸出并抵触外护筒5的内侧壁，以限制回转动力箱3的转动。
37.参照图1和图2，吊盘1的底部固设有第一转动轴承36，钻杆2的顶端与第一转动轴承36过盈配合。连接筒4的顶端与吊盘1的底部焊接，连接筒4的底部与端盖31的的外侧法兰
连接，且端盖31与连接筒4的底部之间固设密封垫41，密封垫41为o型密封圈。o型密封圈对连接筒4与端盖31的连接处形成密封，能够减少尘土和液体通过连接筒4与端盖31的连接处进入壳体32内的几率。
38.参照图2和图3，钻头6的顶端设有与钻头6一体成型且同轴的连接杆61，连接杆61与钻杆2的底端固定连接。连接杆61与钻杆2上均套设有同轴的弹簧座62并焊接固定，两个弹簧座62之间设有减震弹簧63，减震弹簧63将钻杆2与连接杆61套设；减震弹簧63的两端分别与对应端的弹簧座62焊接。钻头6在钻取时产生震动和应力，能够被减震弹簧63缓冲，减小了钻头6通过钻杆2作用在回转动力箱3上的应力与震动。
39.本技术实施例一种新型大口径入岩动力头的实施原理为：驱动电机331带动传动轴332与主动齿轮334转动，主动齿轮334带动从动齿轮21和钻杆2转动，进而使得钻头6旋转对岩层进行钻取。
40.在钻取时，外护筒5将钻头6、回转动力箱3、钻杆2和连接筒4罩设在内腔，且随着钻头6的钻取向孔内进给；启动两组液压缸341，液压缸341的活塞杆伸缩处通孔，并且抵触外护筒5的内壁；液压缸341的活塞杆对称抵紧外护筒5的内壁，对回转动力箱3起到了支撑固定的作用，能够限制回转动力箱3转动，使得钻取稳定。
41.钻取时，钻头6与岩层之间碰撞产生的震动和应力通过连接杆61传递给钻杆2，并且在钻杆2与连接杆61的连接处，减震弹簧63能够对震动进行缓冲，减小了应力和震动对回转动力箱3的损伤，使得回转动力箱3保持稳定。
42.以上均为本技术的较佳实施例，并非依此限制本技术的保护范围，故：凡依本技术的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本技术的保护范围之内。