專利名稱：鉆機的主傳動和變速系統(tǒng)及其操縱機構(gòu)的制作方法
鉆機的主傳動和變速系統(tǒng)及其操縱機構(gòu)
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種鉆機，特別涉及一種鉆機的主傳動和變速系統(tǒng)及其操縱機構(gòu)。背景技術(shù)：
鉆機(drill)是在地質(zhì)勘探中，帶動鉆具向地下鉆進，獲取實物地質(zhì)資料的機械設備。又稱鉆探機。主要作用是帶動鉆具破碎孔底巖石，下入或提出在孔內(nèi)的鉆具。可用于鉆取巖心、礦心、巖屑、氣態(tài)樣、液態(tài)樣等，以探明地下地質(zhì)和礦產(chǎn)資源等情況。鉆機的型號有很多種，但通常都需要一傳動系統(tǒng)和變速機構(gòu)，傳動系統(tǒng)用以將動力傳送到鉆具，變速機構(gòu)可實現(xiàn)鉆具的多種速度輸出。如圖1所示，為XY-A-4型鉆機的結(jié)構(gòu)，包括動力源1’、主傳動和變速系統(tǒng)2’、其它傳動系統(tǒng)3’以及設于一立軸4’上的鉆具 (未圖示)，該主傳動和變速系統(tǒng)2’包括一分別連接于動力源1’和主動軸21’的皮帶輪組 22’，主動軸21’上設有一可滑動的滑動齒輪組211’，可分別與設置在與主動軸21’平行設置的從動軸23’上的三個不同的固定齒輪231’嚙合，實現(xiàn)三個檔位的轉(zhuǎn)速輸出，再由其它傳動系統(tǒng)3’傳送至立軸4’上，以驅(qū)動設置在立軸4’上的鉆具旋轉(zhuǎn)，即可進行鉆探作業(yè)。 其中，主動軸21，上還設置有一撥叉M1，，撥叉Ml，分別連接滑動齒輪組211，和一手柄 M2，，該撥叉Ml，以及手柄M2，即構(gòu)成主傳動和變速系統(tǒng)2，的操縱機構(gòu)M，，將手柄M2， 設置在鉆機殼體外表面，即可通過手動操作手柄M2’以操作撥叉Ml’來控制滑動齒輪組 211’沿著主動軸21’軸向滑動，選擇一需要的固定齒輪231’進行嚙合，從而得到相應的轉(zhuǎn)速。然而這種操縱機構(gòu)24’需人工手動操作，無法實現(xiàn)自動控制，很是不便。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的第一目的，在于提供一種鉆機的主傳動和變速系統(tǒng)，改用液壓操控，實現(xiàn)鉆機鉆具的不同檔位的轉(zhuǎn)速輸出，利于自動控制。上述目的的實現(xiàn)技術(shù)方案為一種鉆機的主傳動和變速系統(tǒng)，包括與主動力源連接的主動軸、與動軸平行設置的從動軸，其中所述主動軸上設置有可沿該主動軸軸向滑動的滑動齒輪組，從動軸上分段布置有復數(shù)個固定齒輪，所述滑動齒輪組以可選擇的方式與所述復數(shù)個固定齒輪之一嚙合，所述滑動齒輪組與所述固定齒輪的嚙合通過一操縱機構(gòu)自動控制，所述操縱機構(gòu)包括第一油缸和第二油缸以及一平行于所述主動軸的操作桿，該操作桿設置在第一油缸和第二油缸之間的并由該第一油缸和第二油缸控制沿軸向左右移動， 所述操作桿上還固定一撥叉，所述撥叉與所述滑動齒輪組連接，以帶動滑動齒輪組軸向滑動。本發(fā)明的第二目的，在于提供一種鉆機的主傳動和變速系統(tǒng)的操縱機構(gòu)，對鉆機的主傳動和變速系統(tǒng)進行液壓操控，實現(xiàn)鉆機鉆具的不同檔位的轉(zhuǎn)速輸出，利于自動控制。該目的的實現(xiàn)技術(shù)方案為一種鉆機的主傳動和變速系統(tǒng)的操縱機構(gòu)，其包括第一油缸和第二油缸，以及設置在第一油缸和第二油缸之間的一操作桿、所述操作桿上還固定一撥叉，所述撥叉與一滑動齒輪組連接，以帶動該滑動齒輪組軸向滑動。
本發(fā)明具有如下優(yōu)點將鉆機的主傳動和變速系統(tǒng)改用液壓操控，實現(xiàn)鉆機鉆具的不同檔位的轉(zhuǎn)速輸出，利于自動控制。

下面參照附圖結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步的說明。圖1為現(xiàn)有技術(shù)中XY-A-4型鉆機主傳動和變速系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。圖2為本發(fā)明鉆機的主傳動和變速系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3至圖5為本發(fā)明鉆機的主傳動和變速系統(tǒng)的操縱機構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖，并處于三個不同檔位狀態(tài)。
具體實施方式如圖2至圖5所示，本發(fā)明的主傳動和變速系統(tǒng)，其主用于鉆機內(nèi)部的動力傳動， 所述鉆機包括動力源1 (可以是油馬達，但本發(fā)明不限于此)、主傳動和變速系統(tǒng)2、其它傳動系統(tǒng)3以及用于設置鉆具的立軸4。主傳動和變速系統(tǒng)2、其它傳動系統(tǒng)3共同將動力源 1的動力以不同的檔位轉(zhuǎn)速傳至立軸4上的鉆具。本發(fā)明的主傳動和變速系統(tǒng)2包括與動力源1連接的主動軸21、與主動軸21平行設置的從動軸22，所述主動軸21上設置有可沿該主動軸21軸向滑動的滑動齒輪組211， 從動軸22上分段布置有復數(shù)個固定齒輪222，所述滑動齒輪組211以可選擇的方式與所述復數(shù)個固定齒輪222之一嚙合，所述滑動齒輪組211與所述固定齒輪222的嚙合通過一操縱機構(gòu)23自動控制。圖中顯示和滑動齒輪組211有3個滑動齒輪，與此相對應的固定齒輪 222的數(shù)目也為3個，但本發(fā)明不限于此。主要如圖3至圖5所示，所述操縱機構(gòu)23包括第一油缸231和第二油缸232，以及設置在第一油缸231和第二油缸232之間的并平行于所述主動軸21的一操作桿233，該操作桿233由該第一油缸231和第二油缸232控制沿軸向左右移動，所述操作桿233上還固定一撥叉234，所述撥叉234與所述滑動齒輪組211連接，以帶動滑動齒輪組211軸向滑動，操縱機構(gòu)23還包括一對定裝置235，該對定裝置235設在所述撥叉234上的復數(shù)個定位槽236，以及垂直所述操作桿233方向設置在所述撥叉234的外側(cè)的一定位柱237，用于與所述復數(shù)個定位槽236之一配合定位237，且定位柱237相對主動軸21的軸向靜止而可相對于所述操作桿233的徑向運動。所述定位柱237的外端設有一行程開關(guān)238。所述撥叉234具有一固定軸套2341和兩限位片2342，所述固定軸套2341套設在所述操作桿233上，所述兩限位片2342連接于所述固定軸套2341，并使所述滑動齒輪組 211的其中一滑動齒輪限位于該兩限位片2342之間。所述第一油缸231為活塞和柱塞組成的復合缸，所述第二油缸232是柱塞缸，作為一個較佳的方案，可以將所述第一油缸231和第二油缸232的柱塞2311 0321)與所述操作桿233 —體成型設置，以使結(jié)構(gòu)簡單，對中方便。結(jié)合圖2至圖5，本發(fā)明的工作原理如下變速時，油馬達1要能低速轉(zhuǎn)動以利于齒輪嚙合，由電氣控制來實現(xiàn)。當?shù)谝挥透?31的油孔A進油，第二油缸232的油孔B回油時，第二油缸232的柱塞通過操縱桿233和撥叉234推動滑動齒輪組211移到左端嚙合位置，處于如圖3所示的狀態(tài)。當油孔A、B同時進油時，第二油缸232的柱塞推力大于第一油缸231的柱塞，使操縱桿233的軸肩緊貼第二油缸232的活塞的右端面，而第一油缸231的活塞的推力又大于第二油缸232的柱塞，故活塞推動操縱桿233向右移至第一油缸231體的右端受限而停止， 此時滑動齒輪組211正處于中間嚙合位置，處于如圖4所示的狀態(tài)。當油孔B進油，油孔A回油時，第一油缸231的活塞移至缸體右端停止，同時柱塞在壓力油作用下也向右移，直至柱塞左端上的卡圈緊貼活塞左端面為止，此時滑動齒輪組 211移到右端的嚙合位置上，處于如圖5所示的狀態(tài)。上述三個嚙合位置，實現(xiàn)了本發(fā)明的主傳動和變速系統(tǒng)2三個檔位轉(zhuǎn)速的輸出， 再由其它傳動系統(tǒng)3傳至立軸4上，對立軸4上的鉆具提供動力。雖然以上描述了本發(fā)明的具體實施方式
，但是熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員應當理解，我們所描述的具體的實施例只是說明性的，而不是用于對本發(fā)明的范圍的限定，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員在依照本發(fā)明的精神所作的等效的修飾以及變化，都應當涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求所保護的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種鉆機的主傳動和變速系統(tǒng)，包括與動力源連接的主動軸、與主動軸平行設置的從動軸，其特征在于所述主動軸上設置有可沿該主動軸軸向滑動的滑動齒輪組，從動軸上分段布置有復數(shù)個固定齒輪，所述滑動齒輪組以可選擇的方式與所述復數(shù)個固定齒輪之一嚙合，所述滑動齒輪組與所述固定齒輪的嚙合通過一操縱機構(gòu)自動控制，所述操縱機構(gòu)包括第一油缸和第二油缸以及一平行于所述主動軸的操作桿，該操作桿設置在第一油缸和第二油缸之間的并由該第一油缸和第二油缸控制沿軸向左右移動，所述操作桿上還固定一撥叉，所述撥叉與所述滑動齒輪組連接，以帶動滑動齒輪組軸向滑動。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鉆機的主傳動和變速系統(tǒng)，其特征在于操縱機構(gòu)還包括一對定裝置，該對定裝置設在所述撥叉上的復數(shù)個定位槽，以及垂直所述操作桿方向設置在所述撥叉的外側(cè)的一定位柱，用于與所述復數(shù)個定位槽之一配合定位，且定位柱相對主動軸的軸向靜止而可相對于所述操作桿的徑向運動。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鉆機的主傳動和變速系統(tǒng)，其特征在于所述定位柱的外端設有一行程開關(guān)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鉆機的主傳動和變速系統(tǒng)，其特征在于所述撥叉具有一固定軸套和兩限位片，所述固定軸套套設在所述操作桿上，所述兩限位片連接于所述固定軸套，并使所述滑動齒輪組的其中一滑動齒輪限位于該兩限位片之間。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鉆機的主傳動和變速系統(tǒng)，其特征在于所述第一油缸為活塞和柱塞組成的復合缸，所述第二油缸是柱塞缸，所述第一油缸和第二油缸的柱塞與所述操作桿一體成型設置。
6.一種鉆機的主傳動和變速系統(tǒng)的操縱機構(gòu)，其特征在于包括第一油缸和第二油缸，以及設置在第一油缸和第二油缸之間的一操作桿、所述操作桿上還固定一撥叉，所述撥叉與一滑動齒輪組連接，以帶動該滑動齒輪組軸向滑動。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的鉆機的主傳動和變速系統(tǒng)的操縱機構(gòu)，其特征在于還包括一對定裝置，該對定裝置設在所述撥叉上的復數(shù)個定位槽，以及垂直所述操作桿方向設置在所述撥叉的外側(cè)的一定位柱，用于與所述復數(shù)個定位槽之一配合定位，且定位柱相對主動軸的軸向靜止而可相對于所述操作桿的徑向運動。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的鉆機的主傳動和變速系統(tǒng)的操縱機構(gòu)，其特征在于所述定位柱的外端設有一行程開關(guān)。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的鉆機的主傳動和變速系統(tǒng)的操縱機構(gòu)，其特征在于所述撥叉具有一固定軸套和兩限位片，所述固定軸套套設在所述操作桿上，所述兩限位片連接于所述固定軸套，并使所述滑動齒輪組的其中一齒輪限位于該兩限位片之間。
全文摘要
本發(fā)明提供一種鉆機的主傳動和變速系統(tǒng)及其操縱機構(gòu)，所述主傳動和變速系統(tǒng)包括主動軸、與動軸平行設置的從動軸，所述主動軸上設置有可沿該主動軸軸向滑動的滑動齒輪組，從動軸上分段布置有復數(shù)個固定齒輪，所述滑動齒輪組以可選擇的方式與所述復數(shù)個固定齒輪之一嚙合，所述滑動齒輪組與所述固定齒輪的嚙合通過一操縱機構(gòu)自動控制，所述操縱機構(gòu)包括第一油缸和第二油缸，以及設置在第一油缸和第二油缸之間的并平行于所述主動軸的一操作桿、所述操作桿上還固定一撥叉，所述撥叉與所述滑動齒輪組連接，以帶動滑動齒輪組軸向滑動。本發(fā)明的主傳動和變速系統(tǒng)改用液壓操控，實現(xiàn)鉆機鉆具的不同檔位的轉(zhuǎn)速輸出，利于自動控制。
文檔編號E21B4/00GK102168523SQ20111010669
公開日2011年8月31日 申請日期2011年4月27日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月27日
發(fā)明者蘭橋昌 申請人:蘭橋昌