一种双输出轴非开挖定向钻机动力装置及配套使用的钻杆的制作方法

本发明涉及钻机领域，尤其涉及一种双输出轴非开挖定向钻机动力装置及配套使用的钻杆。

背景技术：

非开挖水平定向钻机是利用定向钻杆，在对地面极小部分开挖的情况下进行地下的施工，这种施工设备不会阻碍交通，不会破坏绿地和植被，不会影响商店、医院、学校和居民的正常生活和工作秩序，解决了传统开挖施工对居民生活的干扰。

现有技术中，一般的非开挖水平钻机的最前面钻杆采用的是非对称式钻头，工作原理为：当钻头匀速回转时，由于钻头所受土层压力方向沿圆周均匀变化，因此轨迹基本为直向钻进；而当钻杆只进给不回转时，钻头斜面受土层的压力较大，轨迹通常为顺钻头斜面方向，改变前进轨迹。但是这种钻杆遇到较为坚硬的土层或者土层中的石块较多时，传统的钻机以及钻杆难以对这种情况进行钻孔。

技术实现要素：

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种双输出轴非开挖定向钻机动力装置，方便带动对坚硬的土层或者石块较多的土层钻孔钻杆的转动。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种双输出轴非开挖定向钻机动力装置，包括外壳、设置在外壳内部的第一驱动装置、设置在外壳内部的第二驱动装置、由第一驱动装置带动转动的第一输出轴以及由第二驱动装置带动转动的第二输出轴；第二输出轴设置在第一输出轴的内部，二者的轴心重合并且能够发生相对转动。

通过采用上述技术方案，第一输出轴由第一驱动装置带动转动并且与钻杆的外杆螺纹连接，第二输出轴由第二驱动装置带动转动并且与连接杆螺纹连接；第一输出轴与第二输出轴独立转动，便于带动钻杆转动。

本发明进一步设置为：所述第二输出轴包括由第二驱动装置带动转动的固定部、与固定部滑动连接的滑动部以及带动滑动部向远离固定部方向运动的的弹性件；固定部靠近滑动部一端的外壁设置有外花键，滑动部靠近固定部一端的内壁设置有与外花键啮合的内花键。

通过采用上述技术方案，前进过程中遇到较为坚硬的土层或者石块较多的土层时，前进速度会突然变慢，缓冲件提供缓冲行程，带动滑动部向靠近固定部的方向滑动，减少第二输出轴受到的应力，对第二输出轴进行保护。

本发明进一步设置为：所述滑动部靠近固定部一端的外侧固定有限位块，第一输出轴的内壁开设有供限位块滑动的滑槽。

通过采用上述技术方案，限位块在滑槽内滑动能够防止滑动部过度远离固定部，增加第二输出轴工作的稳定性。

本发明进一步设置为：所述第一驱动装置和第二驱动装置采用齿轮驱动，且采用的齿轮为斜齿轮。

通过采用上述技术方案，斜齿轮具有传动平稳，冲击、振动和噪声较小的优点，适用于高速重载场合。

本发明进一步设置为：所述第一驱动装置和第二驱动装置的齿轮的两侧抵接有向心轴承，且向心轴承的另一侧与外壳抵接

通过采用上述技术方案，向心轴承对齿轮进行限位，防止齿轮在转动过程中发生滑动，增加齿轮转动的稳定性。

本发明的另一目的在与提供一种钻杆，方便对较为坚硬的土层或者石块较多的土层进行钻孔。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种钻杆，包括外杆和连接杆，连接杆穿过外杆，并且能够在外杆内转动；外杆远离动力装置的一端设置有倾斜部，倾斜部与外杆之间形成夹角；连接杆靠近倾斜部的一端伸出倾斜部并且固定有牙轮钻头。

通过采用上述技术方案，外杆与连接杆同时转动，外杆匀速回转，牙轮钻头受到的土层压力沿圆周均匀变化，因此轨迹基本为直向钻进。当外杆停止转动时，牙轮钻头沿倾斜部受土层的压力较大，牙轮钻头沿倾斜部方向前进；直线前进时，牙轮钻头能够对前方的坚硬的土层或者石块较多的土层进行破碎，从而方便其前进。

本发明进一步设置为：所述外杆的外壁开设有探棒腔，探棒腔内放置有探棒。

通过采用上述技术方案，探棒能够发射无线电波，与地面的检测设备相配合，实时了解钻头的位置。

本发明进一步设置为：所述探棒腔上设置有盖板，盖板与外杆之间为螺栓连接，并且能够对探棒腔进行密封。

通过采用上述技术方案，盖板对探棒腔以及探棒进行保护，减少在钻孔过程中受到的损坏。

综上所述，本发明的有益技术效果为：

1.外杆与连接杆同时转动，外杆匀速回转，牙轮钻头受到的土层压力沿圆周均匀变化，因此轨迹基本为直向钻进。当外杆停止转动时，牙轮钻头沿倾斜部受土层的压力较大，牙轮钻头沿倾斜部方向前进；直线前进时，牙轮钻头能够对前方的坚硬的土层或者石块较多的土层进行破碎，从而方便其前进；

2.第一输出轴由第一驱动装置带动转动并且与钻杆的外杆螺纹连接，第二输出轴由第二驱动装置带动转动并且与连接杆螺纹连接；第一输出轴与第二输出轴独立转动，便于带动钻杆转动；

3.前进过程中遇到较为坚硬的土层或者石块较多的土层时，前进速度会突然变慢，缓冲件提供缓冲行程，带动滑动部向靠近固定部的方向滑动，减少第二输出轴受到的应力，对第二输出轴进行保护。

附图说明

图1为实施例动力装置的整体结构示意图；

图2为实施例动力装置的剖视图；

图3为体现第一驱动装置的结构示意图；

图4为体现第二驱动装置的结构示意图；

图5为图2的a部放大图；

图6为第二输出轴的爆炸图；

图7为实施例钻杆的结构示意图。

图中：1、外壳；2、第一驱动装置；21、第一齿轮；211、花键；22、第二齿轮；23、第三齿轮；24、第一转轴；3、第二驱动装置；31、第四齿轮；32、第五齿轮；33、第二转轴；4、第一输出轴；41、滑槽；5、第二输出轴；51、固定部；511、外花键；52、滑动部；521、内花键；522、限位块；53、弹簧；54、放置腔；6、向心轴承；7、外杆；71、探棒腔；72、探棒；73、盖板；74、倾斜部；8、连接杆；81、牙轮钻头。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细说明。

实施例：一种双输出轴非开挖定向钻机动力装置，参见图1，包括外壳1、设置在外壳1内部的第一驱动装置2、设置在外壳1内部的第二驱动装置3、由第一驱动装置2带动转动的第一输出轴4以及由第二驱动装置3带动转动的第二输出轴5。第二输出轴5设置在第一输出轴4的内部，二者的轴心重合，并且能够发生相对转动。

参见图2和图3，第一驱动装置2包括转动连接在外壳1内部的第一齿轮21、转动连接在外壳1内部并且与第一齿轮21啮合的第二齿轮22、转动连接在外壳1内部并且与第二齿轮22啮合的第三齿轮23以及穿过第三齿轮23并且轴线与第三齿轮23重合的第一转轴24。

第一齿轮21的一侧固定有花键211，花键211与驱动设备（一般电机和减速机）连接，从而带动第一齿轮21转动。第一转轴24与第一输出轴4固定连接，第三齿轮23与第一转轴24之间的配合的花键配合，从而使得第三齿轮23的传动能够传递给第一转轴24，从实现第一驱动装置2带动第一输出轴4转动。

第一齿轮21、第二齿轮22和第三齿轮23均为斜齿轮，具有传动平稳，冲击、振动和噪声较小的优点，适用于高速重载场合。第一齿轮21、第二齿轮22和第三齿轮23的两侧均抵接有向心轴承6，向心轴承6的另一侧与外壳1抵接，增加齿轮放置的稳定性。

参加图2和图4，第二驱动装置3包括转动连接在外壳1内部的第四齿轮31、转动连接在外壳1内部并且与第四齿轮31啮合的第五齿轮32以及穿过第五齿轮32并且与轴线与第五齿轮32重合的第二转轴33。

第四齿轮31与驱动设备（一般电机和减速机）连接，从而带动第四齿轮31转动。第二转轴33与第二输出轴5固定连接，第五齿轮32与第二转轴33之间的配合为花键配合，从而使得第五齿轮32的转动传递给第二输出轴5，从实现第二驱动装置3带动第二输出轴5转动。

第四齿轮31和第五齿轮32均为斜齿轮，具有传动平稳，冲击、振动和噪声较小的优点，适用于高速重载场合。第四齿轮31和第五齿轮32的两侧均抵接有向心轴承6，向心轴承6的另一侧与外壳1抵接，增加齿轮放置的稳定性。

参见图5和图6，第二输出轴5包括与第二转轴33固定连接的固定部51、与固定部滑动连接的滑动部52以及设置在固定部51和滑动部52之间的弹簧53。固定部51靠近滑动部52的一端以及滑动部52靠近固定部51的一端均开设有供弹簧53放置并且与弹簧53抵接的放置腔54。

固定部51靠近滑动部52一端的外壁设置有外花键511，滑动部52靠近固定部51一端的内壁设置有与外花键511啮合的内花键521。内花键521和外花键511配合能够使得滑动部52和固定部51一同转动。滑动部52靠近固定部51一端的外侧固定有限位块522，第一输出轴4的内壁开设有供限位块522滑动的滑槽41，限位块522滑动到滑槽41的末端时，滑动部52无法继续向远离固定部51的方向互动，避免固定部51和滑动部52发生分离。

参见图7，一种钻杆包括外杆7和连接杆8，连接杆8穿过外杆7，并且能够在外杆7内转动。

外杆7的外壁开设有探棒腔71，探棒腔71内放置有探棒72，探棒腔71上设置有盖板73。盖板73与外杆7之间为螺栓连接，并且能够对探棒腔71进行密封。探棒72能够发射无线电波，与地面的检测设备相配合，实时了解钻头81的位置。外杆7远离动力装置的一端设置有有倾斜部74，倾斜部74与外杆7之间形成夹角。连接杆8靠近倾斜部74的一端伸出倾斜部74并且固定有牙轮钻头81。

连接时外杆7与第一输出轴4螺纹连接，第一输出轴4将转动传递给外杆7；连接杆8与第二输出轴5螺纹连接，第二输出轴5将转动传递给连接杆8并带动牙轮钻头81转动。

使用时，外杆7与连接杆8同时转动，外杆7匀速回转，牙轮钻头81受到的土层压力沿圆周均匀变化，因此轨迹基本为直向钻进。当外杆7停止转动时，牙轮钻头81沿倾斜部74受土层的压力较大，牙轮钻头81沿倾斜部74方向前进。

牙轮钻头81前进过程中遇到较为坚硬的土层或者石块较多的土层时，前进速度会突然变慢，弹簧53提供缓冲行程，减少牙轮钻头81连接杆受到的应力，之后滑动部52在弹簧53的作用下复位，为下一次缓冲预留出缓冲行程。在此过程中，弹簧53吸收冲力并缓慢释放，减少对设备造成的损坏。

本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。