一种多轴结构的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及钻机，尤其涉及一种工程钻机、分系统或部件。
【背景技术】
[0002]工程钻机是用于高层建筑、港口、码头、水坝、电力、桥梁等工程的大口径灌注粧施工的钻机。通用工程钻机在工作时只有钻进，当遇到较为坚硬的岩石层，如卵石、灰岩、花岗岩等硬岩石地层，就不得不改变钻进方位，或另钻它孔，设备功效较低，因而有必要设计一种新的复合式工程钻机。现有钻机的很多分系统或部件难以直接用于冲击、回转复合式工程钻机:例如，变速箱功能单一，不能很好地实现多路动力输出及正反转设计要求；再如，转台结构较为复杂，可靠性方面不够理想；又如，卷扬机钢绳易于缠绕在一起，停机控制装置响应较慢，安全性方面存在欠缺；等等。有鉴于现有工程钻机存在上述诸多方面的不足，有必要对工程钻机及其分系统或部件予以改进。
【实用新型内容】
[0003]针对现有技术存在的缺陷，本实用新型实施例的目的在于提供工程钻机整机、分系统或部件，以便至少在某一方面提升产品的性能。
[0004]为解决以上技术问题，本实用新型实施例提供一种多轴结构，适用于可冲击钻进和回转钻进的复合式工程钻机的变速箱，该工程钻机通过安装于底盘上的卷扬机来实现冲击钻进，通过安装于底盘上的转台结构来实现回转钻进，该变速箱包括支撑在箱体上的输入轴、传动轴、主动轴、从动一轴、从动二轴，该多轴结构为:输入轴、传动轴、主动轴三者平行，从动一轴与主动轴位于同一直线，从动二轴与主动轴垂直；输入轴变挡直齿轮与传动轴变挡直齿轮啮合；传动轴直齿轮与主动轴直齿轮啮合，主动轴锥齿轮一、主动轴锥齿轮二间安装双向矩形牙嵌离合器；单向矩形牙嵌离合器从动半轴可与主动轴上的单向矩形牙嵌离合器主动半轴结合；从动二轴锥齿轮可与主动轴锥齿轮一或主动轴锥齿轮二啮合。特别地，进一步改进的技术方案如下。输入轴可滑移地安装输入轴变挡直齿轮来与从动轴上固定安装的传动轴变挡直齿轮啮合。输入轴变挡直齿轮包括为三个，该三个挡位的输入轴变挡直齿轮形成整体的三联齿轮，该三联齿轮通过操作变挡操纵杆来实现变速箱的变挡。单向矩形牙嵌离合器主动半轴上加装对中块，从动一轴的轴头设置对中杆，通过将对中杆插入到对中块的对位孔中实现对中。箱体的箱底上设置若干轴槽来定位安装输入轴、传动轴、主动轴、从动一轴、从动二轴。
[0005]与现有技术相比，本实用新型工程钻机集回转、冲击钻进工艺于一体，有利于提高设备功效，其结构紧凑，布局合理，操作维护方便。适应这种复合式工程钻机要求，本实用新型的分系统及部件性能也得以改善:1、变速箱具有二轴输出动力，其中一路可以正反向输出转速，可以同时满足冲击、回转钻进要求；2、转台通过锥齿轮副来驱动钻杆工作，实现回转钻进的结构较为简单，性能十分可靠；3、改善后的卷扬机绕绳装置及压绳装置可以减少钢绳松开或缠绕在一起的问题，停机控制装置可以快速响应紧急停车指令，这有助于降低安全事故概率。
【附图说明】
[0006]图1为本实用新型工程钻机的结构示意图；
[0007]图2为本实用新型变速箱的主视图；
[0008]图3为本实用新型变速箱的右视图；
[0009]图4为本实用新型变速箱的剖视图；
[0010]图5为本实用新型主动轴的剖视图；
[0011]图6为图5中A-A视图；
[0012]图7为图5中B-B视图；
[0013]图8为图5中C-C视图；
[0014]图9为本实用新型变挡齿轮的剖视图；
[0015]图10为图9中D-D视图；
[0016]图11为本实用新型转台的剖视图；
[0017]图12为本实用新型转台的右视图；
[0018]图13为本实用新型转台的俯视图；
[0019]图14为本实用新型绕绳装置的示意图；
[0020]图15为本实用新型压绳装置的示意图；
[0021]图16为本实用新型停机控制装置的电气原理图；
[0022]图17为本实用新型停机控制装置限位开关的电连接图。
【具体实施方式】
[0023]为了更好地理解本实用新型实施例的技术原理及工作过程，以下结合附图及具体实施例来进一步对本实用新型进行详细描述。
[0024]图1-图17对本实用新型工程钻机、分系统或部件的结构进行了标示，其中的相同标号表不为相同部件。
[0025]参见图1，示出本实用新型工程钻机的整机结构。该工程钻机为集回转、冲击钻进工艺于一体的多功能复合型工程钻机，整个钻机系统由底盘、钻塔、主副卷扬机、冲击卷扬机、转台、动力传动系统、气动系统、电气系统以及工具系统等组成，图1标识出底盘1、变速箱2、减速器3、小带轮4、电机5、机座架6、转台(总成)7、滑台8、液压缸9、冲击卷扬机10、副卷扬机11、主卷扬机12、卷扬手柄13、钻塔14、钻塔滑轮组15、护板16及大带轮17等部件，其它未标示的部件可采用习知的现有技术而不展开描述。以下结合图1，对工程钻机部件及系统进行说明。
[0026]底盘I由滑台8、下座、液压油缸9、孔口板等组成，滑台8滑动安装于下座，机座架6固定于滑台8，主卷扬机12、副卷扬机11、冲击卷扬机10通过机座架6安装于滑台8。钻塔14的首端铰接于底盘I下座上的钻塔支座，油缸9 一端与滑台8的孔口板连接，另一端与钻塔14的孔口板连接，使得油缸9可用于操控滑台8后移和钻塔的起降。
[0027]钻塔14结构形式为“η”型，可用于悬挂游动滑车、水龙头和提升器等提升设备，钻塔14的起落由油缸9完成。钻塔14内设有水龙头导向槽和主动钻杆后置悬挂装置，其中导向槽用于水龙头导向，后置悬挂装置用于换接钻杆时主动钻杆不落地。
[0028]主卷扬机12、副卷扬机11、冲击卷扬机10钢绳绕过钻塔14尾端的钻塔滑轮组15，通过收放钢绳来提升钻杆上的钻具。该主卷扬机12、副卷扬机11均为行星式卷扬机，可依靠制动行星轮来实现钻具的提升，由此实现冲击提升功能。主卷扬机12、副卷扬机11、冲击卷扬机10设置有卷扬手柄13，通过操作卷扬手柄13可控制主动钻杆及钻具起降及制动。
[0029]转台7固定于滑台8上，用于驱动主动钻杆及钻具回转。该转台7系一级圆锥齿轮传动机构，通过大锥齿、转台、大小补心(内螺纹管接头)驱动钻杆工作，由此实现回转钻进。
[0030]动力传动系统由电机5、小带轮4、大带轮17、变速箱2及减速器3等部件构成，上述动力传动系统的主要部件位于机座架6内，机座架6的外围设置护板16进行防护。减速器3由双联滑动齿轮实行两挡变速，可以进一步降低转速、提高扭矩。变速箱2为有三挡变速的二轴一级变速箱，可操作三联齿轮滑移实现变速。变速箱2由双向牙嵌离合器实现正、反转，由单向牙嵌离合器实现与卷扬机离合。
[0031]动力传动系统的电机5的动力轴连接小带轮4的转轴，大带轮17通过皮带(三角皮带)与小带轮4连接，大带轮17的转轴与变速箱2的变速输入轴连接。该变速箱2为一进二出结构，使得动力可分两路输出:第一路分成两条传输线路，其一经齿轮传至主卷扬机12和副卷扬机11，其二经链轮传至冲击卷扬机10来冲击提升；第二路经减速器3、万向轴传至转台7，来驱动主动钻杆及钻具回转钻进。
[0032]气动系统的空压机输出压力气，由空气包输至气控箱，再经操纵阀控制，分两路传至冲击卷扬机10的两只气胎离合器，完成冲击提升及降落。关于气动系统，可沿用现有工程钻机结构，不再说明。
[0033]电气系统包括:停机控制装置，可控制电机5启动及关闭；供电控制装置，可为气动系统提供电源；操纵控制装置，可控制操纵箱执行预设动作。本实用新型重点对电气系统中停机控制装置进行了优化设计，可以提高整机的安全性能，该方面内容后文将展开详细介绍。
[0034]工具系统中，由游动滑车、水龙头、主动钻杆、孔内钻杆、加重块、刮刀钻头、垫叉等组成回转钻进工具系统；由游动滑车、水龙头、孔内钻杆、冲击排渣管、冲击钻头、孔口导向工具、垫叉等组成冲击钻进工具系统。本实用新型工具系统中的部件可沿用现有结构，不再
展开说明。
[0035]上述工程钻机集回转、冲击钻进工艺于一体，其用转台回转钻进时可用于第四世纪覆盖层，冲击钻进时可用于卵石、灰岩、花岗岩等硬岩地层。该工程钻机结构简单，紧凑，而且各种操作