一种钻机用主轴锁固结构的制作方法

本技术涉及钻机领域，尤其涉及一种钻机用主轴锁固结构。

背景技术：

1、钻机钻孔时，泥浆马达带动钻头对岩石进行冲击切割，会持续给后部的钻柱施加一个反向的扭矩，该反向的扭矩会传递至主轴，因此为了避免钻机钻孔时主轴发生转动，需要利用主轴锁固结构对其进行锁定。

2、如图1所示，现有技术由动力头7、主轴2、液压缸8、锁固块一9、锁固盘10、锁固块二13、钻柱14、泥浆马达15以及钻头16等组成。

3、现有技术设有液压缸8，当泥浆马达15按照预定角度钻孔前，动力头7的主轴2停止转动，液压缸8的活塞杆伸出推动锁固块一9移向锁固盘10，最终使锁固盘10的两侧分别与锁固块一9和锁固块二13紧密贴合，使泥浆马达15按照预设角度钻进。当泥浆马达15开始工作时，泥浆马达15旋转带动钻头16对岩石进行冲击切割，由于泥浆马达15工作过程中持续旋转会给后部的钻柱14一个反向的扭矩，钻柱14会将反转扭矩一直传递到动力头7。

4、此时依靠锁固块一9、锁固盘10以及锁固块二13之间的相互摩擦，使动力头7的主轴2锁死，确保钻柱14不会在反转扭矩的作用下旋转，保证了钻孔预设角度不变，使泥浆马达15能够按照预设角度持续钻进，进而达到成孔施工要求。

5、现有技术的缺点：

6、(1)由于施工多为野外作业，环境较差且泥水较多，当锁固盘10、锁固块一9和锁固块二13之间存在砂砾或油污时，会导致上述零件间的相互摩擦力减小，泥浆马达15钻进初期的反扭矩较小时能够完全锁固，一旦反转扭矩突然变大则会因摩擦力不足而导致主轴2转动，连锁反应引起钻柱14旋转，最终导致泥浆马达15钻进方向发生改变。

7、(2)锁固机构为液压锁固机构，液压缸8的动力来源为设备的发动机带动的液压泵，当发动机转速减小或液压油温度升高时，会引起液压系统压力的变化(降低)，最终体现为液压缸8的压力降低，使得上述零件间的相互摩擦力减小，在反转扭矩的作用下，可能会导致主轴2转动，连锁反应引起钻柱14旋转，最终导致泥浆马达15钻进方向发生改变。

8、(3)当锁固机构出现锁固不稳定时，若初期发现则需要立即停止钻进，重新操作使锁固机构正常工作将主轴2完全锁固；若发现较晚则可能会造成废孔，这样就大大增加了操作工人的劳动强度和复杂性，降低了生产效率，造成时间、人力和物力的浪费，增加施工成本。

技术实现思路

1、基于上述问题，本实用新型的目的是提供一种钻机用主轴锁固结构，以解决上述现有技术存在的缺点中的至少一项。本实用新型采用如下技术方案：

2、本实用新型一种钻机用主轴锁固结构，包括：

3、连接组件，设置于主轴的外周；

4、齿盘，所述齿盘通过所述连接组件套接在所述主轴的外周；

5、线性驱动机构，设置于机架上；

6、齿形插销，其一端与所述线性驱动机构连接，其另一端设有与所述齿盘相适配的齿牙，所述线性驱动机构驱动所述齿形插销沿径向靠近或者远离所述齿盘。

7、进一步的，所述线性驱动机构包括：

8、底座，设置于所述机架上；

9、径向导向组件，设置于所述底座上，所述径向导向组件与所述齿形插销径向导向配合；

10、滑块，与所述径向导向组件滑动连接，所述滑块的运动方向与所述齿形插销的运动方向相垂直，且所述滑块的顶面设置为斜面；所述齿形插销远离所述齿牙的一端与所述滑块的顶面滑动卡接；

11、线性驱动部件，设置于所述底座上，且其动作端与所述滑块连接。

12、再进一步的，所述滑块的顶面设置有t型导轨，所述齿形插销远离所述齿牙的一端设有与所述t型导轨相适配的t型槽，所述齿形插销与所述滑块通过所述t型槽、所述t型导轨滑动卡接。

13、再进一步的，所述径向导向组件包括：

14、夹板，设置有两个，两个所述夹板分别与所述底座连接，且两个所述夹板对应设置在所述齿形插销的两侧；所述齿形插销的两侧分别与所述夹板滑动接触，且所述夹板的下部设有用于供所述滑块进行贯穿的避让孔，所述滑块与所述避让孔滑动卡接。

15、再进一步的，所述避让孔底部的两侧均设置有导滑凸起，所述滑块的两侧均设有与所述导滑凸起相对应的滑槽，所述导滑凸起与所述滑槽滑动卡接。

16、再进一步的，所述连接组件包括：

17、传动套，所述传动套套接在所述主轴的外周，所述齿盘套接在所述传动套的外周，且所述齿盘与所述传动套通过平键相连；

18、压盘，设置有两个，两个所述压盘对应贴合设置在所述齿盘的两侧，且所述压盘与所述齿盘可拆卸连接。

19、再进一步的，所述传动套的外壁上、所述齿盘的内壁上均设有键槽，所述传动套上的键槽与所述齿盘上对应的键槽共同安装有所述平键。

20、再进一步的，所述主轴的外壁上设置有四个方形槽，所述传动套由两个半体构成，且所述传动套的中部开设有方形孔，所述方形孔套装在所述方形槽中。

21、与现有技术相比，本实用新型的有益技术效果：

22、通过设置的线性驱动机构带动齿形插销进行直线位移，并使齿形插销上的齿牙与齿盘进行啮合连接，能够对齿盘起到限位的作用；与现有技术中依靠摩擦力进行锁固的方式相比，本实用新型采用啮合连接对其进行锁固的方式会更加稳定，其不会由于环境中的砂砾、油污的影响以及泥浆马达的反向扭矩突变等因素而出现锁固失效的情况。

技术特征：

1.一种钻机用主轴锁固结构，其特征在于：包括：

2.根据权利要求1所述的钻机用主轴锁固结构，其特征在于：所述线性驱动机构(4)包括：

3.根据权利要求2所述的钻机用主轴锁固结构，其特征在于：所述滑块(43)的顶面设置有t型导轨(432)，所述齿形插销(5)远离所述齿牙(51)的一端设有与所述t型导轨(432)相适配的t型槽(52)，所述齿形插销(5)与所述滑块(43)通过所述t型槽(52)、所述t型导轨(432)滑动卡接。

4.根据权利要求2所述的钻机用主轴锁固结构，其特征在于：所述径向导向组件(42)包括：

5.根据权利要求4所述的钻机用主轴锁固结构，其特征在于：所述避让孔(4211)底部的两侧均设置有导滑凸起(422)，所述滑块(43)的两侧均设有与所述导滑凸起(422)相对应的滑槽(433)，所述导滑凸起(422)与所述滑槽(433)滑动卡接。

6.根据权利要求1所述的钻机用主轴锁固结构，其特征在于：所述连接组件(1)包括：

7.根据权利要求6所述的钻机用主轴锁固结构，其特征在于：所述传动套(11)的外壁上、所述齿盘(3)的内壁上均设有键槽(31)，所述传动套(11)上的键槽(31)与所述齿盘(3)上对应的键槽(31)共同安装有所述平键。

8.根据权利要求6所述的钻机用主轴锁固结构，其特征在于：所述主轴(2)的外壁上设置有四个方形槽(21)，所述传动套(11)由两个半体构成，且所述传动套(11)的中部开设有方形孔(111)，所述方形孔(111)套装在所述方形槽(21)中。

技术总结
本技术涉及钻机领域，公开了一种钻机用主轴锁固结构，包括连接组件、齿盘、线性驱动机构以及齿形插销。通过设置的线性驱动机构带动齿形插销进行直线位移，并使齿形插销上的齿牙与齿盘进行啮合连接，能够对齿盘起到限位的作用；与现有技术中依靠摩擦力进行锁固的方式相比，本技术采用啮合连接对其进行锁固的方式会更加稳定，其不会由于环境中的砂砾、油污的影响以及泥浆马达的反向扭矩突变等因素而出现锁固失效的情况。

技术研发人员：孟东建,苑占武,任幸旺,赵长春,段亚楠,乔宏涛
受保护的技术使用者：张家口市宣化正远钻采机械有限公司
技术研发日：20230925
技术公布日：2024/4/17