專利名稱：一種具有制動功能的煤礦井下定向鉆機大通孔動力頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于鉆探裝備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種具有制動功能的煤礦井下定向鉆機大通孔動力頭。
背景技術(shù)：
目前，煤礦井下鉆孔施工主要采用常規(guī)回轉(zhuǎn)鉆進方式，鉆機是鉆孔施工的主要設(shè)備，動力頭作為鉆機的核心部件，通過與鉆機給進裝置連接，主要用于卡緊鉆具、提供驅(qū)動孔內(nèi)鉆具所需的轉(zhuǎn)矩，實現(xiàn)鉆具的回轉(zhuǎn)。隨著近水平定向鉆進施工技術(shù)的成熟，各煤礦逐漸采用定向鉆進方法進行瓦斯抽采、探放水以及頂?shù)装遄{等施工，因此，急需可以同時滿足回轉(zhuǎn)鉆進和孔底馬達定向鉆進兩種工藝方法、能力適中、結(jié)構(gòu)緊湊的鉆機動力頭。該動力頭應(yīng)具有主軸制動功能，同時能帶動鉆具回轉(zhuǎn)實現(xiàn)回轉(zhuǎn)鉆進施工，另外還兼作擰管機構(gòu)。主軸通孔直徑主要由配套鉆桿的外徑?jīng)Q定，考慮到處理鉆進過程中不可避免發(fā)生的埋鉆、卡鉆和掉鉆等孔內(nèi)事故，需要通過回轉(zhuǎn)大口徑打撈鉆桿來處理事故。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的是提供一種具有大通孔直徑、具備主軸制動功能、能同時滿足回轉(zhuǎn)鉆進和孔底馬達定向鉆進兩種工藝方法需要的具有制動功能的煤礦井下定向鉆機大通孔動力頭。本實用新型所采用的技術(shù)方案是:一種具有制動功能的煤礦井下定向鉆機大通孔動力頭，包括馬達、變速箱、主軸、I軸、卡盤，馬達通過變速箱與主軸連接，I軸通過變速箱中的齒輪與主軸實現(xiàn)嚙合傳動，卡盤設(shè)置在主軸的前端，其特征在于:所述的主軸后端安裝有支撐環(huán)；所述的主軸上套裝有配油套；所述的I軸通過變速箱連接有制動器。所述的主軸采用大通孔結(jié)構(gòu)，通孔直徑Φ 110mm。所述的卡盤8采用常開式結(jié)構(gòu)。所述的制動器采用濕式摩擦盤結(jié)構(gòu)；制動器的撥盤通過花鍵與動力頭的I軸連接，主動摩擦片與撥盤的叉爪連接，被動摩擦片通過花鍵和固定在制動器端蓋上的端蓋軸連接；制動器設(shè)置有活塞桿，活塞桿上呈圓周均布的套裝有6個活塞桿彈簧，活塞桿前端設(shè)置有壓盤，壓盤前端為相互層疊布置的6片主動摩擦片和5片被動摩擦片，活塞桿尾端頂住端蓋軸；端蓋軸前端的槽孔內(nèi)設(shè)置有壓帽，壓帽底部設(shè)置有軸端彈簧；端蓋軸前端 設(shè)置有鎖緊螺母。所述的馬達的泄油口 a連接制動器的殼體的下部油口 b，經(jīng)過制動器的殼體的上部油口 C流回油箱。本實用新型具有以下優(yōu)點:本實用新型的一種具有制動功能的煤礦井下定向鉆機大通孔動力頭，結(jié)構(gòu)緊湊、能力適中，可以同時滿足回轉(zhuǎn)鉆進和孔底馬達定向鉆進兩種工藝方法，并可與之配套多種規(guī)格的普通鉆桿、通纜鉆桿、螺旋鉆桿和打撈鉆具，具有較強的工藝適應(yīng)性。

圖1是本實用新型的動力頭結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實用新型的制動器6的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本實用新型的卡盤8的結(jié)構(gòu)圖。圖中，1-馬達，2-支撐環(huán)，3-變速箱，4-1軸，5-主軸，6-制動器，7-配油套，8-卡盤，9-殼體，10-撥盤，11-主動摩擦片，12-被動摩擦片，13-端蓋，14-活塞桿，15-端蓋軸，16-活塞桿彈簧，17-壓盤，18-軸端彈簧，19-鎖緊螺母，20-壓帽；a_泄油口，b_下部油口，C-上部油口。
具體實施方式
下面結(jié)合具體實施方式
對本實用新型進行詳細(xì)的說明。本實用新型所涉及的一種具有制動功能的煤礦井下定向鉆機大通孔動力頭，包括馬達1、變速箱3、主軸5 、I軸4、卡盤8，馬達I通過變速箱3與主軸5連接，I軸4通過變速箱3中的齒輪與主軸5實現(xiàn)嚙合傳動，卡盤8設(shè)置在主軸5的前端。主軸5后端安裝有支撐環(huán)2，保證鉆桿處于主軸孔中心，不偏斜。主軸5上套裝有配油套7，用于給卡盤提供高壓油。I軸4通過變速箱3連接有制動器6，實現(xiàn)對動力頭的制動。主軸5采用大通孔結(jié)構(gòu)，通孔直徑Φ IlOmm,可以通過直徑在Φ73_ Φ 108mm之間的常規(guī)鉆桿、中心通纜鉆桿、螺旋鉆桿和打撈鉆具?？ūP8采用油壓夾緊、彈簧松開的常開式結(jié)構(gòu)，高壓油經(jīng)過配油套7，由主軸5上的油孔進入連接于主軸5前端的卡盤8夾緊鉆桿，回轉(zhuǎn)鉆進時，高壓油驅(qū)動馬達I回轉(zhuǎn)，馬達I的動力輸出經(jīng)變速箱3中的齒輪傳遞至主軸5，實現(xiàn)主軸5和卡盤7同時回轉(zhuǎn)；定向鉆進時，制動器6在高壓油的作用下制動鎖緊I軸4，主軸5承受來自孔底馬達的反扭矩，實現(xiàn)定向鉆進過程，調(diào)整孔底馬達的工具面向角時，制動器6解除對I軸4的制動，卡盤7正常進行回轉(zhuǎn)動作。制動器6采用液壓濕式多摩擦盤結(jié)構(gòu)，制動器6的撥盤10通過花鍵與動力頭的I軸4連接，主動摩擦片11與撥盤10的叉爪連接，被動摩擦片12通過花鍵和固定在制動器端蓋13上的端蓋軸15連接。制動器6設(shè)置有活塞桿14，活塞桿14上呈圓周均布的套裝有6個活塞桿彈簧16，活塞桿14前端設(shè)置有壓盤17，壓盤17前端為相互層疊布置的6片主動摩擦片11和5片被動摩擦片12，活塞桿14尾端頂住端蓋軸15。端蓋軸15前端的槽孔內(nèi)設(shè)置有壓帽20，壓帽20底部設(shè)置有軸端彈簧18。端蓋軸15前端設(shè)置有鎖緊螺母19。屬于與定向鉆進工藝匹配的常開式制動器；活塞桿14受高壓油壓力作用左移，推動壓盤17使主動摩擦片11、被動摩擦片12壓緊，實現(xiàn)對I軸4的制動鎖緊；活塞桿彈簧16推動活塞桿14右移，使主動摩擦片11、被動摩擦片12脫離，取消對I軸4的制動鎖緊；壓帽20在軸端彈簧18彈力作用下，防止與I軸4通過花鍵連接的撥盤10不發(fā)生軸向串動現(xiàn)象；鎖緊螺母19承受主動摩擦片11、被動摩擦片12夾緊時的反作用力，并可調(diào)節(jié)主動摩擦片11、被動摩擦片12的接觸間隙。所述的馬達I的泄油口 a連接制動器6的殼體9的下部油口 b，經(jīng)過制動器6的殼體9的上部油口 c流回油箱，保證制動器6具有很好的潤滑與冷卻效果。本實用新型的內(nèi)容不限于實施例所列舉，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員通過閱讀本實用新型說明書而對本實用新型技術(shù)方案采取的任何等效的變換，均為本實用新型的權(quán)利要求所
涵蓋?！?br> 權(quán)利要求1.一種具有制動功能的煤礦井下定向鉆機大通孔動力頭，包括馬達(I)、變速箱(3)、主軸(5)、I軸(4)、卡盤(8)，馬達(I)通過變速箱(3)與主軸(5)連接，I軸(4)通過變速箱(3)中的齒輪與主軸(5)實現(xiàn)嚙合傳動，卡盤(8)設(shè)置在主軸(5)的前端，其特征在于: 所述的主軸(5)后端安裝有支撐環(huán)(2)； 所述的主軸(5)上套裝有配油套(7)； 所述的I軸(4)通過變速箱(3)連接有制動器(6)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有制動功能的煤礦井下定向鉆機大通孔動力頭，其特征在于: 所述的主軸(5)采用大通孔結(jié)構(gòu)，通孔直徑Φ110_。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種具有制動功能的煤礦井下定向鉆機大通孔動力頭，其特征在于: 所述的卡盤(8)采用常開式結(jié)構(gòu)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種具有制動功能的煤礦井下定向鉆機大通孔動力頭，其特征在于: 所述的制動器(6)采用濕式摩擦盤結(jié)構(gòu)； 制動器(6)的撥盤(10)通過花鍵與動力頭的I軸(4)連接，主動摩擦片(11)與撥盤(10)的叉爪連接，被動摩擦片(12)通過花鍵和固定在制動器端蓋(13)上的端蓋軸(15)連接;· 制動器(6)設(shè)置有活塞桿(14)，活塞桿(14)上呈圓周均布的套裝有6個活塞桿彈簧(16)，活塞桿(14)前端設(shè)置有壓盤(17)，壓盤(17)前端為相互層疊布置的6片主動摩擦片(11)和5片被動摩擦片(12)，活塞桿(14)尾端頂住端蓋軸(15); 端蓋軸(15 )前端的槽孔內(nèi)設(shè)置有壓帽(20 )，壓帽(20 )底部設(shè)置有軸端彈簧(18 ); 端蓋軸(15)前端設(shè)置有鎖緊螺母(19)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種具有制動功能的煤礦井下定向鉆機大通孔動力頭，其特征在于: 所述的馬達(I)的泄油口(a)連接制動器(6)的殼體(9)的下部油口(b)，經(jīng)過制動器(6)的殼體(9)的上部油口(c)流回油箱。
專利摘要本實用新型涉及一種具有制動功能的煤礦井下定向鉆機大通孔動力頭。近水平定向鉆進施工技術(shù)要求鉆機動力頭同時滿足回轉(zhuǎn)鉆進和孔底馬達定向鉆進兩種工藝方法。本實用新型包括馬達、變速箱、主軸、Ⅰ軸、卡盤，馬達通過變速箱與主軸連接，卡盤設(shè)置在主軸的前端，主軸后端安裝有支撐環(huán)，保證鉆桿處于主軸孔中心；主軸上套裝有配油套，用于給卡盤提供高壓油；Ⅰ軸通過變速箱連接有制動器，實現(xiàn)對動力頭的制動。本實用新型結(jié)構(gòu)緊湊、能力適中，可以同時滿足回轉(zhuǎn)鉆進和孔底馬達定向鉆進兩種工藝方法，并可與之配套多種規(guī)格的普通鉆桿、通纜鉆桿、螺旋鉆桿和打撈鉆具，具有較強的工藝適應(yīng)性。
文檔編號E21B3/02GK203114160SQ20132003024
公開日2013年8月7日 申請日期2013年1月21日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月21日
發(fā)明者姚克, 方鵬, 邵俊杰, 張幼振, 李棟, 張銳, 劉智, 鄔迪, 孫保山, 張占強 申請人:中煤科工集團西安研究院