一种车载煤层气钻机及其动力头减速箱制造技术

本实用新型专利技术公开了一种车载煤层气钻机及其动力头减速箱，动力头减速箱包括箱体、箱盖、主轴、从动齿轮和可拆卸更换的泥浆密封装置；泥浆密封装置与主轴同轴并安装在主轴上端面，用于密封中空的主轴内的高压泥浆；泥浆密封装置包括耐磨管、静密封结构和动密封结构；耐磨管与静密封结构固定连接，动密封结构固定连接在主轴的上端，动密封结构与耐磨管转动连接，钻进作业过程中，主轴带动动密封结构绕静密封结构的耐磨管旋转，从而实现对旋转/非旋转位置的高压泥浆进行密封。支撑筒上开设有用于取放泥浆密封装置的安装口，方便更换。采用三组轴承以分别传递工作时的扭力、提升力和下压力，结构简单实用。

A vehicle mounted coalbed methane drill and its power head reducer

【技术实现步骤摘要】
一种车载煤层气钻机及其动力头减速箱
本技术属于工程设备
，涉及一种车载煤层气钻机及其动力头减速箱。
技术介绍
与传统立轴式及转盘式钻机相比，采用全液压动力头的车载煤层气钻机在工作性能和效率上显著提高，近几年在国内市场得到快速发展。现有技术存在以下缺陷：1、不能很好地实现动力头内部良好的密封，以防止高压泥浆从动力头主轴上端部的旋转/非旋转位置发生泄漏，导致动力头报废；2、现有密封装置为非独立模块，更换密封件需在钻机整车上操作，需将其顶端的连接法兰及其上的泥浆管路等拆下后，再将耐磨管总成拆下，拆卸过程费时费力。
技术实现思路
目的：为了克服现有技术中存在的不足，本技术提供一种车载煤层气钻机及其动力头减速箱。结构简单，具有自封式、模块化密封装置，在实现有效密封的同时，可方便快捷地更换密封件，大大提高作业效率。技术方案：为解决上述技术问题，本技术采用的技术方案为：一种动力头减速箱，包括箱体、箱盖、主轴、从动齿轮和可拆卸更换的泥浆密封装置；所述箱体中转动装配有用于将减速箱动力输出的主轴，所述从动齿轮与所述主轴同轴固连，为所述主轴传递旋转动力；所述泥浆密封装置与所述主轴同轴并安装在所述主轴上端面，用于密封中空的主轴内的高压泥浆；所述泥浆密封装置包括耐磨管、静密封结构和动密封结构；所述耐磨管与静密封结构固定连接，所述动密封结构固定连接在所述主轴的上端，所述动密封结构与所述耐磨管转动连接，钻进作业过程中，所述主轴带动动密封结构绕所述静密封结构的耐磨管旋转，从而实现对旋转/非旋转位置的高压泥浆进行密封。所述箱盖可拆卸的与箱体的上端面固定连接；所述箱盖上固连有与所述主轴同轴的支撑筒，所述支撑筒为圆筒状结构，支撑筒上开设有用于取放泥浆密封装置的安装口。所述泥浆密封装置为自封式、模块化的结构，其上下两端为梯形螺纹，可分别与所述主轴的上端和所述支撑筒的上端内侧螺纹固连。当需要更换所述泥浆密封装置内密封件时，只需将螺纹旋松，即可将所述泥浆密封装置从所述支撑筒上的所述安装口拿出。进一步的，所述静密封结构包括上盘根盒压盖、第一O型密封圈、上密封压套、盘根、挡圈、上盘根盒；上盘根盒压盖螺纹连接安装在所述支撑筒上端内侧，盘根、上密封压套依次安装在上盘根盒内，耐磨管与上密封压套采用矩形花键周向固连，挡圈安装在耐磨管环形卡槽内，阻止耐磨管从静密封结构中掉落；第一O型密封圈安装在上密封压套的上端面环槽内，与所述支撑筒的端面形成端面静密封。进一步的，所述动密封结构包括盘根、下盘根盒、下密封压套、下盘根盒压盖、第二O型密封圈、螺钉、油杯；下盘根盒压盖螺纹连接安装在所述主轴上端，盘根、下密封压套依次安装在下盘根盒内，油杯安装在下盘根盒上用于定期润滑动密封结构，螺钉周圈安装在下盘根盒上并卡入到下密封压套的环形槽内，防止装配过程中盘根和下密封压套从下盘根盒内掉出；第二O型密封圈安装在下密封压套的端面环槽内，与所述主轴的端面形成端面静密封。上述静密封结构、动密封结构中，盘根的数量根据需要来调整，可以为一个或多个，多个盘根之间设置隔环。车载煤层气钻机工作一段时间后，盘根有一定的磨损，造成密封性能下降，此时可通过依次旋紧上盘根盒压盖和下盘根盒压盖，调节盘根的压缩量，提高静密封结构、动密封结构的使用寿命。作为优选方案，所述的动力头减速箱，还包括第一轴承、所述第一轴承固装在所述主轴和所述箱盖之间，所述箱盖上设置有第一轴承座，第一轴承的内圈与所述主轴固连，第一轴承的外圈卡设固定在箱盖内侧的第一轴承座；通过箱盖来承受工作时的扭力，以扶正所述主轴，提高旋转稳定性；还包括第二轴承，所述第二轴承固装在所述主轴和所述箱体之间的中上部，且从动齿轮靠近所述第二轴承上方，所述箱体内中上部设置有第二轴承座，第二轴承的内圈与所述主轴固连，第二轴承的外圈卡设固定在箱体内侧的第二轴承座；以通过箱体来承受安装在所述主轴上钻具向下的拉力；还包括第三轴承，所述第三轴承固装在所述主轴和所述箱体之间的下部，所述箱体内下部设置有第三轴承座，第三轴承的内圈与所述主轴固连，第三轴承的外圈卡设固定在箱体内侧的第三轴承座；以通过箱体来承受安装在所述主轴上钻具向上的压力。所述的动力头减速箱，还包括液压马达，所述液压马达为所述主轴转动提供动力，在所述主轴与所述液压马达之间设有变速传动机构，变速传动机构包括与所述液压马达输出轴同轴固连的主动齿轮和与所述主轴同轴固连的从动齿轮，所述主动齿轮和所述从动齿轮相啮合，所述主动齿轮和所述从动齿轮位于箱体中。进一步的，所述主轴套装有用于压紧所述从动齿轮的压盘，所述压盘与所述主轴外壁螺纹连接，在所述主轴轴线方向，压盘与所述从动齿轮采用螺栓固接，用于阻止所述从动齿轮轴向窜动；进一步的，所述液压马达连接安装在箱盖上，且液压马达与所述主轴平行安装。所述的动力头减速箱，还包括上密封结构、下密封结构所述上密封结构、下密封结构与所述主轴同轴且分别安装于箱体的上端位置、下端位置，用于密封箱体中的齿轮油。作为优选方案，所述第一轴承上端设置上密封结构，所述上密封结构包括轴承盖板、第一骨架油封、第一隔套、第四O型密封圈、第三O型密封圈；所述轴承盖板与所述箱盖采用螺栓固连用以压紧所述第一轴承；轴承盖板上装有两组背对背安装的第一骨架油封，一方面阻止外部的泥浆或灰尘进入到减速箱体内污染齿轮油，另一方面防止内部的齿轮油渗出；轴承盖板与所述箱盖之间采用第三O型密封圈密封以阻止减速箱体内的齿轮油从二者之间渗出；进一步的，在第一骨架油封与所述主轴间设有第一隔套，从而将所述主轴与第一骨架油封间的相对旋转密封转换为第一隔套与第一骨架油封的相对旋转密封；第一隔套与所述主轴为紧配合固接，更为优选的，第一隔套与所述主轴间设有第四O型密封圈以阻止减速箱体内的齿轮油从二者之间渗出。进一步的，在所述轴承盖板上方位置，所述主轴上装有泥浆伞。作为优选方案，在所述支撑筒上设有漏浆口，用于当发生漏浆时，泥浆从漏浆口流出，从而延长所述第一骨架油封寿命，阻止泥浆从所述轴承盖板与所述第一隔套间进入到减速箱体内。作为优选方案，所述的动力头减速箱，其特征在于：所述箱体下端设有下密封结构，所述下密封结构包括下端盖、第五O型密封圈、第二骨架油封、毛毡圈；所述下端盖与所述箱体采用螺栓固连，下端盖上装有两组同向安装的第二骨架油封用以密封减速箱体内的齿轮油；下端盖与所述箱体之间采用第五O型密封圈密封以阻止减速箱体内的齿轮油从二者之间渗出；下端盖上设有毛毡圈用于阻止外部泥浆或灰尘进入到减速箱体内污染齿轮油。进一步的，在第二骨架油封与所述主轴之间设有第二隔套，从而将所述主轴与第二骨架油封间的相对旋转密封转换为第二隔套与第二骨架油封的相对旋转密封；第二隔套与所述主轴为紧配合固接；更为优选的，第二隔套与所述主轴间设有第六O型密封圈以阻止减速箱体内的齿轮油从二者之间渗出。作为优选方案，所述的动力头减速箱，在所述箱体上安装有磁性本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种动力头减速箱，其特征在于：包括箱体、箱盖、主轴、从动齿轮和可拆卸更换的泥浆密封装置；/n所述箱体中转动装配有用于将减速箱动力输出的主轴，所述从动齿轮与所述主轴同轴固连，为所述主轴传递旋转动力；/n所述泥浆密封装置与所述主轴同轴并安装在所述主轴上端面，用于密封中空的主轴内的高压泥浆；/n所述泥浆密封装置包括耐磨管、静密封结构和动密封结构；所述耐磨管与静密封结构固定连接，所述动密封结构固定连接在所述主轴的上端，所述动密封结构与所述耐磨管转动连接，钻进作业过程中，所述主轴带动动密封结构绕所述静密封结构的耐磨管旋转，从而实现对旋转/非旋转位置的高压泥浆进行密封。/n

【技术特征摘要】
1.一种动力头减速箱，其特征在于：包括箱体、箱盖、主轴、从动齿轮和可拆卸更换的泥浆密封装置；
所述箱体中转动装配有用于将减速箱动力输出的主轴，所述从动齿轮与所述主轴同轴固连，为所述主轴传递旋转动力；
所述泥浆密封装置与所述主轴同轴并安装在所述主轴上端面，用于密封中空的主轴内的高压泥浆；
所述泥浆密封装置包括耐磨管、静密封结构和动密封结构；所述耐磨管与静密封结构固定连接，所述动密封结构固定连接在所述主轴的上端，所述动密封结构与所述耐磨管转动连接，钻进作业过程中，所述主轴带动动密封结构绕所述静密封结构的耐磨管旋转，从而实现对旋转/非旋转位置的高压泥浆进行密封。


2.根据权利要求1所述的动力头减速箱，其特征在于：所述箱盖可拆卸的与箱体的上端面固定连接；所述箱盖上固连有与所述主轴同轴的支撑筒，所述支撑筒为圆筒状结构，支撑筒上开设有用于取放泥浆密封装置的安装口。


3.根据权利要求2所述的动力头减速箱，其特征在于：还包括第一轴承、所述第一轴承固装在所述主轴和所述箱盖之间，所述箱盖上设置有第一轴承座，第一轴承的内圈与所述主轴固连，第一轴承的外圈卡设固定在箱盖内侧的第一轴承座；通过箱盖来承受工作时的扭力，以扶正所述主轴，提高旋转稳定性；
和/或，还包括第二轴承，所述第二轴承固装在所述主轴和所述箱体之间的中上部，且从动齿轮靠近所述第二轴承上方，所述箱体内中上部设置有第二轴承座，第二轴承的内圈与所述主轴固连，第二轴承的外圈卡设固定在箱体内侧的第二轴承座；以通过箱体来承受安装在所述主轴上钻具向下的拉力；
和/或，还包括第三轴承，所述第三轴承固装在所述主轴和所述箱体之间的下部，所述箱体内下部设置有第三轴承座，第三轴承的内圈与所述主轴固连，第三轴承的外圈卡设固定在箱体内侧的第三轴承座；以通过箱体来承受安装在所述主轴上钻具向上的压力。


4.根据权利要求2所述的动力头减速箱，其特征在于：所述泥浆密封装置上下两端为螺纹结构，分别用于与所述主轴的上端和所述支撑筒的上端螺纹固连。


5.根据权利要求2所述的动力头减速箱，其特征在于：
所述静密封结构包括上盘根盒压盖、第一O型密封圈、上密封压套、盘根、挡圈、上盘根盒；上盘根盒压盖螺纹连接安装在所述支撑筒上端内侧，盘根、上密封压套依次安装在上盘根盒内，耐磨管与上密封压套采用矩形花键周向固连，挡圈安装在耐磨管环形卡槽内，阻止耐磨管从静密封结构中掉落；第一O型密封圈安装在上密封压套的上端面环槽内，与所述支撑筒的端面形成端面静密封。


6.根据权利要求1所述的动力头减速箱，其特征在于：
所述动密封结构包括盘根、下盘根盒、下密封压套、下盘根盒压盖、第二O型密封圈、螺钉、油杯；下盘根盒压盖螺纹连接安装在所述主轴上端，盘根、下密封压套依次安装在下盘根盒内，油杯安装在下盘根盒上用于定期润滑动密封结构，螺钉周圈安装在下盘根盒上并卡入到下密封压套的环形槽内，防止装配过程中盘根和下密封压套从下盘根盒内掉出；第二O型密封圈安装在下密封压套的端面环槽内，与所述主轴的端面形成端面静密封。


7.根据权利要求5或6所述的动力头减速箱，其特征在于：所述静密封结构、动密封结构中，盘根的数量为一个或多个，多个盘根之间设置隔环。


8.根据权利要求1所述的动力头减速箱，其特征在于：还包括液压马达，所述液压马达为所述主轴转动提供动力，在所述主轴与所述液压马达之间设有变速...

【专利技术属性】
技术研发人员：张传泰，郑文，
申请(专利权)人：江苏徐工工程机械研究院有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32