鑽機的動力裝置及鑽機的製作方法

2023-12-09 07:23:41 2

本實用新型涉及鑽機技術，尤其涉及一種鑽機的動力裝置及鑽機。

背景技術：

鑽機主要用於向地下鑽進，廣泛應用於鐵路、公路、橋梁等行業；鑽機通常包括動力機、迴轉器或動力頭、給進裝置等。目前，鑽機的動力機通常為電動機，並且通常採用工業電網作為電源驅動電動機。然而，當工業電網發生故障無法給電動機提供電能時，上述鑽機無法正常工作。

技術實現要素：

針對現有技術中的上述缺陷，本實用新型提供一種鑽機的動力裝置及鑽機，能夠克服現有技術中當工業電網發生故障無法給電動機提供電能時，鑽機無法正常工作的問題。

本實用新型的第一個方面是提供一種鑽機的動力裝置，包括：柴油機、發電機和連接在所述柴油機、發電機之間的增速箱；所述增速箱包括：箱體、輸入軸系和輸出軸系；所述輸入軸系包括：輸入軸和安裝在所述輸入軸上的輸入齒輪；所述輸出軸包括：輸出軸和安裝在所述輸出軸上的輸出齒輪；所述輸入軸和輸出軸安裝在所述箱體中；所述輸入齒輪和輸出齒輪相嚙合，且均為圓柱齒輪。

進一步地，所述箱體包括：上箱體和下箱體，所述上箱體和下箱體螺接；所述上箱體上安裝有所述輸入軸系和輸出軸系；所述下箱體中設有潤滑油箱，所述潤滑油箱用於對所述輸入軸系和輸出軸系進行潤滑；其中，輸入軸上設有齒輪泵，所述齒輪泵通過主進油管與所述潤滑油箱連接，所述齒輪泵還通過主出油管與分油器連接，所述分油器用於分流，以分別對所述輸入軸系和輸出軸系進行潤滑。

進一步地，所述上箱體上開設有空濾安裝孔，所述空濾安裝孔上安裝有空氣濾清器；所述空濾安裝孔的兩側設有起吊孔；所述上箱體上設有觀察窗。

進一步地，所述輸入軸包括：輸入端和輸入傳動端；所述輸入端上安裝有法蘭，所述法蘭用於與柴油機連接；所述輸入齒輪安裝在所述輸入傳動端；所述齒輪泵安裝在所述輸入傳動端。

進一步地，所述輸入端還設有第一滾子軸承，所述輸入端具有第一定位軸肩，所述第一定位軸肩用於定位所述第一滾子軸承；所述第一滾子軸承背離所述第一定位軸肩的一端設有第一端蓋，所述第一端蓋與所述第一滾子軸承之間設有第一調整環，所述第一端蓋與所述箱體螺接，以通過所述第一端蓋壓緊所述第一調整環使所述第一滾子軸承與第一定位軸肩相抵靠；其中，所述輸入端還設有兩個甩油環，兩個所述甩油環分別與所述第一端蓋、第一調整環形成隔腔；所述第一滾子軸承上開設有環形油槽，所述油槽中設有多個通向滾珠的潤滑油孔。

進一步地，所述輸入傳動端還設有第二滾子軸承，所述輸入傳動端具有第二定位軸肩，所述第二定位軸肩用於定位所述第二滾子軸承；所述第二滾子軸承背離所述第二定位軸肩的一端設有第二端蓋，所述第二端蓋與所述第二滾子軸承之間設有第二調整環，所述第二端蓋與所述箱體螺接，以通過所述第二端蓋壓緊所述第二調整環使所述第二滾子軸承與第二定位軸肩相抵靠；所述分油器通過第二進油管對所述第二滾子軸承進行噴油潤滑。

進一步地，所述輸出軸包括：輸出傳動端和輸出端；所述輸出端上安裝有聯軸器，所述聯軸器用於與發電機連接；所述輸出齒輪安裝在所述輸出傳動端。

進一步地，所述輸出傳動端還設有第三滾子軸承，所述輸出傳動端具有第三定位軸肩，所述第三定位軸肩用於定位所述第三滾子軸承；所述第三滾子軸承背離所述第三定位軸肩的一端設有第三端蓋，所述第三端蓋與所述第三滾子軸承之間設有第三調整環，所述第三端蓋與所述箱體螺接，以通過所述第三端蓋壓緊所述第三調整環使所述第三滾子軸承與第三定位軸肩相抵靠；所述分油器通過第三進油管對所述第三滾子軸承進行噴油潤滑。

進一步地，所述輸出端還設有第四滾子軸承，所述第四滾子軸承上套設有軸承座；所述輸出端具有第四定位軸肩，所述第四定位軸肩用於定位所述第四滾子軸承；所述第四滾子軸承背離所述第四定位軸肩的一端設有第四端蓋，所述第四端蓋與所述第四滾子軸承之間設有第四調整環，所述第四端蓋與所述箱體螺接，以通過所述第四端蓋壓緊所述第四調整環使所述第四滾子軸承與第四定位軸肩相抵靠；其中，所述輸出端還設有兩個甩油環，兩個所述甩油環分別與所述第四端蓋、第四調整環形成隔腔；所述第四滾子軸承上開設有環形油槽，所述油槽中設有多個通向滾珠的潤滑油孔。

本實用新型的另一個方面是提供一種鑽機，包括：上述任一項所述的鑽機的動力裝置。

本實用新型提供的鑽機的動力裝置及鑽機，通過柴油機和發電機為鑽機供電，能夠有效避免現有技術中工業電網出現問題導致的鑽機停機所帶來的不便；此外，通過連接在柴油機和發電機之間的增速箱，不僅實現柴油機和發電機的可靠連接和扭矩傳遞，還能夠充分利用柴油機的功率。

附圖說明

圖1為本實用新型一實施例鑽機的動力裝置中增速箱的結構示意圖；

圖2為圖1的A-A向剖製圖；

圖3為本實用新型一實施例鑽機的動力裝置中增速箱的傳動原理圖；

圖4為本實用新型一實施例鑽機的動力裝置中增速箱的箱體的結構示意圖；

圖5為圖4的B-B向剖視圖；

圖6為本實用新型另一實施例鑽機的動力裝置中增速箱的結構示意圖；

圖7為本實用新型另一實施例鑽機的動力裝置中增速箱的箱體內進油管的分布示意圖；

圖8為本實用新型另一實施例鑽機的動力裝置中增速箱的輸入軸系的結構示意圖；

圖9為本實用新型另一實施例鑽機的動力裝置中增速箱的輸出軸系的結構示意圖。

其中，100-箱體；110-上箱體；111-注油口；112-起吊孔；113-觀察窗；114-空濾安裝孔；120-下箱體；121-回油孔；122-磁性螺堵；200-輸入軸系；201-輸入軸；202-輸入齒輪；203-法蘭；204-第一單鍵；205-第一滾子軸承；206-第一定位軸肩；207-第一端蓋；208-第一調整環；209-第二滾子軸承；210-第二定位軸肩；211-第二端蓋；212-第二調整環；213-第一定距環；214-第一壓板；300-輸出軸系；301-輸出軸；302-輸出齒輪；303-聯軸器；304-第三滾子軸承；305-第三定位軸肩；306-第三端蓋；307-第三調整環；308-第二壓板；309-第四滾子軸承；310-第四定位軸肩；311-第四端蓋；312-第四調整環；313-軸承座；314-第二定距環；401-主進油管；402-齒輪泵；403-主出油管；404-分油器；405-齒輪進油管；406-齒輪噴油管；407-第一進油管；408-第二進油管；409-第三進油管；410-第四進油管；411-甩油環；412-環形油槽；413-潤滑油孔；414-壓力表。

具體實施方式

為使本實用新型實施例的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。

基於本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本實用新型保護的範圍。在不衝突的情況下，下述的實施例及實施例中的特徵可以相互組合。

其中，「上」、「下」等的用語，是用於描述各個結構在附圖中的相對位置關係，僅為便於敘述的明了，而非用以限定本實用新型可實施的範圍，其相對關係的改變或調整，在無實質變更技術內容下，當亦視為本實用新型可實施的範疇。

需要說明的是，在本實用新型的描述中，術語「第一」、「第二」僅用於方便描述不同的部件，而不能理解為指示或暗示順序關係、相對重要性或者隱含指明所指示的技術特徵的數量。由此，限定有「第一」、「第二」的特徵可以明示或者隱含地包括至少一個該特徵。

圖1為本實用新型一實施例鑽機的動力裝置中增速箱的結構示意圖；圖2為圖1的A-A向剖製圖；圖3為本實用新型一實施例鑽機的動力裝置中增速箱的傳動原理圖。

請參照圖1-3，本實施例提供一種鑽機的動力裝置，包括：柴油機、發電機和連接在柴油機、發電機之間的增速箱。

增速箱包括：箱體100、輸入軸201系200和輸出軸系300；輸入軸201系200包括：輸入軸201和安裝在輸入軸201上的輸入齒輪202；輸出軸301包括：輸出軸301和安裝在輸出軸301上的輸出齒輪302；輸入軸201和輸出軸301安裝在箱體100中；輸入齒輪202和輸出齒輪302相嚙合，且均為圓柱齒輪。

具體地，原動機柴油機將柴油燃燒產生的能量轉化為機械能傳遞給工作機發電機，發電機再將其轉化為電能；以50DBS鑽機為例：柴油機的機型可以為G12V190PZ1G-3，工作轉速可以為1200r/min；發電機可以採用750KW交流發電機，工作轉速可以為1500r/min；增速箱用於將柴油機燃燒柴油獲得能量傳遞給發電機，並將轉速提升至發電機的工作轉速，50DBS鑽機供電。

增速箱的主傳動可以為一級圓柱斜齒輪傳動，也即輸入齒輪202和輸出齒輪302為圓柱斜齒輪，嚙合平穩，衝擊小，噪音小；輸入級可以為6級傳動精度，輸出級可以為6級傳動精度。繼續以50DBS鑽機為例，柴油機的工作轉速為1200r/min，發電機的工作轉速為1500r/min，則增速箱需要實現750KW功率的傳遞、實現1500:1200的增速比，也即增速箱的額定功率(輸入)為750KW，傳動比為1.256，輸入額定轉速為1200r/min，輸出額定轉速為1500r/min，冷卻方式可以採用外部風冷。

本實施例中，輸入齒輪202與輸入軸201可以過盈配合，輸入齒輪202的齒數可以為49；輸出齒輪302與輸出軸301可以過盈配合，輸出齒輪302的齒數可以為39，以使增速箱的傳動比為1.256。本實施例對於輸入齒輪202和輸出齒輪302的齒數及傳動比不做具體限定，本領域技術人員可以根據實際需要對輸入齒輪202和輸出齒輪302的齒數及傳動比進行設置。

本實施例提供的鑽機的動力裝置，通過柴油機和發電機為鑽機供電，能夠有效避免現有技術中工業電網出現問題導致的鑽機停機所帶來的不便；此外，通過連接在柴油機和發電機之間的增速箱，不僅實現柴油機和發電機的可靠連接和扭矩傳遞，還能夠充分利用柴油機的功率。

圖4為本實用新型一實施例鑽機的動力裝置中增速箱的箱體的結構示意圖；圖5為圖4的B-B向剖視圖。

請參照圖4-5，進一步地，箱體100包括：上箱體110和下箱體120，上箱體110和下箱體120螺接；上箱體110上安裝有輸入軸201系200和輸出軸系300；

箱體主要用以支撐和固定輸入軸201系200、輸出軸系300，以保證傳動件的嚙合精度。本實施例中，上箱體110和下箱體120均是焊接形成，上箱體110和下箱體120通過螺栓固定連接，且上箱體110和下箱體120夾設有密封墊或者密封圈。

圖6為本實用新型另一實施例鑽機的動力裝置中增速箱的結構示意圖；圖7為本實用新型另一實施例鑽機的動力裝置中增速箱的箱體內進油管的分布示意圖。

請參照圖6-7，進一步地，增速箱內還包括潤滑系統，具體地，下箱體120內設有潤滑油箱，潤滑油箱用於對輸入軸201系200和輸出軸系300進行潤滑。

下箱體120內可以設有單獨的潤滑油箱，或者下箱體120自身可以為潤滑油箱。本實施例中，以下箱體120自身為潤滑油箱為例：下箱體120上開設有回油孔121，並且設有油標，以便於觀察油位。下箱體120上還設有磁性螺堵122，磁性螺堵122能夠通過自身的磁性吸附下箱體120潤滑油中的鐵屑等。

進一步地，輸入軸201上設有齒輪泵402，齒輪泵402通過主進油管401與潤滑油箱連接，齒輪泵402還通過主出油管403與分油器404連接，分油器404用於分流，以分別對輸入軸201系200和輸出軸系300進行潤滑。其中，齒輪泵402為齒輪泵402，以滿足增速箱正反裝工作的功能。其中，分油器還與壓力表414連接。

進一步地，上箱體110上開設有空濾安裝孔114，114空濾安裝孔上安裝有空氣濾清器，以通過空氣濾清器解決箱體內熱脹冷縮的問題，並且使得箱體內的氣壓可以隨時向外排放，避免氣壓過高引起的滲漏；空濾安裝孔周圍還可以設有注油口111，或者空濾安裝孔作為注油口111，以向下箱體120內填充潤滑油；空濾安裝孔的兩側設有起吊孔112，便於起吊增速箱；上箱體110上還設有觀察窗113。

圖8為本實用新型實施例鑽機的動力裝置中增速箱的輸入軸系的結構示意圖；請參照圖8，進一步地，輸入軸201包括：輸入端和輸入傳動端；輸入端上安裝有法蘭203，法蘭203用於與柴油機連接；輸入齒輪202安裝在輸入傳動端；齒輪泵402安裝在輸入傳動端，且齒輪泵402位於輸入齒輪202背離法蘭203的一端。

具體地，法蘭203通過第一單鍵204與輸入軸201連接，法蘭203通過螺栓等緊固件與柴油機連接；輸入軸201的輸入端還套設有第一滾子軸承205，第一滾子軸承205可以為調心滾子軸承，輸入端具有第一定位軸肩206，第一定位軸肩206用於定位第一滾子軸承205；第一滾子軸承205背離第一定位軸肩206的一端設有第一端蓋207，第一端蓋207與第一滾子軸承205之間設有第一調整環208，第一端蓋207與箱體螺接，以通過第一端蓋207壓緊第一調整環208使第一滾子軸承205與第一定位軸肩206相抵靠，從而實現第一滾子軸承205的定位。其中，輸入軸201上還設有第一定距環213，第一定距環213用於進一步對第一滾子軸承205進行軸向定位，第一端蓋207套設在第一定距環213上。

輸入軸201的輸入傳動端還套設有第二滾子軸承209，第二滾子軸承209可以為圓柱滾子軸承；輸入傳動端具有第二定位軸肩210，第二定位軸肩210用於定位第二滾子軸承209；第二滾子軸承209背離第二定位軸肩210的一端設有第二端蓋211，第二端蓋211與第二滾子軸承209之間設有第二調整環212，第二端蓋211與箱體螺接，以通過第二端蓋211壓緊第二調整環212使第二滾子軸承209與第二定位軸肩210相抵靠，從而實現對第二滾子軸承209的定位。輸入齒輪202位於第一軸肩和第二軸肩之間。其中，輸入軸201的輸入傳動端的端面上還設有第一壓板214，第一壓板214與輸入軸201螺接，第一壓板214的徑向尺寸大於第二滾子軸承209的內徑，以進一步對第二滾子軸承209進行軸向定位。

本實施例中，分油器404通過齒輪進油管405和齒輪噴油管406連接，齒輪噴油管406設置在輸入齒輪202和輸出齒輪302嚙合處附近，以便於向輸入齒輪202和輸出齒輪302噴油潤滑。第一滾子軸承205上開設有環形油槽412，油槽中設有多個通向滾珠的潤滑油孔413，潤滑油可以從環形油槽412經潤滑油孔413通向滾珠，實現對第一滾子軸承205的潤滑。輸入軸201的輸入端還設有兩個甩油環411，兩個甩油環411分別與第一端蓋207、第一調整環208形成隔腔；分油器404通過第一進油管407使得潤滑油噴向甩油環411所在的兩個隔腔，通過甩油環411對輸入軸201進行潤滑。其中，第一端蓋207和第一調整環208通過圓柱銷定位，以使第一端蓋207和第一調整環208的回油槽在下端，便於潤滑油順利回流至箱體。此外，甩油環411還具有密封作用。

分油器404通過第二進油管408對第二滾子軸承209進行噴油潤滑，具體地，潤滑油經第二進油管408噴向第二滾子軸承209的滾珠。其中，第二端蓋211上還塗有密封膠，以提高增速箱的密封效果；第二端蓋211和第二調整環212還可以通過圓柱銷定位，以使第二端蓋211和第二調整環212的回油槽在下端，便於潤滑油順利回流至箱體。

圖9為本實用新型實施例鑽機的動力裝置中增速箱的輸出軸系的結構示意圖；請參照圖9，進一步地，輸出軸301包括：輸出傳動端和輸出端；輸出端上安裝有聯軸器303，聯軸器303用於與發電機連接；輸出齒輪302安裝在輸出傳動端。其中，聯軸器303可以為鼓型，且聯軸器303可以通過第二單鍵與輸出軸301連接。

具體地，輸出軸301的輸出傳動端還套設有第三滾子軸承304，第三滾子軸承304為圓柱滾子軸承；輸出傳動端具有第三定位軸肩305，第三定位軸肩305用於定位第三滾子軸承304；第三滾子軸承304背離第三定位軸肩305的一端設有第三端蓋306，第三端蓋306與第三滾子軸承304之間設有第三調整環307，第三端蓋306與箱體螺接，以通過第三端蓋306壓緊第三調整環307使第三滾子軸承304與第三定位軸肩305相抵靠，實現對第三滾子軸承304的定位。分油器404通過第三進油管409對第三滾子軸承304進行噴油潤滑，其中，第三滾子軸承304與第二滾子軸承209的潤滑方式類似。輸出軸301的輸出傳動端的端面上還設有第二壓板308，第二壓板308與輸出軸301螺接，第二壓板308的徑向尺寸大於第三滾子軸承304的內徑，以進一步對第三滾子軸承304進行軸向定位。第三端蓋306和第三調整環307還可以通過圓柱銷定位，以使第三端蓋306和第三調整環307的回油槽在下端，便於潤滑油順利回流至箱體。

輸出軸301的輸出端還設有第四滾子軸承309，第四滾子軸承309為調心滾子軸承；輸出端具有第四定位軸肩310，第四定位軸肩310用於定位第四滾子軸承309；第四滾子軸承309背離第四定位軸肩310的一端設有第四端蓋311，第四端蓋311與第四滾子軸承309之間設有第四調整環312，第四端蓋311與箱體螺接，以通過第四端蓋311壓緊第四調整環312使第四滾子軸承309與第四定位軸肩310相抵靠；其中，第四滾子軸承309上套設有軸承座313，由於輸出軸301需要整體安裝在上箱體110內，因此，輸出軸系300上設有分體的軸承座313，以便於輸出軸系300組裝好後整體安裝在箱體上。其中，輸出軸301上還設有第二定距環314，第二定距環314用於進一步對第四滾子軸承309進行軸向定位，第四端蓋311套設在第二定距環314上。第四端蓋311和第四調整環312還可以通過圓柱銷定位，以使第四端蓋311和第四調整環312的回油槽在下端，便於潤滑油順利回流至箱體。第四端蓋311和軸承座313也通過圓柱銷定位。輸出齒輪302設置第三軸肩和第四軸肩之間。

第四滾子軸承309上開設有環形油槽，軸承座313上設有過油孔，油槽中設有多個通向滾珠的潤滑油孔，潤滑油從軸承座313上的過油孔經過潤滑油槽進入潤滑油孔，從而實現對第四滾子軸承309的潤滑。輸出端還設有兩個甩油環411，兩個甩油環411分別與第四端蓋311、第四調整環312形成隔腔；分油器404通過第四進油管410使得潤滑油噴向甩油環411所在的兩個隔腔，通過甩油環411對輸出軸301進行潤滑。

本實施例中，上箱體110上開設有用於安裝各滾子軸承和端蓋的安裝孔，各端蓋與箱體之間設有密封圈或者密封膠，以提高增速箱的密封性能。輸入軸201系200和輸出軸系300的中心距尅為360mm，距離較近，使得增速箱的結構緊湊。因此，軸承座313選用Q345B熱軋後鋼板整體切割形成，外形採用矩形結構，降低焊接難度，使得外形較為美觀。

通過對增速箱內部的潤滑，不僅能夠實現對高速旋轉件的連續潤滑，還能夠對高速旋轉件進行冷卻，保證溫升小於40攝氏度，能夠保證增速箱的使用壽命及工作精度。

本實施例還提供一種鑽機，包括：上述任一實施例中的鑽機的動力裝置。

其中，鑽機的動力裝置的結構、功能與前述實施例類似，此處不再贅述。

最後應說明的是：以上各實施例僅用以說明本實用新型的技術方案，而非對其限制；儘管參照前述各實施例對本實用新型進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分或者全部技術特徵進行等同替換；而這些修改或者替換，並不使相應技術方案的本質脫離本實用新型各實施例技術方案的範圍。