[發明專利]一種鉆機動力輸出分時驅動方法

有效

• 申請號: 201610005378.X
• 申請日: 2016-01-06
• 公開（公告）號: CN105484664B
• 公開（公告）日: 2018-11-02
• 發明（設計）人: 許文紅
• 申請（專利權）人: 無錫凱通鉆具有限公司
• 主分類號: E21B3/02
• 分類號: E21B3/02
• 代理公司: 北京華旭智信知識產權代理事務所(普通合伙) 11583
• 代理人: 馮云

本發明公開了一種鉆機動力輸出分時驅動方法，包括：液壓馬達通過動力輸出裝置將扭矩傳遞至動力輸出軸，動力輸出軸輸出的旋轉扭矩在液壓換擋機構作用下分別驅動內鉆桿和外鉆桿同步旋轉或內鉆桿單獨旋轉，本發明采用液壓換擋機構在動力頭前端加裝換液壓擋機構就可以實現內外鉆桿的分時驅動，為鉆機改造節省大量成本；另外內鉆桿輸出扭矩原則上可與外鉆桿驅動扭矩等同，這樣就大大提高了施工效率；同時該結構操作簡單，故障低。

技術領域

本發明具體涉及一種鉆機動力輸出分時驅動方法。

背景技術

目前在定向穿越施工中經常遇到復雜地層結構，比如硬巖、碎石、卵石、沙土等混合地層，在這種地質結構條件下進行導向孔穿越目前最有效的方法就是雙壁鉆桿驅動巖石鉆具，具體方法是將牙輪鉆頭安裝在內鉆桿傳動軸上。施工過程中，當內外鉆桿同時旋轉并推進時，鉆孔軌跡呈直線狀態；當內鉆桿旋轉外鉆桿不旋轉只推進時，鉆孔軌跡按照轉向彎頭方向彎曲，這樣就可以按照設定軌跡鉆鑿導向了。但是要實現雙壁鉆桿驅動必須在鉆機上進行改動，原來的方法是，鉆機動力頭增加一組內鉆桿驅動馬達，如圖1所示，有兩組液壓馬達01分別驅動內鉆桿02和外鉆桿03。

在鉆機動力頭后部加裝液壓馬達，首先要改變液壓系統，在發動機輸出端增加一組油泵，將原來的雙聯泵改為三聯泵，再增加一套電磁或液控換向閥以及一些液壓附件；其二改變原動力頭主軸結構，實現通過空心主軸04驅動內鉆桿02，該方案需要增加一套液壓馬達，及相應的液壓泵、換向閥、空心軸等部件，設備改造投入較大，成本較高，操控起來也不很方便，最關鍵的原因是內鉆桿驅動馬達安裝空間有限，只能單馬達驅動，不能傳動大扭矩，同時與外鉆桿驅動馬達轉速很難實現同步。

發明內容

為了解決上述問題，本發明提供了一種鉆機動力輸出分時驅動方法，包括：液壓馬達通過動力輸出裝置將扭矩傳遞至動力輸出軸，動力輸出軸輸出的旋轉扭矩在液壓換擋機構作用下分別驅動內鉆桿和外鉆桿同步旋轉或內鉆桿單獨旋轉。

根據上述一種鉆機動力輸出分時驅動方法，包括：在所述液壓換擋機構作用下，將動力輸出軸輸出的單一旋轉扭矩轉變為驅動內鉆桿和外鉆桿同步旋轉或內鉆桿單獨旋轉的分時驅動旋轉扭矩。

根據上述一種鉆機動力輸出分時驅動方法，包括：

動力頭輸出軸通過絲扣與驅動芯軸連接，驅動芯軸中間連接有內鉆桿接頭，內鉆桿接頭通過六方結構將驅動芯軸的扭矩傳遞給內鉆桿，

外鉆桿接頭套在所述內鉆桿接頭外并可旋轉移動連接至雙壁鉆桿外鉆桿，液壓油缸套在外鉆桿外，通過多個滾動軸承和多個軸承節配合作用，液壓油缸只有短行程軸向運動，不做旋轉運動；

驅動芯軸前端有端面齒，在液壓油缸作用下與外鉆桿接頭后端的端面齒實現嚙合或分離；

上述驅動芯軸端面齒與外鉆桿接頭端面齒嚙合時，驅動芯軸的旋轉扭矩就通過端面齒傳遞給外鉆桿接頭，同時內鉆桿在內鉆桿接頭作用下同步旋轉，這樣就實現了內鉆桿和外鉆桿的同步旋轉；及

上述驅動芯軸端面齒與外鉆桿接頭端面齒分離時，驅動芯軸的旋轉扭矩只能通過內鉆桿接頭傳遞給內鉆桿，實現內鉆桿單獨旋轉。

根據上述一種鉆機動力輸出分時驅動方法，包括：控制第一油嘴向液壓油缸的一端的第一油腔進油，推動液壓油缸使驅動芯軸端面齒與外鉆桿接頭端面齒嚙合；及控制第二油嘴向液壓油缸的一端的第二油腔進油，推動液壓油缸使驅動芯軸端面齒與外鉆桿接頭端面齒分離。

根據上述一種鉆機動力輸出分時驅動方法，包括：液壓馬達直接帶動液壓馬達的動力軸承旋轉，然后，液壓馬達的動力軸承通過嚙合的齒輪鍵與齒輪鍵槽將旋轉扭矩傳遞至固定在一起動力傳動軸和動力輸出軸。

根據上述一種鉆機動力輸出分時驅動方法，包括：驅動芯軸端面齒與外鉆桿接頭端面齒嚙合或分離時，雙壁鉆桿內鉆桿、外鉆桿和外鉆桿接頭通過相配合的螺紋在內鉆桿接頭上同步旋轉移動。