專利名稱：水平定向鉆機的動力頭輸出軸裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種鉆機，特別是水平定向鉆機的動力頭輸出軸裝置，屬鉆進設備技術領域。
背景技術：
水平定向鉆機是目前廣泛應用于石油、天然氣、電力、電信等領域的非開挖專用鉆機，它 依靠鉆桿的撓度能在一定曲率半徑范圍內繞開障礙物、避免破壞管線經過地區生態環境條件下 定向鉆孔，具有施工速度快，效率高，穿越長度長，深度深等特點。水平定向鉆機的主要組成 包括底盤、動力頭、桅桿、發動機裝置、鉆桿自動存取裝置、虎鉗、錨固裝置、液壓、電控等 部分。其中動力頭是實施鉆進的核心機構，其作用是將鉆機的推拉力和回轉扭矩經輸出軸傳遞 到鉆桿，并通過鉆桿接力完成大深度鉆進作業，鉆進時要有液體從鉆桿中通過。現有動力頭的 輸出軸為整體結構，輸出軸與動力頭的從動齒輪直接連接，軸體自身不能伸縮，這種結構在裝 卸鉆桿時動力頭,會產生較大的沖擊力，該沖擊力作用在鉆桿圓錐螺紋處很容易造成絲扣損 壞以致鉆桿報廢，此外，沖擊力對傳動齒輪和液壓馬達也會產生沖擊損傷作用。 發明內容本實用新型用于克服己有技術的缺陷而提供一種輸出軸可伸縮滑動，避免對鉆桿絲扣造成 損傷的水平定向皿的動力頭輸出軸裝置。本實用新型^#1' 是以下技術方案解決的一種水平定向鉆機的動力頭輸出軸裝置，其構成中包括輸出軸l、芯軸4、外套軸14、內 花鍵套3、外花鍵審2和后擋園10,所述輸出軸、芯軸、外套軸均為空心軸，所述外套軸由傳 動齒輪驅動，所述內、外花鍵套分別設置在外套軸軸端和輸出軸的尾部，兩者由聯接嫘栓16相 連，所述芯艄位于外,內與外套軸滑動連接，芯軸前端與輸出軸固接、后端螺紋連接后擋圏， 所述輸出軸與外套軸之間留有軸向伸縮空間6。上述水平定向鉆機的動力頭輸出軸裝置，所述輸出軸前端部設有與鉆桿19連接的圓錐螺
紋19—1。上述水平定向鉆機的動力頭輸出軸裝置，所述芯軸4后端內孔設覽導管13，導管與芯軸間 設有密封組件ll，導管端部與進液管12對接。本實用新型針對現有水平定向鉆機動力頭輸出軸為整體結構、軸體自身不能伸縮的問題進 行了改進，其輸出軸裝置由輸出軸、外套軸和芯軸組成，外套軸經花鍵套將回轉扭矩傳遞到輸 出軸，輸出軸與外審軸之間留有一緩沖間隙，該結構使得輸出軸可以軸向伸縮滑動一段距離， 避免拆裝鉆桿上卸扣時對絲扣產生沖擊力，并可使回轉扭矩與軸向力同時作用，還能夠保證在 輸出軸在伸縮過程時無鉆進液泄漏。經過上述改進后可明顯延長鉆桿的使用壽命，并大大減少 對動力頭傳動齒輪和瓶BE馬達的沖擊力。

圖1是動力頭輸出軸結構示意圖；圖2是圖1的A部放大視圖；圖3是圖1的B部放大視圖。圖中標號如下l.輸出軸；2.外花鍵套；3.內花鍵套；4.芯軸；5.前擋圈；6.軸向伸 縮空間；7.液壓馬達；8.主動齒輪；9.從動齒輪；10.后擋圏；ll.密封組件；12.進液管；13. 導管；14.外糊；15.齒輪箱；16.聯接蠊栓；17.前軸承；18.后軸承；19.鉆桿；19 — 1.圓 錐螺紋。
具體實施方式
參看圖1,動力頭上對稱設置的液壓馬達7為輸出軸1提供動力，液壓馬達帶動主動齒輪8 轉動，再通過從動齒輪9傳遞到外套軸14上，帶動外套軸轉動。輸出軸裝置包括輸出軸l、芯軸4、外套軸14、內花鍵套3、外花鍵套2和后擋圈10,所 述輸出軸、芯軸、外套軸均為空心軸，內、外花鍵套分別設置在外套軸軸端和輸出軸的軸尾， 兩者由聯接螺栓16相連。內、外花鍵套間設有前擋圈5。芯軸4位于外套軸內、與外套軸滑動 連接，芯軸前端凸出外套軸部分與輸出軸尾部螺紋連接，并用焊接縫將其固定防松，輸出軸與 外套軸之間留有軸向伸縮空間6，芯軸后端螺紋連接后擋圈10。回轉扭矩傳遞關系為外套軸 帶動內、外花鍵套；外花鍵套帶動輸出軸；輸出軸帶動鉆桿19，輸出軸與鉆桿間由圓錐媒紋19 -l連接。
為防止輸出軸在伸縮過程中鉆進液泄漏，在芯軸4后端內孔設置導管13，導管與芯軸間設 有密封組件ll,導管端部與進液管12對接。鉆進液經進液管上的開口流進導管，再經過導管、 芯軸、輸出軸、鉆桿流出。輸出軸回拖過程，外力施加給齒輪箱15，通過前軸承17傳遞給外套軸14，外套軸尾部的 端平面推動后擋圏IO，后擋園通過螺紋與芯軸4相連，將力傳給芯軸，芯軸通過螺紋與輸出軸 l相連，作用力通，紋傳遞。推進過程通過后軸承18傳遞力給外套軸14，再通過外套軸前部 端面直接推動輸出軸1。上述設計可使得在裝卸鉆桿上卸絲扣時無需整個動力頭移動，只是輸 出軸在軸向伸縮空間6內伸縮即可，達到減少對鉆桿絲扣的沖擊力的目的。
權利要求1.一種水平定向鉆機的動力頭輸出軸裝置，其特征在于構成中包括輸出軸(1)、芯軸(4)、外套軸(14)、內花鍵套(3)、外花鍵套(2)和后擋圈(10)，所述輸出軸、芯軸、外套軸均為空心軸，所述外套軸由傳動齒輪驅動，所述內、外花鍵套分別設置在外套軸軸端和輸出軸的尾部，兩者由聯接螺栓(16)相連，所述芯軸位于外套軸內與外套軸滑動連接，芯軸前端與輸出軸固接、后端螺紋連接后擋圈，所述輸出軸與外套軸之間留有軸向伸縮空間(6)。
2. 根據權利要求1所述的水平定向鉆機的動力頭輸出軸裝置，其特征在于所述輸出軸 前端部設有與鉆桿(19)連接的圓錐螺紋(19—1)。
3. 根據權利要求1或2所述的水平定向鉆機的動力頭輸出軸裝置，其特征在于所述芯 軸(4)后端內孔設置導管(13),導管與芯軸間設有密封組件(11)，導管端部與進液管(12) 對接。
專利摘要一種水平定向鉆機的動力頭輸出軸裝置，屬鉆進設備技術領域，用于解決輸出軸裝卸鉆桿對鉆桿絲扣產生沖擊力的問題。其構成中包括輸出軸、芯軸、外套軸、內花鍵套、外花鍵套和后擋圈，輸出軸、芯軸、外套軸均為空心軸，外套軸由傳動齒輪驅動，內、外花鍵套分別設置在外套軸軸端和輸出軸的尾部，兩者由聯接螺栓相連，芯軸位于外套軸內與外套軸滑動連接，芯軸前端與輸出軸固接、后端螺紋連接后擋圈，輸出軸與外套軸之間留有軸向伸縮空間。本實用新型使輸出軸可以軸向伸縮滑動一段距離，避免拆裝鉆桿上卸扣時對絲扣產生沖擊力。經過上述改進后可明顯延長鉆桿的使用壽命，并大大減少對動力頭傳動齒輪和液壓馬達的沖擊力。
文檔編號E21B7/04GK201047255SQ20072010121
公開日2008年4月16日 申請日期2007年4月24日 優先權日2007年4月24日
發明者磊 孫, 孫賀啟 申請人:保定保路通工程有限公司