【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于地质勘探设备领域，尤其涉及一种岩心钻机动力头变速箱。
技术介绍
1、在地质钻探作业中，动力头就是钻杆与马达之间的传动装置，钻机在整个钻探过程中的钻进深度可达上千米，如此深的深度可能会遇到多种不同硬度的岩层或矿物，钻杆需要的扭矩是不一样的，传统的动力头一般通过更换马达来调整钻速和扭矩，繁琐麻烦，不具备宽范围调整输出扭矩的功能，且即便更换驱动马达，效果也不显著且为了保证在不同扭矩下，钻杆都能稳定在一个合理转速，需要一种岩心钻机动力头变速箱。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种岩心钻机动力头变速箱,以解决传统的动力头一般不具备直接调整钻杆钻速和扭矩的功能，需要调试或更换驱动马达来间接的调控钻杆的钻速，这样的调控方式过于繁琐麻烦且效果不显著的技术问题。
2、为实现上述目的，本专利技术的具体技术方案如下：
3、一种岩心钻机动力头变速箱，包括：输入轴、中间轴、输出轴和换挡组件，所述输入轴与所述驱动件传动连接，所述输入轴与所述中间轴齿轮啮合传动，所述中间轴与所述输出轴对应设置两组或多组传动比相异的齿轮组，所述换挡组件用于控制齿轮组在传动比相异的啮合档位之间进行切换，实现不同档位的中间轴和输出轴之间的锁定传动和空挡传动，所述输出轴与所述动力头本体配合传动。变速箱作为动力头本体与驱动件之间的传动设备，通过调控不同传动比的齿轮组形成动力传输的通路；来控制动力头本体的钻速和扭矩以应对不同环境的工作需要，提高了工作效率。
4、进一步的，所述输入
5、所述输出轴远离所述塔形齿轮的方向依次转动套设有中速输出齿轮和低速输出齿轮，所述低速输出齿轮的齿径大于所述中速输出齿轮；
6、沿变速箱动力传输方向所述中间轴固定设置有齿径依次减小的传动中间齿轮、中速中间齿轮和低速中间齿轮，所述传动中间齿轮与所述塔形齿轮的套接端啮合，所述中速中间齿轮与所述中速输出齿轮啮合，所述低速中间齿轮与所述低速输出齿轮啮合；
7、所述塔形齿轮与中速输出齿轮之间、以及所述中速输出齿轮与所述低速输出齿轮之间夹设同步组件，所述同步组件用于将塔形齿轮或中速输出齿轮或低速输出齿轮与所述输出轴锁定。通过这样的设计，输入轴与输出轴共轴节省了变速箱所需要的空间；驱动件带动塔形齿轮转动，由于塔形齿轮与输出轴是转动套设、与传动中间齿轮啮合，此时中间轴转动；虽然中间轴整个转动且中速中间齿轮与中速输出齿轮啮合、低速中间齿轮与低速输出齿轮啮合，但是中速输出齿轮和低速输出齿轮与输出轴是转动套接的，因此输出轴此时不转动；当控制不同的同步组件将塔形齿轮或中速输出齿轮或低速输出齿轮与输出轴锁定时，驱动件的才能将转动传动到输出轴上。
8、进一步的，所述同步组件包括花键骨、同步齿圈和结合套，所述花键骨与所述输出轴键槽固定，所述花键骨外缘沿轴向均布有凸键，所述同步齿圈外缘沿轴向设置有与凸键适配的同步凸键，所述结合套內缘沿轴向均布有结合凹槽，所述结合凹槽用于同时与凸键和同步凸键配合或与凸键单独配合；
9、所述结合套可沿所述花键骨的轴向滑动，所述花键骨包括高速档花键骨和中低速档花键骨，所述高速档花键骨夹设于所述塔形齿轮与所述中速输出齿轮之间，所述中低速档花键骨夹设于所述中速输出齿轮与所述低速输出齿轮之间；
10、所述结合套包括高速档结合套和中低速档结合套，所述高速档结合套与所述高速档花键骨配合套设，所述中低速档结合套与所述中低速档花键骨配合套设；
11、所述同步齿圈包括高速档同步齿圈、中速档同步齿圈和低速档同步齿圈，所述高速档同步齿圈固定于所述塔形齿轮靠近所述高速档花键骨一侧，所述中速档同步齿圈固定于所述中速输出齿轮靠近所述中低速档花键骨一侧，所述低速档同步齿圈固定于所述低速输出齿轮靠近所述中低速档花键骨一侧。
12、所述换挡组件包括换挡杆、固定封板、拨档轴、拨档块、拨叉轴和拨叉片；
13、拨档轴沿第一方向贯穿所述固定封板，所述固定封板与变速箱外壳固定，所述拨档轴的一端与换挡杆连接、另一端固定设置有拨档块；
14、所述拨叉轴沿第二方向设置，所述拨叉片与所述拨叉轴滑动套设，所述拨叉片的开口端将结合套夹持，所述拨叉片的安装端与所述拨档块在第二方向上形成驱动连接，所述换挡杆通过所述拨档轴控制拨档块活动，所述拨档块配置为推动所述拨叉片在所述拨叉轴上沿第二方向滑动。通过这样的设计，花键骨与输出轴锁定，结合套与花键骨锁定，将结合套的一部分套设于花键骨上、一部套设于同步齿圈上，此时塔形齿轮或中速输出齿轮或低速输出齿轮就与输出轴锁定，以此来实现对输出轴的扭矩和转速的控制。
15、进一步的，所述换挡杆端部设置有推动块，所述推动块与所述拨档轴的连接位置开设有扁平通孔，所述拨档轴插入所述扁平通孔的一端为扁平转动端，所述推动块与所述扁平转动端沿第二方向设置有销栓固定，所述换挡杆以所述销栓中心轴为轴心转动，带动拨档轴相对于固定封板滑动；
16、所述换挡杆还包括与所述推动块一体成型的弧形凸台、以及与变速箱外壳固定的支点块，所述支点块沿第二方向开设有v型定位槽，所述v型定位槽的开口方向朝向所述弧形凸台，所述弧形凸台的部分顶入所述v型定位槽内，所述v型定位槽对所述弧形凸台在第一方向上形成限位、在第二方向上形成滑动配合。通过这样的设计，换挡杆控制拨档轴、拨档轴带动拨档块、拨档块推动拨叉片、拨叉片带动结合套，当工作人员操控换挡杆，控制结合套将不同的挡位输出齿轮与输出轴锁定。
17、进一步的，所述换挡杆端部设置有推动块，所述推动块与所述拨档轴的连接位置开设有扁平通孔，所述拨档轴插入所述扁平通孔的一端为扁平转动端，所述推动块与所述扁平转动端沿第二方向设置有销栓固定，所述换挡杆以所述销栓中心轴为轴心转动，带动拨档轴相对于固定封板滑动；
18、所述换挡杆还包括与所述推动块一体成型的弧形凸台、以及与变速箱外壳固定的支点块，所述支点块沿第二方向开设有v型定位槽，所述v型定位槽的开口方向朝向所述弧形凸台，所述弧形凸台的部分顶入所述v型定位槽内，所述v型定位槽对所述弧形凸台在第一方向上形成限位、在第二方向上形成滑动配合。扁平通孔、扁平转动端的设计是为了，在不影响拨档轴沿第二方向滑动的情况下，当工作人员在第一方向推动换挡杆时，拨档轴会沿自身轴线转动，扁平通孔与扁平转动端之间使用销栓固定，是为了工作人员沿第二方向推动换挡杆时，换挡杆的弧形凸台受v型定位槽限位，换挡杆拨档轴的连接处可沿第一方向产生位移从而沿第一方向推动或抽离所述拨档轴，所述v型定位槽的设计，使得换挡杆在以v型定位槽为支点沿第一方向搬动时更加顺畅。
19、进一步的，所述拨档块呈u型，u型的所述拨档块两端延伸出两条支腿，两条所述支腿的相对面形成高速档拨档凸台和中低速档拨档凸台，所述拨叉轴穿设有限位销轴，所述限位销轴在第一方向上与所述高速档拨档凸台和本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种岩心钻机动力头变速箱，其特征在于，包括：输入轴（3）、中间轴（4）、输出轴（5）和换挡组件，所述输入轴（3）与所述驱动件传动连接，所述输入轴（3）与所述中间轴（4）齿轮啮合传动，所述中间轴（4）与所述输出轴（5）对应设置两组或多组传动比相异的齿轮组，所述换挡组件用于控制齿轮组在传动比相异的啮合档位之间进行切换，实现不同档位的中间轴（4）和输出轴（5）之间的锁定传动和空挡传动，所述输出轴（5）与所述动力头本体（2）配合传动。
2.根据权利要求1所述的岩心钻机动力头变速箱，其特征在于，所述输入轴（3）与所述输出轴（5）共轴且相对转动连接，所述输入轴（3）固定设置有塔形齿轮（7），所述塔形齿轮（7）具有与输出轴（5）转动套接的套接端（8）、以及与驱动件传动连接的传动端（9）；
3.根据权利要求2所述的岩心钻机动力头变速箱，其特征在于，所述同步组件包括花键骨、同步齿圈（17）和结合套，所述花键骨与所述输出轴（5）键槽固定，所述花键骨外缘沿轴向均布有凸键（124），所述同步齿圈（17）外缘沿轴向设置有与凸键适配的同步凸键（125），所述结合套內缘沿轴向均布有
4.根据权利要求3所述的岩心钻机动力头变速箱，其特征在于，所述换挡组件包括换挡杆（24）、固定封板（25）、拨档轴（26）、拨档块（27）、拨叉轴（28）和拨叉片（29）；
5.根据权利要求4所述的岩心钻机动力头变速箱，其特征在于，所述换挡杆（24）端部设置有推动块（31），所述推动块（31）与所述拨档轴（26）的连接位置开设有扁平通孔（32），所述拨档轴（26）插入所述扁平通孔（32）的一端为扁平转动端（33），所述推动块（31）与所述扁平转动端（33）沿第二方向设置有销栓（34）固定，所述换挡杆（24）以所述销栓（34）中心轴为轴心转动，带动拨档轴（26）相对于固定封板（25）滑动；
6.根据权利要求5所述的岩心钻机动力头变速箱，其特征在于，所述拨档块（27）呈u型，u型的所述拨档块（27）两端延伸出两条支腿（38），两条所述支腿（38）的相对面形成高速档拨档凸台（39）和中低速档拨档凸台（40），所述拨叉轴（28）穿设有限位销轴（41），所述限位销轴（41）在第一方向上与所述高速档拨档凸台（39）和中低速档拨档凸台（40）同轴，所述限位销轴（41）沿第一方向可滑动；
7.根据权利要求6所述的岩心钻机动力头变速箱，其特征在于，所述拨叉片（29）与所述拨叉轴（28）套接位置固定设有波珠螺丝（48），所述波珠螺丝（48）的活动端（50）沿第二方向朝向所述拨叉轴（28），所述拨叉轴（28）与所述波珠螺丝（48）贴合处设有分级槽（49），所述分级槽（49）由三段连续的环形凹槽组成，所述活动端（50）与所述分级槽（49）配合装配。
8.根据权利要求1所述的岩心钻机动力头变速箱，其特征在于，所述输出轴（5）设置有终端输出齿轮（53），所述终端输出齿轮（53）与所述输出轴（5）固定连接，所述终端输出齿轮（53）与动力头本体（2）传动连接。
...【技术特征摘要】
1.一种岩心钻机动力头变速箱，其特征在于，包括：输入轴（3）、中间轴（4）、输出轴（5）和换挡组件，所述输入轴（3）与所述驱动件传动连接，所述输入轴（3）与所述中间轴（4）齿轮啮合传动，所述中间轴（4）与所述输出轴（5）对应设置两组或多组传动比相异的齿轮组，所述换挡组件用于控制齿轮组在传动比相异的啮合档位之间进行切换，实现不同档位的中间轴（4）和输出轴（5）之间的锁定传动和空挡传动，所述输出轴（5）与所述动力头本体（2）配合传动。
2.根据权利要求1所述的岩心钻机动力头变速箱，其特征在于，所述输入轴（3）与所述输出轴（5）共轴且相对转动连接，所述输入轴（3）固定设置有塔形齿轮（7），所述塔形齿轮（7）具有与输出轴（5）转动套接的套接端（8）、以及与驱动件传动连接的传动端（9）；
3.根据权利要求2所述的岩心钻机动力头变速箱，其特征在于，所述同步组件包括花键骨、同步齿圈（17）和结合套，所述花键骨与所述输出轴（5）键槽固定，所述花键骨外缘沿轴向均布有凸键（124），所述同步齿圈（17）外缘沿轴向设置有与凸键适配的同步凸键（125），所述结合套內缘沿轴向均布有结合凹槽（126），所述结合凹槽（126）用于同时与凸键（124）和同步凸键（125）配合或与凸键（124）单独配合；
4.根据权利要求3所述的岩心钻机动力头变速箱，其特征在于，所述换挡组件包括换挡杆（24）、固定封板（25）、拨档轴（26）、拨档块（27）、拨叉轴（28）和拨叉片（29）；
5.根据权利要求4所述的岩心钻机动力头变速箱，其特征...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈豪，张周，刘隽，
申请(专利权)人：无锡锡钻地质装备有限公司，
类型：发明
国别省市：
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