CN219673188U - 一种用于反循环钻机动力头的行星减速传动装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于反循环钻机动力头的行星减速传动装置，它适用于机械传动领域，其包括与动力头电机配合的电机支架和与所述电机支架一体成型的壳体，所述壳体内设有行星减速传动单元，所述行星减速传动单元包括行星轮、太阳轮和内齿圈，所述行星轮的一侧与太阳轮啮合，另一侧与内齿圈啮合，所述行星轮通过行星轴与行星支架连接，所述太阳轮与电机输入轴配套的输入键套连接，所述行星支架驱动空心轴转动；本实用新型采用行星齿轮组减速传动，其结构紧凑，传动效率高，与普通的固定齿轮减速传动相比，具备更强的转矩动力输出能力，传输效率更高，同时将整个传动结构集成在一起，更换方便，便于维修。

Description

一种用于反循环钻机动力头的行星减速传动装置

技术领域

本实用新型涉及机械传动领域，具体的说是一种用于反循环钻机动力头的行星减速传动装置。

背景技术

目前,随着我国城镇化建设工程、高速公路工程、高速铁路工程、城市轻轨工程以及农田水利工程等建设工程投入不断加大,循环工程钻机应用越来越广泛。

如图3所示，现有技术中动力头的传动装置包括设置在箱体17内的第一传动轴24、第二传动轴25和第三传动轴28，在钻机的工作过程中，动力头电机21依次通过联轴器22、与联轴器22连接的输入齿轮23带动第一传动轴24工作，所述第一传动轴24通过与之啮合的第一齿轮26带动第二传动轴25工作，所述第二传动轴25通过与之啮合的第二齿轮27带动第三传动轴28工作，所述第三传动轴28通过与之啮合的第三齿轮29带动空心轴18转动，空心轴18转动带动钻杆旋转实现钻头的钻进。整个传动过程中通过齿轮减速传动实现扭矩要求，该传输结构复杂，且传动过程扭矩增大，传动效率低。而且芯管15与空心轴18之间的组合密封使用的数量多，箱体17内组合密封、齿轮油等辅材消耗量大。

上述动力头传动结构均设置在箱体17内，工作过程中其中的一个传动轴、与之啮合的一个齿轮或设置在传动轴端部的轴承损坏需要维修、更换的时候，必须停机后先拆卸动力头电机21、再将整个箱体17拆开后才能更换，安装。其维修程序复杂，维修效率低。

实用新型内容

本实用新型需要解决的技术问题是提供一种用于反循环钻机动力头的行星减速传动装置，整个传动过程采用行星齿轮减速传动，其动力传输效率高，具备更强的转矩动力输出能力，并将整个传动结构从箱体内取出集成到一起，方便维修，便于维护。

为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：

本实用新型包括与动力头电机配合的电机支架和与所述电机支架一体成型的壳体，所述壳体内设有行星减速传动单元，所述行星减速传动单元包括行星轮、太阳轮和内齿圈，所述行星轮的一侧与太阳轮啮合，另一侧与内齿圈啮合，所述行星轮通过行星轴与行星支架连接，所述太阳轮与电机输入轴配套的输入键套连接，所述行星支架驱动空心轴转动。

本实用新型的进一步改进在于：所述行星支架通过输入齿轮轴与回转支承连接，所述回转支承与空心轴连接。

本实用新型的进一步改进在于：所述行星减速传动单元为单级行星减速齿轮组，所述单级行星减速齿轮组包括一级行星轮、一级太阳轮和一级内齿圈，所述一级行星轮通过一级行星轴与一级行星支架连接，所述一级太阳轮与输入键套连接，所述一级行星支架驱动空心轴转动。

本实用新型的进一步改进在于：所述行星减速传动单元为两级行星减速齿轮组，所述两级行星减速齿轮组包括单级行星减速齿轮组和与所述单级行星减速齿轮组连接的二级行星减速齿轮组, 所述二级行星减速齿轮组包括二级行星轮、二级太阳轮和二级内齿圈，所述二级行星轮通过二级行星轴与二级行星支架连接，所述二级太阳轮与输入键套连接，所述二级行星支架与一级太阳轮连接。

本实用新型的进一步改进在于：所述一级行星支架通过输入齿轮轴与回转支承连接。

本实用新型的进一步改进在于：所述输入齿轮轴和回转支承均设置在箱体内。

由于采用了上述技术方案，本实用新型取得的有益效果是：

本实用新型采用行星齿轮组减速传动，可根据速比选择单级行星减速齿轮组减速、也可以选择两级（或以上）的行星减速齿轮组减速，其结构紧凑，传动效率高。与普通的固定齿轮减速传动相比，行星减速机的动力传输效率更高，具备更强的转矩动力输出能力，同时将整个传动结构集成在一起，更换方便，便于维修。

附图说明

图1是本实用新型的内部剖视结构示意图；

图2是本实用新型传动过程的结构示意图；

图3是本实用新型现有技术的结构示意图。

其中，1、电机支架；2、输入键套；3、二级太阳轮；4、二级内齿圈；5、二级行星支架；6、一级太阳轮；7、一级内齿圈；8、一级行星支架；9、二级行星轮；10、二级行星轴；11、一级行星轴；12、一级行星轮； 15、芯管;16、回转支承；17、箱体；18、空心轴；19、缓杆连接法兰；20、输入齿轮轴；21、动力头电机；22、联轴器；23、输入齿轮；24、第一传动轴；25、第二传动轴；26、第一齿轮；27、第二齿轮；28、第三传动轴；29、第三齿轮。

实施方式

下面结合实施例对本实用新型做进一步详细说明：

一种用于反循环钻机动力头的行星减速传动装置，如图1和图2所示，包括与动力头电机21配合的电机支架1和与所述电机支架1一体成型的壳体，所述壳体内设有行星减速传动单元，其采用行星齿轮组减速传动，其结构紧凑，传动效率高，能满足传动过程的扭矩要求。与普通的固定齿轮减速传动相比，行星齿轮组减速的动力传输效率更高，具备更强的转矩动力输出能力。

所述行星减速传动单元包括行星轮、太阳轮和内齿圈，所述行星轮围绕太阳轮旋转，行星轮的一侧与太阳轮啮合，另一侧与内齿圈啮合，所述行星轮通过行星轴与行星支架连接，所述太阳轮与电机输入轴配套的输入键套2连接。

所述行星轮承载着由电机输入轴通过太阳轮传递过来的转矩动力，所述行星支架驱动空心轴18转动。所述行星支架通过输入齿轮轴20与回转支承16连接，所述回转支承16与空心轴18连接。所述行星支架通过输入齿轮轴20 、回转支承16将动力传输到空心轴18，空心轴18通过缓杆连接法兰19依次带动缓杆、钻杆和钻头旋转完成钻机的钻进。钻头钻进过程产生的泥浆、砂石等物料经钻杆在泥浆泵的作用下被带到地面。

正常工作时，行星轮围绕太阳轮“公转”的运行轨道就是壳体内的环形内齿圈。当太阳轮在电机输入轴的驱动下旋转时，太阳轮与行星轮的咬合作用促使行星轮产生自转；同时，由于行星轮的另外一侧与壳体内的环形内齿圈的咬合，在自转驱动力的作用下，行星轮沿着与太阳轮旋转相同的方向在环形内齿圈上滚动，形成围绕太阳轮旋转的“公转”运动。一般行星齿轮组减速传动都会有多个行星轮，这些行星轮通过行星轴与行星支架连接，行星轮在太阳轮旋转驱动力的作用下围绕中心太阳轮旋转，共同承担和传递减速的输出动力。所以,电机输入轴的转速（即：太阳轮的转速），要比其负载侧输出转速（即行星轮围绕太阳轮公转的速度）要高。

太阳轮的转速与行星轮围绕太阳轮公转的转速之间的比值，称为行星减速传动的减速比，简称“ 速比”。一般情况下，具有单级行星减速齿轮组的行星减速传动的减速比通常在 5 ~ 12 之间；速比超过 12 以上的行星减速传动，需要使用两级(或以上）行星减速齿轮组减速。可根据速比选择单级行星减速齿轮组减速、也可以选择两级（或以上）的行星减速齿轮组减速。

当速比在 5 ~ 12之间时，选择单级行星减速齿轮组减速，所述行星减速传动单元为单级行星减速齿轮组，所述单级行星减速齿轮组包括一级行星轮12、一级太阳轮6和一级内齿圈7，所述一级行星轮12通过一级行星轴11与一级行星支架8连接，所述一级太阳轮6与输入键套2连接，所述一级行星支架8驱动空心轴18转动。电机输入轴通过输入键套2驱动一级太阳轮6转动，与一级太阳轮6啮合的一级行星轮12转动，一级行星轮12通过一级行星轴12与一级行星支架8连接，一级行星支架8随一级行星轮12的转动而转动。一级行星支架8依次通过输入齿轮轴20 、回转支承16将动力传输到空心轴18，空心轴18通过缓杆连接法兰19依次带动缓杆、钻杆和钻头旋转完成钻机的钻进。

当速比在12以上时，选择两级（或以上）的行星减速齿轮组减速，以两级行星减速齿轮组减速为例详细说明，如图1所示，所述行星减速传动单元为两级行星减速齿轮组，所述两级行星减速齿轮组包括单级行星减速齿轮组和与所述单级行星减速齿轮组连接的二级行星减速齿轮组, 所述二级行星减速齿轮组包括二级行星轮9、二级太阳轮3和二级内齿圈4，所述二级行星轮9通过二级行星轴10与二级行星支架5连接，所述二级太阳轮3与输入键套2连接，所述二级行星支架5与一级太阳轮6连接。电机输入轴通过输入键套2带动二级太阳轮3旋转，同时与二级太阳轮3啮合的二级行星轮9转动，二级行星轮9通过二级行星轴10固定在二级行星支架5上，所以二级行星轮9转动的同时二级行星支架5转动，完成一级减速；二级行星支架5带动一级太阳轮6转动的同时，一级行星轮12转动、一级行星支架8依次转动，完成二级减速传动。

如图2所示，所述一级行星支架8通过输入齿轮轴20与回转支承16连接。一级行星支架8依次通过输入齿轮轴20、回转支承16驱动空心轴18转动，空心轴18转动带动钻头旋转，完成反循环钻机的钻进。

所述输入齿轮轴20和回转支承16均设置在箱体17内。与现有技术的传动结构相比，箱体17内的三个传动轴和三个齿轮和每个传动轴端部的两个轴承被回转支承16取代，完成动力的传动，箱体17内的传动结构更少，芯管15与空心轴18之间的组合密封使用数量更少且密封性更好，箱体17内组合密封、齿轮油等辅材消耗数量更少，同时，箱体17的体积变得更小，传动过程中故障几率更低，其结构更简单，传动效率更高。

而且整个减速传动装置集成在一起，其结构更加紧凑，传动效率高，故障后更换方便，维修效率高，传动结构故障、维修过程中无需拆开箱体17即可完成。

最后应该说明的是：上述实施例只是为清楚说明本实用新型而做的举例，绝非对实施方式的限定。对所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其他不同形式的变化或变动，在此无法对所有的实施方式进行穷举，而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍属于本实用新型的保护范围之中。

Claims (6)

1.一种用于反循环钻机动力头的行星减速传动装置，其特征在于：包括与动力头电机（21）配合的电机支架（1）和与所述电机支架（1）一体成型的壳体，所述壳体内设有行星减速传动单元，所述行星减速传动单元包括行星轮、太阳轮和内齿圈，所述行星轮的一侧与太阳轮啮合，另一侧与内齿圈啮合，所述行星轮通过行星轴与行星支架连接，所述太阳轮与电机输入轴配套的输入键套（2）连接，所述行星支架驱动空心轴（18）转动。

2.根据权利要求1所述的一种用于反循环钻机动力头的行星减速传动装置，其特征在于：所述行星支架通过输入齿轮轴（20）与回转支承（16）连接，所述回转支承（16）与空心轴（18）连接。

3.根据权利要求1所述的一种用于反循环钻机动力头的行星减速传动装置，其特征在于：所述行星减速传动单元为单级行星减速齿轮组，所述单级行星减速齿轮组包括一级行星轮（12）、一级太阳轮（6）和一级内齿圈（7），所述一级行星轮（12）通过一级行星轴（11）与一级行星支架（8）连接，所述一级太阳轮（6）与输入键套（2）连接，所述一级行星支架（8）驱动空心轴（18）转动。

4.根据权利要求3所述的一种用于反循环钻机动力头的行星减速传动装置，其特征在于：所述行星减速传动单元为两级行星减速齿轮组，所述两级行星减速齿轮组包括单级行星减速齿轮组和与所述单级行星减速齿轮组连接的二级行星减速齿轮组, 所述二级行星减速齿轮组包括二级行星轮（9）、二级太阳轮（3）和二级内齿圈（4），所述二级行星轮（9）通过二级行星轴（10）与二级行星支架（5）连接，所述二级太阳轮（3）与输入键套（2）连接，所述二级行星支架（5）与一级太阳轮（6）连接。

5.根据权利要求3或4所述的一种用于反循环钻机动力头的行星减速传动装置，其特征在于：所述一级行星支架（8）通过输入齿轮轴（20）与回转支承（16）连接。

6.根据权利要求5所述的一种用于反循环钻机动力头的行星减速传动装置，其特征在于：所述输入齿轮轴（20）和回转支承（16）均设置在箱体（17）内。