天井鉆機(jī)(反井鉆機(jī))動力頭工作原理
- 發(fā)布時間:2026-09-15
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動力頭是天井鉆機(jī)的核心驅(qū)動單元,集成多臺液壓馬達(dá)、行星齒輪減速箱、中空主軸、鉆桿卡盤,同時傳遞旋轉(zhuǎn)扭矩和軸向推拉力,完成導(dǎo)孔鉆進(jìn)、擴(kuò)孔兩大工序。

一、動力傳遞流程
動力輸入多臺液壓馬達(dá)并聯(lián)安裝在減速箱箱體四周(圖上紅色箱體側(cè)面的法蘭孔就是馬達(dá)安裝座),液壓泵站輸出高壓油驅(qū)動液壓馬達(dá)旋轉(zhuǎn),輸出高轉(zhuǎn)速、小扭矩。
減速增扭馬達(dá)動力傳入箱體內(nèi)的多級行星齒輪傳動機(jī)構(gòu):太陽輪帶動行星輪,行星輪沿固定齒圈公轉(zhuǎn),行星架輸出動力。
作用:大幅降低轉(zhuǎn)速,放大扭矩,把馬達(dá)小扭矩轉(zhuǎn)換成驅(qū)動鉆具破碎巖石的超大扭矩。
旋轉(zhuǎn)輸出行星架帶動中空主軸旋轉(zhuǎn),主軸前端卡盤夾緊鉆桿,帶動整根鉆桿與鉆頭回轉(zhuǎn)。主軸中心為通孔,可通入高壓水,冷卻鉆頭、沖洗巖渣。
軸向進(jìn)給(推拉)動力頭整體安裝在鉆機(jī)導(dǎo)軌上,由推進(jìn)油缸拉動 / 推動整個動力頭沿導(dǎo)軌滑動:
導(dǎo)孔鉆進(jìn)(從上往下鉆):推進(jìn)油缸給動力頭向下的軸向壓力,配合主軸旋轉(zhuǎn),破巖鉆進(jìn);
擴(kuò)孔鉆進(jìn)(從下往上擴(kuò)):擴(kuò)孔鉆頭掛在鉆桿底端,推進(jìn)油缸向上提拉動力頭,依靠拉力把擴(kuò)孔鉆頭向上拉動切割巖壁,擴(kuò)孔階段負(fù)載最大,動力頭承受巨大拉力 + 扭矩。
二、兩個工況的工作特點(diǎn)
| 工況 | 旋轉(zhuǎn)狀態(tài) | 軸向受力 |
|---|---|---|
| 導(dǎo)孔鉆進(jìn) | 較高轉(zhuǎn)速、中小扭矩 | 向下加壓 |
| 擴(kuò)孔鉆進(jìn) | 低轉(zhuǎn)速、超大扭矩 | 向上受拉(最考驗(yàn)齒輪箱與主軸) |
三、配套部件協(xié)同
卡盤:前端黑色卡盤夾緊鉆桿,傳遞扭矩;可松開,用于接卸鉆桿;
密封組件:主軸配備旋轉(zhuǎn)水封、油封,隔離冷卻水與齒輪潤滑油,防止水進(jìn)入齒輪箱造成油液乳化;
潤滑系統(tǒng):減速箱內(nèi)部浸油潤滑,齒輪油帶走齒輪、軸承摩擦熱量。
四、一句話總結(jié)原理
高壓油驅(qū)動多臺液壓馬達(dá),經(jīng)行星齒輪減速增扭后帶動中空主軸旋轉(zhuǎn);同時推進(jìn)油缸帶動整個動力頭沿導(dǎo)軌移動,同時提供旋轉(zhuǎn)扭矩 + 軸向推拉力,帶動鉆桿完成導(dǎo)孔和擴(kuò)孔作業(yè)。
