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| 钻机主卷扬和分动箱结构的改进 |
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为了保证高层建筑，道路桥梁等基础工程的成孔灌桩作业， 程钻机的主卷杨和转盘动力传动设计力求紧凑、可靠、经济。将行星齿轮变速机构（以下简称行星机构）应用于钻机主卷扬的传动和制动，将组合圆筒机构（以下简称圆稠机构）原理应用于钻机分动箱的轮轴，使得钻机的主卷扬和分动箱的设计合理、经济、机构独特、可靠。
1 行星机构用于主卷扬的传动和制动
工程钻机在孔作业时通过主卷扬卷筒的正反恩来提升或下降钻具，要求主卷扬升降灵便，制 动可靠。利用行星机构的传动机理，通过制动基本构件（如内齿圈，行星架等）可实现主卷扬卷筒的动转和制动。
图1是工程钻机主卷扬结构图。行星机构包括太阳轮、内齿圈、行星轮和行星架（由提升盘和定位盘组成）。太阳轮与主轴用键连接；内齿圈和卷筒用螺钉固定，都实现同向同速旋转，行星轮支承在定位盘上，提升盘和定位盘分别用滚动轴承支承在主轴上，两者又以三个配合螺栓连接，这就实现了行星轮与内齿圈的定位。
1.卷筒 2.太阳轮 3.主轴 4.行星轮 5.定位盘 6.内齿轮 7.提升盘行星架 8.提升抱闸 9.制动抱闸
主卷扬行蚝机构和传动和制动如图2所示。
当松开制动抱闸9，抱紧提升抱闸8时，提升抱闸刹住提升盘，即刹住行星机构的行星架（如图2a）。这时行星轮不能公转，成为太阳轮和内齿圈传动的过渡齿轮，主轴带动太阳轮，通过行星轮再带动内齿圈转动，因为内齿圈与卷筒是一体的，故卷筒转动收紧钢丝绳提升钻具。
当同时松开提升抱闸和制动抱闸时，如图2b所示，行星机构处于浮动状态。太阳轮、行星轮和内齿轮均空转，提升盘和卷筒都处于自由状态，卷筒被钻具的自重带动而下降钻具。
当松开提升抱闸，抱紧制动抱闸时，如图2c所示，内齿圈随着卷筒一起被刹住，则钻具不能程式降，此时行星轮和行星架空转。
该行星机构不允许同时抱紧提升抱闸和制动抱闸。
行星减速机构内用二硫化钼润滑。
该行星机构用于工程钻机主卷扬传动和制动，结构紧凑合理，效果良好，是理想的传动设计。
2 分动箱齿轮轴的改进
图3 是工程钻机分动箱的传动示意图。它的功能是将轴Ⅰ传来的动力，分别传给轴Ⅱ（带动转盘）和轴Ⅲ（带动主卷扬），转盘和主卷扬是工程钻机成孔作业的直接工作部件，因此分动箱的设计要吧昃可靠。分动箱设计选用一对螺旋锥齿轮，（1和2）及一对圆柱齿轮（3和4）传动，这种方式满足工作要求，但制造一对螺锥齿轮的难度大，生产周期长，成本高。而汽车变速机构中有一对螺旋锥齿轮（如图4），它的主要参数和分动箱中螺旋齿轮的设计参数相近，且是专业化大批量生产，货源充足，质量高，价格低。胆汽车螺旋锥的尺寸φ46小于相邻的轴挡尺寸，无法装配分动力齿轮。
汽车齿轮的坏料都是采用模锻而成，材料利用率相当高，生产厂不可能改变专用模具来满足小批量的要求，也不允许在φ46的轴颈上采用堆焊的办法，因此必须对现有的汽车螺旋锥齿轮轴加以改进。
图5一种是级合圆筒的结构图，它是由两个或两个以上的圆筒内外采用过盈配合而成一体。根据工程学理论的理论的对圆筒作力学分析，内圆筒外表面产生的周向压力和外圆筒内表面产生的周向拉应力的预应力原理，将使组合圆筒的应力趋于平衡，从而降低了危险点的应力，有效地提高了承载能力。但是圆筒结构中的内圆筒是一个整体，也无法装配到φ46的轴颈上。我们结合实际情况，作了以下改进（如图6）。
（1）汽车螺旋锥齿轮轴的φ46加工成φ45K7。
（2）内圆筒制成两个半圆筒，内径与φ45K7轴过渡配合，外径与外圆筒采用过盈配合是为了取得较好的对中性，当外径实现过盈配合时两半圆筒外圆均处于过盈连接，内外圆筒表成粗糙度Ra>=1.6μm，用45号钢加工并作调质处理。
（3）外圆筒制成有外花键的圆筒，其内径与内圆筒（即两半圆筒）过盈配合；外花键与制有内花键的分动齿轮连接，亦用45号钢制作并作调质处理。内外圆筒选用调质钢是防止过盈配合时，零件产生残余塑性变形。
通过以上改进，将汽车螺旋齿传动副装配到钻机分动箱内，传动平稳，承载力过大，噪声小，使用良好。
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信息来源：工程机械重型汽车专业网 |
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