大扭矩双马达双变速回转动力头技术领域
本发明涉及一种回转动力头，具体的说是大扭矩双马达双变速回转动力头，属于
钻机动力头设备技术领域。
背景技术
目前，国内全液压动力头式钻机一般采用单变速动力头，包括液压单变速动力头
和机械单变速动力头。动力头在工作时，回转扭矩变大，回转速度就变小；回转速度变高，回
转扭矩就变小。动力头内齿轮磨损厉害，轴承容易坏，尤其是潜孔锤钻进时更容易坏，卸钻
杆时，钻杆丝扣容易坏。
发明内容
本发明的目的在于克服上述不足之处，从而提供一种大扭矩双马达双变速回转动
力头，采用机械变速和液压变速结合，使得回转转速范围更宽，通过手柄的拨动轻松实现扭
矩和转速的变换。
按照本发明提供的技术方案，大扭矩双马达双变速回转动力头包括动力箱体，其
特征是：动力箱体内中心设有花键轴，花键轴左右两侧设有齿轮轴，花键轴通过第一啮合齿
轮组件与齿轮轴连接传动；花键轴左右两侧的齿轮轴一端连接液压马达，液压马达带动齿
轮轴转动；花键轴左右两侧的液压马达通过液压马达控制组件连接液压马达控制手柄，液
压马达控制手柄能够控制两个液压马达单独或同时工作；花键轴下方设有主轴，主轴上通
过花键连接芯管，芯管上设有第一主轴齿轮和第二主轴齿轮；花键轴上通过轴承连接内外
齿轮，内外齿轮与第一主轴齿轮啮合连接，花键轴上连接滑动齿轮，滑动齿轮随花键轴一起
转动，同时又能够沿着花键轴轴向滑动；滑动齿轮能够与内外齿轮的内齿、第二主轴齿轮啮
合，滑动齿轮通过拨叉连接转动连接在动力箱体顶部的拨动轴，拨动轴上连接拨动手柄，拨
动手柄带动拨动轴转动，拨动轴又通过拨叉带动滑动齿轮沿着花键轴轴向滑动。
进一步的，第一啮合齿轮组件包括连接在花键轴上的花键轴齿轮和设置在齿轮轴
上的齿轮轴齿轮，花键轴齿轮和齿轮轴齿轮啮合连接。
进一步的，液压马达控制组件包括油箱、油泵、转阀、控制手柄操纵阀和泄油三通，
油箱出油口通过出油管连接控制手柄操纵阀的进油口，出油管上设有油泵，控制手柄操纵
阀的两个出油口通过出油管分别连接两个液压马达的进油端，两个液压马达的回油端通过
回油管连接转阀的两个回油端，转阀的出油端通过油管连通液压马达和控制手柄操纵阀之
间的出油管，两个液压马达的泄油端连接泄油三通的两端，泄油三通的另一端通过泄油管
连接油箱，控制手柄操纵阀上连接液压马达控制手柄，通过液压马达控制手柄控制控制手
柄操纵阀。
进一步的，芯管前端连接钻杆接头。
进一步的，动力箱体内设有自润滑机构，自润滑机构包括连接在花键轴上的润滑
油泵，润滑油泵上连接润滑油管，润滑油管的进油端连接固定在动力箱体底部的吸油嘴，润
滑油管的出油端连接固设在动力箱体壁上的第一喷油嘴和第二喷油嘴。
进一步的，第一喷油嘴位于第一啮合齿轮组件对侧。
进一步的，第二喷油嘴位于芯管轴承对侧。
本发明与已有技术相比具有以下优点：
本发明结构简单、紧凑、合理，液压和机械双变速，档位多,使得回转转速范围很宽，适
合多种使用状况；自润滑机构延长了齿轮和轴承的寿命；双马达驱动扭矩大大增加。
附图说明
图1为本发明侧视图。
图2为本发明俯视图。
图3为液压马达控制组件液压原理图。
附图标记说明：1-动力箱体、2-花键轴、3-液压马达、4-齿轮轴、5-花键轴齿轮、6-
齿轮轴齿轮、7-液压马达控制组件、8-液压马达控制手柄、9-油箱、10-油泵、11-转阀、12-控
制手柄操纵阀、13-泄油三通、14-主轴、15-芯管、16-第一主轴齿轮、17-第二主轴齿轮、18-
钻杆接头、19-内外齿轮、20-滑动齿轮、21-拨叉、22-拨动轴、23-拨动手柄、24-润滑油泵、
25-润滑油管、26-第一喷油嘴、27-吸油嘴、28-第二喷油嘴。
具体实施方式
下面本发明将结合附图中的实施例作进一步描述：
如图1~2所示，本发明主要包括动力箱体1，动力箱体1内中心设有花键轴2，花键轴2左
右两侧设有齿轮轴4，花键轴2通过第一啮合齿轮组件与齿轮轴4连接传动。花键轴2左右两
侧的齿轮轴4一端连接液压马达3，液压马达3带动齿轮轴4转动。所述第一啮合齿轮组件包
括连接在花键轴2上的花键轴齿轮5和设置在齿轮轴4上的齿轮轴齿轮6，花键轴齿轮5和齿
轮轴齿轮6啮合连接。
花键轴2左右两侧的液压马达3通过液压马达控制组件7连接液压马达控制手柄8，
液压马达控制手柄8能够控制两个液压马达3单独或同时工作。如图3所示，所述液压马达控
制组件7包括油箱9、油泵10、转阀11、控制手柄操纵阀12和泄油三通13，油箱9出油口通过出
油管连接控制手柄操纵阀12的进油口，出油管上设有油泵10。控制手柄操纵阀12的两个出
油口通过出油管分别连接两个液压马达3的进油端，两个液压马达3的回油端通过回油管连
接转阀11的两个回油端，转阀11的出油端通过油管连通液压马达3和控制手柄操纵阀12之
间的出油管。两个液压马达3的泄油端连接泄油三通13的两端，泄油三通13的另一端通过泄
油管连接油箱9。控制手柄操纵阀12上连接液压马达控制手柄8，通过液压马达控制手柄8控
制控制手柄操纵阀12。
花键轴2下方设有主轴14，主轴14上通过花键连接芯管15。芯管15上设有第一主轴
齿轮16和第二主轴齿轮17，芯管15前端连接钻杆接头18，通过钻杆接头能够连接钻杆。
花键轴2上通过轴承连接内外齿轮19，内外齿轮19与第一主轴齿轮16啮合连接。花
键轴2上连接滑动齿轮20，滑动齿轮20随花键轴2一起转动，同时又能够沿着花键轴2轴向滑
动。滑动齿轮20能够与内外齿轮19的内齿、第二主轴齿轮17啮合。滑动齿轮20通过拨叉21连
接转动连接在动力箱体1顶部的拨动轴22，拨动轴22上连接拨动手柄23，拨动手柄23带动拨
动轴22转动，拨动轴22又通过拨叉21带动滑动齿轮20沿着花键轴2轴向滑动，当滑动齿轮20
滑入内外齿轮19时，滑动齿轮20带动内外齿轮19转动，内外齿轮19又带动主轴14转动，此时
主轴14输出处于高速档；当滑动齿轮20滑动到与第二主轴齿轮17啮合位置时，滑动齿轮20
直接带动主轴14转动，此时主轴14输出处于低速档。
动力箱体1内设有自润滑机构，自润滑机构能够对第一啮合齿轮组件进行润滑。自
润滑机构包括连接在花键轴2上的润滑油泵24，润滑油泵24上连接润滑油管25，润滑油管25
的进油端连接固定在动力箱体1底部的吸油嘴27，润滑油管25的出油端连接固设在动力箱
体1壁上的第一喷油嘴26和第二喷油嘴28。第一喷油嘴26位于第一啮合齿轮组件对侧，第一
喷油嘴26用于向第一啮合齿轮组件提供润滑油，第二喷油嘴28位于芯管15轴承对侧，第二
喷油嘴28用于向芯管15轴承提供润滑油。自润滑机构工作时，润滑油泵24从箱底吸油，通过
润滑油管送至第一啮合齿轮组件和芯管15轴承处不停润滑，大大提高了齿轮组和轴承的寿
命。
本发明的工作原理是：工作时，液压马达控制手柄8控制单个或两个液压马达3驱
动花键轴2转动。拨动手柄通过拨叉带动滑动齿轮沿着花键轴左右移动，当滑动齿轮20滑入
内外齿轮19时，滑动齿轮20带动内外齿轮19转动，内外齿轮19又带动主轴14转动，此时主轴
14输出处于高速档；当滑动齿轮20滑动到与第二主轴齿轮17啮合位置时，滑动齿轮20直接
带动主轴14转动，此时主轴14输出处于低速档。自润滑机构工作时，润滑油泵24从箱底吸
油，通过润滑油管送至第一啮合齿轮组件处和芯管15轴承处不停润滑，大大提高了齿轮组
和轴承的寿命。
本发明结构简单、紧凑、合理，液压和机械双变速，档位多,使得回转转速范围很
宽，适合多种使用状况；自润滑机构延长了齿轮和轴承的寿命；双马达驱动扭矩大大增加。