一种用于岩石取芯的液压旋转动力头技术领域
本发明涉及机械技术领域，具体涉及一种用于岩石取芯的液压旋转动力头。
背景技术
在进行一些工程施工作业时，需要用到主要装备钻机，而动力头是钻机的核心，不
同的地质对动力头性能的要求不同，现有的动力头在面对地下具有岩石、砂卵石之类环境
恶劣的地质时，往往由于性能差而出现各种问题，大大影响了工程进度。
中国专利申请文件CN105750576A公开了一种旋转动力头，包括动力头轴座、转动
连接于动力头轴座上的多个动力头芯轴、用于带动所述动力头轴座轴座旋转的动力头轴座
自旋机构、以及用于带动所述动力头芯轴旋转的芯轴自旋机构；本发明的旋转动力头轴座
与传统的动力头轴座相比，本发明将驱动动力头芯轴旋转的芯轴驱动减速机从动力头轴座
的侧部调整至动力头轴座后方。
发明内容
本发明克服了现有技术存在的问题，提出了一种用于岩石取芯的液压旋转动力
头，采用该动力头可以在遇到少量的破碎岩石、砂卵石层时，可以采用旋转动力头进行回转
钻进，提高作业效率。
本发明的具体技术方案如下：
一种用于岩石取芯的液压旋转动力头，包括依次连接的法兰、前盖、壳体，所述法
兰、所述前盖、所述壳体之间内部设有齿轮轴并且所述齿轮轴的一端依次连接连接法兰、接
头，所述齿轮轴另一端连接轴承座，轴套一端与芯轴一端紧靠并设于所述齿轮轴内，芯轴穿
出齿轮轴且穿出轴承座的另一端上安装有进气接头。
优选地，所述前盖与所述齿轮轴之间设有轴承二。
优选地，所述壳体与所述齿轮轴之间设有轴承一。
优选地，所述连接法兰与齿轮轴之间镶嵌有圆柱销一。
优选地，所述芯轴穿过轴承座并与轴承座之间设有平面轴承和至少两个深沟球轴
承。
更优选地，在穿出所述轴承座的芯轴表面设有用于安装进气接头的螺纹，所述螺
纹上安装有用于分别对平面轴承和进气接头限位和紧固的圆螺母。
更优选地，所述进气接头顶部设有堵头以及侧面设有过渡接头。
优选地，所述壳体一侧安装有液压马达，小齿轮一端置于安装在前盖一侧的滚轴
轴承内、另一端固定在液压马达上并且齿轮部分与所述齿轮轴啮合。
有益效果：本发明提供一种用于岩石取芯的液压旋转动力头，结构简单、动力足，
油路密封性好，各部件之间密封性好，齿轮轴、齿轮座都运转稳定，齿轮座运转时对其他部
件不产生影响，各转动部件润滑方便、运转顺畅，齿轮轴与法兰连接紧密，两个深沟球轴承
之间互不影响，小齿轮运转稳定。
附图说明
图1为本发明一种用于岩石取芯的液压旋转动力头的剖视图；
图2为本发明一种用于岩石取芯的液压旋转动力头的分解图；
图3为本发明齿轮轴的结构示意图；
图4为本发明连接法兰的结构示意图；
图5为本发明芯轴的结构示意图；
图6为本发明轴套的结构示意图。
附图中：
1、壳体 2、前盖 3、法兰
4、齿轮轴 401、槽二 402、定位孔二
5、小齿轮 6、轴承座 7、芯轴
71、凸环一 8、进气接头 9、轴套
91、凸环二 10、连接法兰 101、槽一
102、定位孔一 11、接头 12、防尘垫圈
13、轴承一 14、轴承二 15、深沟球轴承
16、平面轴承 17、滚轴轴承 18、骨架油封一
19、骨架油封二 20、O型圈一 21、O型圈二
22、O型圈三 23、O型圈四 24、O型圈五
26、导向带 27、孔用弹性挡圈一 28、孔用弹性挡圈二
29、止动垫圈 30、圆螺母 31、圆柱销一
32、堵头 33、过渡接头 34、黄油咀一
36、内六角圆柱端紧定螺钉一 37、内六角圆柱端紧定螺钉二 38、内六角圆柱端紧定螺钉三
39、防松垫圈一 40、防松垫圈二 41、防松垫圈三
42、内六角螺栓一 43、内六角螺栓二 44、外六角螺栓一
45、外六角螺栓二 46、外六角螺栓三 48、液压马达
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明
进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于
限定本发明。
图1为一种用于岩石取芯的液压旋转动力头的剖视图，图2为图1内所有装置拆分
后的分解图，图3为图1内的齿轮轴的结构示意图，图4为图1内的连接法兰的结构示意图，图
5为图1内的芯轴的结构示意图，图6为图1内的轴套的结构示意图。
实施例一
一种用于岩石取芯的液压旋转动力头，包括依次连接的法兰3、前盖2、壳体1，法兰
3、前盖2、壳体1之间通过外六角螺栓三46依次固定连接，法兰3与前盖2之间设有O型圈四
23，通过设置O型圈四23保证了法兰3和前盖2之间的密封，前盖2与壳体1之间设有O型圈三
22并通过外六角螺栓二45固定连接，通过设置O型圈三22保证了前盖2和壳体1之间的密封，
前盖2和壳体1之间设有圆柱销二，壳体1上设有至少三个黄油咀一34，通过黄油咀一34能够
往齿轮轴4周围的油路内注射黄油达到使齿轮轴4、轴承一13和轴承二14都运转顺畅，所述
外六角螺栓三46、所述外六角螺栓二45上皆套设有防松垫圈三41；
所述法兰3、所述前盖2、所述壳体1之间内部设有齿轮轴4并且所述齿轮轴4的一端
依次连接连接法兰10、接头11，连接法兰10内部的四周设有至少四个半圆形的槽一101并且
与设在齿轮轴4上的至少四个半圆形的槽二401相互对应，槽一101和槽二401之间皆设有圆
柱销一31，在连接法兰10上设有至少四个定位孔一102并且与设在齿轮轴4上至少四个的定
位孔二402相互对应，通过在槽一101与槽二401之间设有圆柱销一31以及在定位孔一102和
定位孔二402之间设有内六角圆柱端紧定螺钉三38，达到使齿轮轴4与法兰10之间连接紧密
的效果，接头11与连接法兰10之间设有O型圈五24并通过外六角螺栓一44和放松垫圈二40
固定连接，通过设置O型圈五24保证了接头11和连接法兰10之间的密封，所述齿轮轴4另一
端连接轴承座6，轴承座6与齿轮轴4之间设有O型圈六并通过内六角圆柱端紧定螺钉二37固
定连接，通过设置O型圈六保证了齿轮轴4和轴承座6之间的密封，轴承座6上设有至少三个
黄油咀二，通过黄油咀二能够往芯轴7和轴承座6之间注射黄油使轴承座6和深沟球轴承15、
平面轴承16之间运转顺畅，法兰3与齿轮轴4之间设有孔用弹性挡圈二28和骨架油封二19，
壳体1与齿轮轴4之间设有孔用弹性挡圈一27和骨架油封一18，通过设置的孔用弹性挡圈二
28和骨架油封二19、孔用弹性挡圈一27和骨架油封一18，保证了齿轮轴4与法兰3、前盖2、壳
体1之间油路的密封；
轴套9一端与芯轴7一端紧靠并设于所述齿轮轴4内，芯轴7穿出齿轮轴4且穿出轴
承座6的另一端上安装有进气接头8，轴套9另一端设有凸环二91，凸环二91放置在接头11、
法兰10和齿轮轴4形成的环形凹槽内，保证了轴套9的固定，所述前盖2与所述齿轮轴4之间
设有轴承二14，所述壳体1与所述齿轮轴4之间设有轴承一13，在壳体1和齿轮轴4之间设有
轴承一13以及在前盖2和齿轮轴4之间设有轴承二14，通过轴承一13、轴承二14对齿轮轴4起
到支撑固定，并控制其的轴向和径向的移动作用，使齿轮轴4只能实现转动达到稳定的效
果；
所述连接法兰10与齿轮轴4之间镶嵌有圆柱销一31，所述齿轮轴4与所述芯轴7之
间设有导向带26以及至少三个O型圈一20，通过设置O型圈一20保证了芯轴7和齿轮轴4之间
的密封，所述芯轴7穿过轴承座6并与轴承座6之间设有平面轴承16和至少两个深沟球轴承
15，轴承座6和芯轴7之间设有至少两个深沟球轴承15，通过两个深沟球轴承15对轴承座6与
芯轴7之间在起到支撑作用同时使轴承座6与芯轴7互不影响，并使轴承座6运转稳定，芯轴7
上设有一圈凸环一71，两个深沟球轴承15放置在凸环一71的两侧，通过凸环一71将两个深
沟球轴承15进行了限位，有效避免了两个深沟球轴承15产生碰撞的情况，在穿出所述轴承
座6的芯轴7表面设有用于安装进气接头8的螺纹，所述螺纹上安装有用于分别对平面轴承
16和进气接头8限位和紧固的圆螺母30，用于对平面轴承16限位和固定的圆螺母30与平面
轴承16之间设有防尘垫圈12和止动垫圈29，通过防尘垫圈12、止动垫圈29以及圆螺母30从
而避免在轴承座6运转时对芯轴7和安装在芯轴7上的进气接头8产生影响，所述芯轴7与所
述进气接头8之间设有内六角圆柱端紧定螺钉一36，所述进气接头8顶部设有内六角堵头32
以及侧面设有过渡接头33；
所述壳体1一侧安装有液压马达48，小齿轮5一端置于安装在前盖2一侧的滚轴轴
承17内、另一端固定在液压马达48上并且齿轮部分与齿轮轴4啮合，小齿轮5与液压马达48
之间通过内六角螺栓一42和放松垫圈一39固定连接，液压马达48与壳体1之间设有O型圈二
21并通过内六角螺栓二43和放松垫圈二40固定连接，通过设置O型圈二21保证了液压马达
48和壳体1之间的密封。
将旋转动力头通过壳体1的外侧固定在钻机上，进气接头8用于外接高压空气，在
接头11处接钻头，在工作时，由于壳体1上装有液压马达48，所以需要连接外部动力站对液
压马达48提供动力，通过装在壳体1一侧的液压马达48驱动小齿轮5转动，在小齿轮5的转动
下带动与小齿轮5啮合的齿轮轴4转动，通过液压马达48输出扭矩和转速，再通过小齿轮5和
齿轮轴4之间的齿轮减速比实现扭矩的增大和转速的降低，齿轮轴4一端由于是与轴承座6
固定从而会带动轴承座6的旋转，齿轮轴4另一端通过连接法兰10与接头11连接，从而带动
了接头11的转动继而带动安装在接头11上的钻头工作。
除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形
成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。