１８ 杨苏昌：立轴式岩心铝机变速离合的改进 第１６卷第３期 立轴式岩心钻机变速离合的改进 杨苏昌 （陕西核昌机电装备有限公司，陕西成阳７１２０００） 摘要：立轴式岩心钻机一般都使用手动变速器，且都是直接操作式，操作者直接扳动变速器的变速杆实现变速， 这种操作比较费力，且操作者距离井口较远，不利于施工；离合器一般都采用机械式，即通过连杆机构来实 现离合，缺点也是费力，操作不便。本文针对以上情况对立轴式岩心钻机的变速和离合机构做了改进。 关键词：岩心钻机；立轴式；变速器；离合器 中图分类号：Ｐ６３４．３ｌ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００９—２８２Ｘ（２０１５）０３～００１８—０３ １概述 递给齿轮组，齿轮组是由齿形不同的齿轮组成的，不 立轴式岩心钻机是目前国内外应用最广泛的岩 心钻机机型，其主要特点是钻机回转器有一根长的 同的齿轮比例所达到的动力传输效果是完全不同 的，平常我们说的换挡也就是指换齿轮比。 现在的立轴式岩心钻机的变速器大都是手动变 立轴，在钻进中起到良好的导正和固定钻具方向的 作用，适用于打各种倾角的钻孔，具有价格低廉、维 修方便、性能稳定等优势，拥有我国乃至东南亚地质 钻探市场的主要份额。但是该类钻机变速换挡操纵 杆和离合操纵杆距离操纵主面板比较远，对操作者 要求高，不利于操作。本文从钻机的使用原理，施工 速器，变速箱后置，且采用直接操纵式，操作者直接 扳动变速器的变速杆实现变速，这种操作比较费力， 且操作者距离井口较远，不利于施工，若将变速器 的操纵手柄安装在井口的旁边，实现变速器换挡 的远程控制，挂档快速、省力，使得操作者在钻进 工艺等方面进行了分析，对钻机的变速和离合机构 进行了改进。 ２远程变速换挡机构的应用 工作中可以方便地观察孔口情况并便于拧卸钻 具，提高工作效率，减少误操作，避免事故的发生。 改进岩心钻机变速器的操纵方式在钻机使用中具 有重大意义。 变速器是岩心钻机传动系统中很重要的组成部 分，它是在动力机的转速一定的情况下，输出不同的 结合核昌机电装备有限公司生产的ＨＸＹ一 ２０００Ｃ型钻机，如图１所示。 转速，并且可以控制转动方向。在低转速时可以输 出较大的扭矩，在高转速时会有比较高的效率，但扭 矩较低。所以机器在启动的时候，要在低转速启动， 运行起来后再切换到高转速，保持效率。立轴式岩 心钻机一般使用手动变速器。 手动变速器是有不同齿比的齿轮组构成的，它 工作的基本原理就是通过切换不同的齿轮组，来实 现传动比的变换。作为分配动力的关键环节，变速 器必须有动力输入轴和输出轴这两大件，再加上轴 上的齿轮，就是一个手动变速器最基本的组件。动 力机与输入轴通过离合器相连，动力通过输人轴传 图１ ＨＸＹ－２０００Ｃ岩心钻机 收稿日期：２０１５—０３—１２ 作者简介：杨苏昌（１９８２一），男（汉族），陕西杨凌人，陕西核昌机电装备有限公司（原核工业西北二一零厂）助理工程师， 机械设计制造及自动化专业，从事岩心钻机的设计与开发工作，陕西咸阳玉泉西路秦都科技工业园，Ｔｅｌ：１ ５９２９２８５５１５， Ｅ ｍａｉｌ：ｆｘｘ３２０＠１６３．ｃｏｒｎ。 ２Ｏ 杨苏昌：立轴式岩心钴机变速离合的改进 离合器的“快离慢合”。 第１６卷第３期 的分开，同时离合连杆机构带动液压助力油缸的活 塞杆伸出；当缓缓放开离合踏板时，离合器通过内部 弹簧力克服脚踩力可以慢慢的接合，同时将液压助 力油缸的活塞杆压回去。整个过程相当于是坐在汽 车驾驶室里面踩离合一样。 图５液压助力控制离合器原理图 图４液压助力与机械式连杆机构联动 控制离合器 ４结语 通过对核昌机电装备有限公司生产的ＨＸＹ～ ２０００Ｃ立轴式岩心钻机变速机构和离合机构的改 进，在施工过程中不仅降低了劳动强度而且提高了 劳动效率。 参考文献： 也可通过扳动液压离合操纵手柄，来方便控制 动力接通与断开，实现离合器的“快离慢合”。液压 助力系统控制离合器分离原理图如图５所示，当换 向阀处于左边位置时，ＰＢ接通、ＯＡ接通，液压油可 以通过单向阀和节流阀，到达离合器助力油缸的无 杆腔中，继而推动油缸活塞杆伸出，来实现离合器的 ［１３冯德强．钻机设计［Ｍ］．武汉：中国地质大学出版社， １９９３． 分离；当换向阀处于右变位置时，ＰＡ接通、ＯＢ接 通，液压油首先进入离合器助力油缸的有杆腔中，使 得油缸活塞回收，油缸左腔中的液压油通过节流阀 回到油箱，此时单向阀不通，通过调节节流阀便可以 控制离合器助力油缸活塞杆回收的速度，便能实现 Ｅ２３赵大军，索忠伟．岩土钻凿设备［Ｍ］．长春：吉林大学出 版社，２００４． ［３］李世忠．钻探工艺学［Ｍ］．北京：地质出版社，１９８９．３９— ２】３． Ｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔ ｏｎ ｔｈｅ Ｇｅａｒ Ｃｌｕｔｃｈ ｆｏｒ Ｓｐｉｎｄｌｅ Ｃｏｒｅ Ｄｒｉｌｌ ＹＡＮＧ Ｓｕｃｈａｎｇ （Ｓｈａａｎｘｉ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ａｎｄ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．Ｓｈａａｎｘｉ Ｎｕｃｌｅａｒ Ｘｉａｎｙａｎｇ ７ １ ２０００） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｓｐｉｎｄｌｅ ｃｏｒｅ ｄｒｉｌｌ ｇｅｎｅｒａｌｌｙ ｕｓｅｓ ｍａｎｕａｌ ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ｇｅａｒ ｂｏｘ ａｎｄ ｉｓ ｄｉｒｅｃｔｌｙ ｏｐｅｒａｔｅｄ．Ｔｈｅ ｏｐｅｒ— ａｔｏｒ ｄｉｒｅｃｔｌｙ ｍｏｖｅｓ ｔｈｅ ｇｅａｒ ｌｅｖｅｒ ｏｆ ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ｂｏｘ ｔｏ ｃｈａｎｇｅ ｓｐｅｅｄ．Ｔｈｉｓ ｇｅａｒ ｂｏｘ ｉｓ ｍｏｒｅ ｓｔｒｅｎｕｏｕｓ ａｎｄ ｔｈｅ ｏｐｅｒａｔｏｒ ｉｓ ｆａｒ ａｗａｙ ｆｒｏｍ ｔｈｅ ｄｒｉｌｌｉｎｇ ｈｏｌｅ．Ｃｌｕｔｃｈ ｇｅｎｅｒａｌｌｙ ｕｓｅｓ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ｔｙｐｅ，Ｎａｍｅｌｙ ｔｈｅ ｌｉｎｋａｇｅ ｍｅｃｈａｎｉｓｍ ｔｏ ｃｈａｎｇｅ ｓｐｅｅｄ．Ｉｔ ｉｓ ａｌｓｏ ｄｉｆｆｉｃｕｌｔ ｔｏ ｏｐｅｒａｔｅｓ．Ｔｈｅ ａｕｔｈｏｒ ｏｆ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｈａｓ ｉｍｐｒｏｖｅｄ ｔｈｅ ｄｉｓａｄｖａｎｔａｇｅｓ ｏｆ ｔｈｅ ａｂｏｖｅ ｇｅａｒ ｂｏｘ ａｎｄ ｃｌｕｔｃｈ． Ｋｅｙ Ｗｏｒｄｓ：ｃｏｒｅ ｄｒｉｌｌ；ｓｐｉｎｄｌｅ；ｇｅａｒ ｂｏｘ；ｃｌｕｔｃｈ
