[实用新型]极地冰下基岩钻具的传动装置

说明书

本实用新型公开了一种极地冰下基岩钻具的传动装置，包括有电动机、传动轴、空心轴和中心轴，其中电动机通过输出轴与传动轴相连并带动传动轴进行转动，传动轴通过减速机构与空心轴相连接，传动轴的尾端与中心轴的前端相连接，空心轴套设在传动轴和中心轴上，在传动轴的带动下空心轴与中心轴进行联动，空心轴的尾端连接钻具的钻头并驱使钻头的转动，中心轴的尾端连接钻具的水泵并控制水泵的工作。有益效果：能够将传动轴传输的扭矩分散到多个滚珠上，每个滚珠所承受的扭矩大大减少，滚珠受力良好，使得传动装置寿命大幅增长、能承受大扭矩。

技术领域

本实用新型涉及一种传动装置，特别涉及一种极地冰下基岩钻具的传动装置。

背景技术

目前，极地冰下基岩钻探是采用铠装电缆式电动机械钻具。铠装电缆式电动机械钻具具有结构简单、能耗小、往返作业时间短、后勤保障要求低和适应恶劣环境能力强等优点，是能够有效钻透冻土和基岩的钻具。国际上的铠装电缆式电动机械钻具的减速传动装置传动类型一般为谐波传动或行星齿轮传动。谐波减速传动装置的柔轮易发生疲劳失效，支撑轴承所承受的载荷过高，减速传动装置齿面上的固体润滑膜耐磨寿命短；行星齿轮的每对轮齿在啮合的过程中，相互冲击振动易发生疲劳破坏，扭矩过高也会造成减速传动装置的破坏，寿命相对较短。以往的铠装电缆式电动机械钻具减速传动装置的可靠性较差。

发明内容

本实用新型的目的是为了解决上述的诸多问题而提供的一种极地冰下基岩钻具的传动装置。

本实用新型提供的极地冰下基岩钻具的传动装置包括有电动机、传动轴、空心轴和中心轴，其中电动机通过输出轴与传动轴相连并带动传动轴进行转动，传动轴通过减速机构与空心轴相连接，传动轴的尾端与中心轴的前端相连接，空心轴套设在传动轴和中心轴上，在传动轴的带动下空心轴与中心轴进行联动，空心轴的尾端连接钻具的钻头并驱使钻头的转动，中心轴的尾端连接钻具的水泵并控制水泵的工作。

减速机构是由连接套和数个滚珠组成，传动轴与空心轴之间通过连接套进行连接，连接套插设在壳体的内腔中并套设在传动轴上，传动轴套设连接套部位的轴壁上开设有滑动槽，壳体的内腔壁上对应传动轴开设滑动槽的部位处也开设有滑动槽，连接套套设传动轴部位的侧壁上开设有卡槽，数个滚珠嵌设在卡槽内，数个滚珠也同时与传动轴侧壁上的滑动槽和壳体内腔壁上的滑动槽相啮合。

连接套外壁与壳体内壁之间设置有滚针轴承，连接套内壁与传动轴外壁之间设置有深沟球轴承。

壳体内侧壁上的滑动槽为空间齿廓轨迹曲面，其齿廓轨迹方程为其中r＝R+r'·sinθ，r为壳体内圆柱面半径，A为壳体内滑动槽轨迹波动峰值，t为壳体内滑动槽轨迹波动周期数，R为滚珠中心圆周方向旋转半径，r＇为滚珠半径，θ为壳体内滑动槽齿廓与滚珠的接触角。

本实用新型的工作原理：

本实用新型提供的传动装置通过电动机输入动力，带动传动轴转动，传动轴一方面将动力通过中心轴传递给水泵，同时，传动轴通过连接套连接空心轴带动钻具的钻头发生转动，以实现传动装置向钻头传递转速和扭矩。

本实用新型的有益效果：

本实用新型提供的传动装置为多齿啮合传动，能够将传动轴传输的扭矩分散到多个滚珠上，每个滚珠所承受的扭矩大大减少，滚珠受力良好，使得传动装置寿命大幅增长、能承受大扭矩。有一半以上滚珠处与啮合状态，这种减速传动装置抗冲击能力强，承载能力高。还具有结构紧凑、重量轻、体积小、传动平稳、传动效率高、润滑性能好和密封方式简易的优点，可靠性更高。

附图说明

图1为本实用新型所述传动装置整体结构示意图。

1、电动机 2、传动轴 3、空心轴 4、中心轴 5、输出轴

6、连接套 7、滚珠 8、滑动槽 9、卡槽 10、滚针轴承

11、深沟球轴承 12、壳体。