動力頭作為鉆機的重要配件,其主要功能是將回轉所需的轉矩和轉速傳給鉆具,實現孔底鉆頭連續破碎巖石和延伸鉆孔深度,其結構和性能必須滿足鉆進工藝的相關要求。

1.動力頭的轉速和轉矩應滿足鉆進工藝的需要。由于鉆進過程中,鉆頭所需的轉速和轉矩是根據所鉆巖層的性質、鉆頭直徑、鉆進方法的規程而變化的。所以,要求動力頭的轉速和轉矩是可調的,而且調節的范圍應與鉆機所采用的鉆進工藝相適應。

2.動力頭應具備反轉速度,以滿足處理事故及特殊輔助工作的需要。

3.動力頭傳動齒輪及軸承在鉆進過程中,應具有良好的潤滑。

4.動力頭主軸的通孔直徑應通過鉆機配套鉆桿,適應動力頭前后均可裝、卸鉆桿的要求。

5.動力頭應回轉平穩,振動小,噪聲小。

6.卡盤夾持鉆桿應牢固可靠,卡瓦和鉆桿磨損后,夾緊力可調整補償。

傳動系統的設計是動力頭設計的關鍵,直接關系到動力頭的性能和外形尺寸。傳動系統有多種傳動方案可供選用,例如:一級內齒輪傳動和一級外齒輪傳動、三級外齒輪傳動、行星減速器和一級外齒輪傳動等。煤礦坑道鉆機在動力頭設計時,不僅要達到設計性能參數的要求,還應盡量做到體積小和質量輕,便于井下搬運。考慮到行星減速器具有結構緊湊、傳動比大,能簡化傳動系統的特點,經過多次優化設計,傳動系統最終采用馬達—行星減速器—斜齒輪傳動—主軸的傳動方案。結構設計中將行星減速器作為一個獨立的部件,這樣不僅便于行星輪系的潤滑,又方便井下行星減速器的維修或更換。行星減速器用內六角螺釘連接在動力頭箱體后端的行星減速器安裝板上,通過行星減速器安裝板的過渡,避免了行星減速器與主軸后端圓錐軸承之間的干涉,可盡量縮小小齒輪軸與主軸之間的中心距,從而減小了動力頭箱體的體積和質量。

常用鉆機動力頭配件清單