1、动力头是钻机的重要部件，用于向钻杆传递旋转和推进动力。传统液压钻机一般都会采用卡盘连接动力头与钻杆。而现有的大多自动钻机则采用主动钻杆连接动力头与钻杆。为使一种动力头可使用不同外径的钻杆，近年来出现了卡盘与主动钻杆复合型的钻杆连接机构，在卡盘前端固定连接有主动钻杆，通过安装和拆卸主动钻杆，切换主动钻杆和卡盘的使用，以达到夹持不同外径钻杆的目的。
2、但是，已有技术在拆装的快捷性上存在着不足。当需要拆卸主动钻杆、切换至卡盘夹持工况时，首先要从后端拆掉水辫，再从前端拆掉固定主动钻杆的端盖，最后将主动钻杆和连接轴的组合从卡盘前端拔出，才能用卡盘夹持钻杆施工。由于卡盘前端到夹持器的空间十分有限，且一般位于钻机中部，使得拔出主动钻杆和连接轴较为不便，易影响施工效率。若考虑从后端先将连接轴单独拆下，由于其位于动力头主轴内部，不便于使用管钳等较大的手动工具，拆卸较为费时，还在大多数情况下要拆卸更多的周边零件。类似地，从卡盘夹持工况切换回主动钻杆连接工况时，安装也较为费时。
3、从主动钻杆的使用方法和可靠性来看。由于使用自动钻杆的钻机一般从钻机中间即主动钻杆前端装拆钻杆，在钻进和退钻的过程中，主动钻杆需要和每根装入或拆出钻机的钻杆进行至少一次接扣和一次卸扣，其螺纹接头的使用频率是一般的钻杆接头频率的几十倍甚至上百倍，在钻机使用的过程中较易磨损。因此，主动钻杆属于易损件，在钻机使用中消耗量较大，其常规使用的寿命的长短直接影响钻进整体效率和钻机维护成本，是钻机用户十分关注的一个关键零件。
4、现有主动钻杆均为整体结构，将主体和接头以整体材料加工或者焊接的形式形成整体。如cn5.4的主动钻杆为一个整体，如果在施工全套工艺流程中损坏，则需在拆下主动钻杆固定零件后，将主动钻杆整体拆下更换，工作量大，效率低，维护所用配件成本也较高。cn0.6虽然将主动钻杆拆分为钻杆接头和主体两个零件，但是采用焊接方式连接，实际形成了一个不可拆分的整体，只是在加工阶段减小了加工难度和加工量。
5、综上所述，现有钻机动力头在切换卡盘和主动钻杆进行钻杆连接以及主动钻杆更换的快捷性方面存在着较为显著的不足，明显存在下列问题：1.切换卡盘夹持钻杆和主动钻杆连接钻杆工况时，主动钻杆和连接轴不易拆卸、安装；2.主动钻杆常规使用的寿命短、更换复杂且低效；3.主动钻杆磨损后需整体更换，维护成本较高。
1、本发明意在提供钻机动力头及其装拆工艺，以解决主动钻杆易磨损且磨损后需整体更换的问题。
3、钻机动力头，包括变速箱、主轴、连接轴、水辫、卡盘，主轴设于变速箱内部，连接轴设于主轴内部，水辫设于连接轴的一端，卡盘设于主轴远离水辫的一端，卡盘远离水辫的一端设有前端盖，卡盘和前端盖处共同设有主动钻杆，主动钻杆包括杆体和双头接头，杆体两端均设置为母接头，双头接头两端均设置为公接头，公接头能与母接头、钻杆进行螺纹连接，且公接头还能与母接头粘接，卡盘能对主动钻杆进行轴向限位，且前端盖能够驱动主动钻杆转动，主动钻杆与连接轴远离水辫的一端连接，主动钻杆能通过前端盖、卡盘以及主轴。
5、实际应用时，通过将主动钻杆设置为可拆卸的杆体和双头接头，双头接头两端均为公接头，分别与杆体和钻杆进行螺纹连接，当与钻杆连接一端的公接头使用老化螺纹磨损后，可将双头接头两头调换，将螺纹磨损的公接头交换为与杆体连接，螺纹完好的公接头与钻杆连接，从而仅需调换双头接头的公接头连接对象而无需更换整根主动钻杆，能够提升主动钻杆的常规使用的寿命，且简单易操作，能快速更换接头。且由于动力头(包括主动钻杆)经常需要反向旋转，二者的螺纹连接可能在反转时松开，为防止反转松开本方案采取了胶接方式来固定主动钻杆和双头接头；
6、当需要切换至卡盘夹持打捞钻杆或不同外径的钻杆进行工作时，工作人员仅需要松开卡盘，将主动钻杆、连接轴以及水辫连接成的整体一同从变速箱后端抽出，再将打捞钻杆或不同外径的钻杆从变速箱后端插入主轴中，并将打捞钻杆或不同外径的钻杆放置在卡盘的夹持范围，进而启动卡盘夹紧打捞钻杆或不同外径的钻杆进行工作，进而快速的完成了对主动钻杆的更换，增加了施工效率。
8、1.将主动钻杆分为可快速拆卸的杆体和双头接头两部分，接头两端均具有与钻杆连接的外螺纹，可以调头重复使用，使主动钻杆接头寿命大幅延长。
9、2.双头接头螺纹调头或者更换双头接头时，只需拆下接头即可，螺纹连接拆下方便，提高了现场维保效率；接头两端的螺纹磨损后，只需更换接头即可，无需更换杆体，节省了大量维护成本。
10、3.主动钻杆双头接头与杆体胶粘连接方法避免了动力头反转时双头接头松开，同时也能防止双头接头与主动钻杆连接强度过高影响拆卸。
11、优选的，作为一种改进，主动钻杆外壁设有限位段，限位段位于母接头与止转段之间，且限位段位于卡盘的夹持范围。
12、通过卡盘与限位段的相互配合对主动钻杆进行限位，防止主动钻杆在进钻时发生轴向位移，因此导致水辫以及连接轴受到轴向冲击而损坏，影响施工效率。
14、由于限位段的直径小于卡盘夹紧后的最小直径，使得卡盘的夹紧力不会直接作用与主动钻杆上，避免了主动钻杆直接承受卡盘强大的夹紧力，增加了主动钻杆的使用寿命。
15、优选的，作为一种改进，主轴靠近水辫的一端设有后端盖，后端盖包括一体成型的连接套和内圆环，连接套设于主轴靠近水辫的一端，内圆环位于连接套中部，且水辫的芯轴转动贯穿内圆环与连接轴连接。
16、连接套靠近主轴的一端延伸至主轴内部，放置连接轴转动时晃动幅度过大撞击主轴内壁，因此导致主轴内壁损坏，内圆环用于减小水辫的芯轴转动时发生晃动，从而防止水辫内部的零件损坏。
18、限位段的长度大于卡盘夹持的宽度使得主动钻杆在卡盘中具有一定的浮动距离，以缓解主动钻杆与钻杆进行接扣或卸扣时产生的轴向冲击，从而起到保护主动钻杆的作用。
19、优选的，作为一种改进，所述前端盖包括固定盘和外套筒，固定盘设于主轴远离水辫的一端，外套筒设于固定盘中部，主动钻杆设有止转段，止转段与外套筒内壁卡接，止转段的对角距离小于卡盘松开后的直径。
20、通过主动钻杆外壁的止转段与外套筒内壁相卡接，使得主动钻杆与前端盖保持相对静止，从而在卡盘带动前端盖转动的情况下，使得主动钻杆进行同步转动，止转段的对角距离小于卡盘松开后的直径，便于主动钻杆从卡盘中取出。
21、优选的，作为一种改进，母接头外圆直径和止转段对边距离均大于卡盘夹紧后的最小直径。
22、在不对主动钻杆进行结构改变的情况下，通过母接头和止转段对主动钻杆进行轴向限位，既不破坏主动钻杆的整体强度，又能对主动钻杆进行轴向限位。
23、优选的，作为一种改进，内圆环中部设置为六方孔，水辫的芯轴外壁设置为与六方孔相卡接的六边形。
24、通过内圆环与水辫的芯轴进行卡接，使得芯轴、连接轴以及主动钻杆连接成的整体转动更加稳定。
25、优选的，作为一种改进，连接轴靠近主动钻杆的一端设置为外螺纹，连接轴靠近水辫的一端设置为母螺纹。
26、通过将连接轴靠近水辫的一端设置为母螺纹，能够最终靠内圆环对连接轴进行轴向限位，防止连接轴进行轴向位移，连接轴另一端设置为公螺纹，能增加连接轴传动的稳定性，同时也能增加与主动钻杆和水辫芯轴连接的稳定性。
28、通过在内圆环与连接轴之间设置间隙，可以使主动钻杆、连接轴以及水辫的芯轴连接的整体具有一定的轴向浮动空间，从而进一步缓解主动钻杆与钻杆进行接扣或卸扣时产生的轴向冲击，防止连接轴撞击内圆环而导致损坏。
29、优选的，作为一种改进，固定盘靠近卡盘的一端设有内套筒，内套筒外壁设置为多边形，且内套筒与卡盘远离水辫的一端卡接，外套筒内壁与内套筒内壁全等且相连通。
30、通过设置内套筒延长对主动钻杆的卡接长度，增加主动钻杆转动时的稳定性，同时增大与主动钻杆的接触面积，使作用在主动钻杆上单位面积的力减小，从而延长主动钻杆的使用寿命。
31、优选的，作为一种改进，所述双头接头与母接头的粘接方法为对称线、优选的，作为一种改进，所述对称线性点胶方法具体为，所述双头接头与主动钻杆连接一侧的公接头沿轴向直线对称涂有紧固胶，所述紧固胶在双头接头与主动钻杆连接过程中被涂抹开，形成在接头中心对称平面上投影为沿非连接方向逐渐变窄的类梯形胶带。
33、由于钻机在工作过程中动力头(包括主动钻杆)经常需要反向旋转，一定要考虑双头接头与杆体的母接头反转防松且便于安装和拆卸的问题。通过螺纹紧固胶能大大的提升连接强度，能够尽可能的防止主动钻杆反转时二者的连接松开，通常情况下的涂胶方法为将螺纹的某几圈沟槽涂满紧固胶，这种方法形成的螺纹强度极高，几乎能接近钢材整体的强度，但是在双头接头调头和更换拆卸时十分困难。
34、通过本方案的对称线性点胶的胶粘工艺，即在双头接头的公接头上沿轴向直线对称涂上紧固胶，在公接头与母接头旋紧时，公接头与母接头接触一侧的紧固胶能够与更多周的母接头螺纹接触，紧固胶将沿非旋紧方向涂抹得更开。随着公接头的旋入，紧固胶形成在接头中心对称平面上投影为沿非连接方向逐渐变窄的类梯形胶带，该形状的胶带能够与螺纹本身受力强弱形成互补，较好的均化了螺纹连接的强度，既确保反转防松强度，又便于后期拆卸。
技术研发人员：李自雄,袁峰,陈航,王清峰,肖玉清,唐敏,马振纲,蒲剑,陈科宇,鲁石平,杨燕鸽,贾虹,黄勇,郑伟,江雪莲
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