泥漿泵用離合變速箱的製作方法
2023-04-26 11:21:31 1
專利名稱：泥漿泵用離合變速箱的製作方法
技術領域：
本發明屬於泥漿泵技術領域，主要涉及的是一種泥漿泵用離合變速箱。主要用於 油田鑽井和修井用1000HP泥漿泵的傳動。
背景技術：
在油田鑽井、修井作業當中，作為鑽修作業必須的重要設備——泥漿泵組，在使用 過程中提出了如下要求1、便攜性要求泥漿泵組在使用過程中會經常移動。隨著泥漿泵功率的提高，泥漿 泵的體積也隨之增大，泥漿泵組的重量上升。因此，鑽修作業當中對於泥漿泵組提出了便攜 的要求。2、換擋要求泥漿泵組在工作過程當中，根據井下的工況不同，對於泥漿泵的衝次 和壓力都提出了相應的換擋要求。現有泥漿泵組的傳動系大多為動力機——離合器——彈性聯軸器——減速 箱——傳動軸——泥漿泵，由於該傳動系過於鬆散，不僅自身重量增加，同時也加長了泥漿 泵組底撬的長度，大大增加了泥漿泵組的重量，不利於移動。另外，傳動系統無法改變泥漿 泵組的衝次和壓力，只能通過改變發動機的轉速進行調整，發動機調速範圍較窄，不能滿足 鑽修過程中多樣負載工況的需要，需要通過更換泥漿泵缸套來進行調整。第三，離合器由於 軸向輸出，只能採用手動控制或者外置氣缸控制。外置氣缸安裝調節困難，可靠性差。
發明內容
本發明的目的是開發一種泥漿泵變速箱，解決了現有泥漿泵傳動系長，重量重，不 利於移動，操作勞動強度高、效率低的問題，達到縮短泥漿泵傳動鏈長度，減輕泥漿泵組重 量、方便移動，提高作業效率，降低勞動強度的目的。本發明實現上述目的採用是技術方案是泥漿泵變速箱主要由空氣離合器、四檔 機械變速箱組成，空氣離合器分別與動力機和四檔機械變速箱連接；四檔機械變速箱為三 級或三級以上減速結構，包括多根傳動軸，在每根傳動軸上均設置有傳動齒輪；空氣離合器 安裝在第一軸前端，第一軸與第二軸通過傳動齒輪嚙合連接，在第二軸上設置有多個傳動 齒輪，在第三軸上設置有與第二軸上傳動齒輪數量對應且嚙合連接的傳動齒輪，在第三軸 上設置的每個傳動齒輪與第三軸之間均安裝有滾針軸承，在第三軸上的兩個傳動齒輪之間 均裝有嚙合套，在第三軸的後端上安裝有太陽輪和行星齒輪組，行星齒輪組包括多個行星 輪和行星輪架，多個行星輪均布在行星輪架上，均與太陽輪嚙合連接，行星輪架與輸出軸連 接，四檔機械變速箱的輸出端與泥漿泵連接。本發明由於將動力機和泥漿泵之間的傳動單元空氣離合器和多檔機械變速箱直 接連接，省略了傳動軸的使用，由此縮短了傳動鏈長度，將原來泥漿泵的傳動鏈的長度由 2. 5m縮短到1. 8m,同時總重3T降低到1. 8T。傳動鏈的縮短也使泥漿泵的底撬同樣縮短，有 效減輕了泥漿泵的重量，方便移動。變速箱部分通過設置四個檔位，能夠滿足泥漿泵使用過程中40 150衝/min的衝次要求。實現了泥漿泵常用衝次範圍的覆蓋，使得泥漿泵的工 作範圍更加寬，減少工作過程中更換缸套的次數，提高了作業效率，降低工人勞動強度。由 於離合器部分採用氣控離合器，因此實現了離合器的遠程操作，使操作簡單可靠。
圖1為本發明結構示意圖。圖2為圖1後視圖。圖3為本發明四檔機械變速箱的結構示意圖。圖中1、空氣離合器，2、四檔機械變速箱，3、換擋手柄，4、檔位鎖止手柄，5、呼吸 器，6、輸出法蘭，7、放油螺塞，8、吸油濾網，9、液位液溫計，10、旋轉接頭，11、加油口，12、潤
滑油泵。S1-S3、傳動軸，S4、輸出軸，Z1-Z10、傳動齒輪，Z11、太陽輪，Z12、行星輪，C1-C2、齧
合套，F1、行星輪架。
具體實施例方式結合附圖，給出本發明的實施例如下，但本發明不局限以下實施例。本實施例是在NT-1000泥漿泵與動力機之間連接離合變速箱。如圖1-2所示其 由空氣離合器1、四檔機械變速箱2、換擋手柄3、檔位鎖止手柄4、呼吸器5、輸出法蘭6、放 油螺塞7、吸油濾網8、液位液溫計9、旋轉接頭10、加油口 11、潤滑油泵12組成。空氣離合 器1選用的是四機塞瓦生產的314H常規離合器，與動力機通過飛輪和飛輪殼相連。呼吸器 5位於變速箱體後部行星機構殼體上，呼吸器5採用的是常規的呼吸器，作用是保證變速箱 內部氣壓與大氣相通。放油螺塞7位於變速箱體後端輸出殼體的下部，用於變速箱使用過 程中，當四檔機械變速箱內部潤滑油達到換油周期後，換油時潤滑油的排放。液位液溫計9 位於變速箱體右側箱體下部，用於觀察變速箱內部的油溫和油位。加油口 10位於變速箱右 側箱體下部，液位液溫計9的旁邊，用於給變速箱加油使用。潤滑油泵12位於變速箱殼體 後端中間位置，用於四檔機械變速箱運轉過程中潤滑冷卻油的循環。四檔機械變速箱2為三級或三級以上減速結構。本實施例以三級減速結構為例進 行詳細說明。如圖3所示P1為前兩級減速採用平行軸結構，P2為第三級減速，通過行星 輪結構實現。傳動軸S1-S3為三根，在每根傳動軸上均設置有傳動齒輪。空氣離合器1安 裝在第一軸Sl前端，其作用是將發動機動力傳遞到第一軸Sl上並帶動其旋轉。第一軸Sl 與第二軸S2通過傳動齒輪Zl和Z2嚙合連接，在第二軸S2上還設置有多個傳動齒輪Z9、 Z7、Z5、Z3，在第三軸S3上設置有與第二軸S2上傳動齒輪數量對應且嚙合連接的傳動齒輪 Z10、Z8、Z6、TA,在軸S3上設置的每個傳動齒輪Z10、Z8、Z6、TA與軸S3之間均安裝有滾針 軸承，並且在第三軸S3的齒輪ZlO和齒輪Z8，齒輪Z6和齒輪TA之間裝有兩組嚙合套Cl、 C2，嚙合套採用的是常規的嚙合技術，每組嚙合套內套與軸S3均通過花鍵連接。其中嚙合 套Cl負責三、四檔檔位的選擇，嚙合套C2負責一、二檔檔位的選擇。當變速箱需要某一個 檔位(如一檔齒輪Z3與Z4)時，將所需嚙合套C2的嚙合外套移向目標檔位齒輪Z4，這樣 第三軸S3就與齒輪Z4連接在一起，第二軸S2上的動力就通過目標檔位齒輪組Z3、Z4傳遞 到第三軸S3上。在第三軸S3的後端上安裝太陽輪Zll和行星齒輪組，行星齒輪組包括多個行星輪Z12 (本實施例為六個)和行星輪架Fl，多個行星輪Z12均布在行星輪架Fl上，均 與太陽輪Zll嚙合連接。當第三軸S3轉動時，太陽輪Zll也隨之轉動，帶動行星齒輪組中 的六個行星輪Z12轉動，該六個行星輪Z12又將動力傳遞到行星輪架Fl上，行星輪架Fl與 輸出軸S4通過花鍵連接，將動力傳遞給輸出軸S4，四檔機械變速箱的輸出軸S4通過輸出法 蘭6、萬向軸與泥漿泵連接。 本發明換擋操作時，先將切斷通過旋轉接頭10進入空氣離合器1的壓縮空氣，並 將空氣離合器1內部的氣體通過旋轉接頭排出，使空氣離合器脫開，當四檔機械變速箱2 的輸出停止後，將檔位鎖止手柄4旋轉180度後，操作換擋手柄3將檔位換止所需檔位後， 將檔位鎖止手柄旋轉至原位置鎖定檔位，然後向旋轉接頭10供壓縮空氣，使空氣離合器結 合，從而將動力機動力通過輸出法蘭6傳遞給泥漿泵。在四檔機械變速箱動力傳遞過程中， 實現了發動機轉速降低和扭矩提高，從而滿足泥漿泵工作過程中壓力與流量的要求。
權利要求
一種泥漿泵用離合變速箱，其特徵是其主要由空氣離合器(1)、四檔機械變速箱(2)組成，所述空氣離合器分別與動力機和四檔機械變速箱連接；所述四檔機械變速箱為三級或三級以上減速結構，包括多根傳動軸(S1 S3)，在每根傳動軸上均設置有傳動齒輪；所述空氣離合器安裝在第一軸(S1)前端，第一軸(S1)與第二軸(S2)通過傳動齒輪(Z1)和(Z2)嚙合連接，在第二軸(S2)上還設置有多個傳動齒輪(Z9、Z7、Z5、Z3)，在第三軸(S3)上設置有與第二軸(S2)上傳動齒輪數量對應且嚙合連接的傳動齒輪(Z10、Z8、Z6、Z4)，在第三軸(S3)上設置的每個傳動齒輪(Z10、Z8、Z6、Z4)與軸(S3)之間均安裝有滾針軸承，在第三軸(S3)上的兩個傳動齒輪之間均裝有嚙合套(C1、C2)，在第三軸(S3)的後端上安裝太陽輪(Z11)和行星齒輪組，行星齒輪組包括多個行星輪(Z12)和行星輪架(F1)，多個行星輪(Z12)均布在行星輪架(F1)上，均與太陽輪(Z11)嚙合連接，行星輪架(F1)與輸出軸(S4)連接，四檔機械變速箱的輸出端與泥漿泵連接。
2.根據權利要求1所述的泥漿泵用離合變速箱，其特徵是所述的四檔機械變速箱(2) 為三級減速結構。
3.根據權利要求1所述的泥漿泵用離合變速箱，其特徵是所述的行星輪(Z12)為六個。
4.根據權利要求1所述的泥漿泵用離合變速箱，其特徵是在所述的四檔機械變速箱 (2)箱體後部行星機構殼體上設置有呼吸器(5)。
5.根據權利要求1所述的泥漿泵用離合變速箱，其特徵是在所述的四檔機械變速箱 (2)箱體後端輸出殼體的下部設置有放油螺塞(7)。
6.根據權利要求1所述的泥漿泵用離合變速箱，其特徵是在所述的四檔機械變速箱 (2)箱體右側下部設置有液位液溫計(9)。
7.根據權利要求1所述的泥漿泵用離合變速箱，其特徵是在所述的四檔機械變速箱 (2)箱體殼體後端中間位置設置有潤滑油泵(12)。
全文摘要
本發明公開的泥漿泵用離合變速箱，其主要由空氣離合器、四檔機械變速箱組成，空氣離合器分別與動力機和四檔機械變速箱連接；四檔機械變速箱包括多根傳動軸，在每根傳動軸上均設置有傳動齒輪；空氣離合器安裝在第一軸前端，第一軸與第二軸通過傳動齒輪嚙合連接，在第二軸上還設置有多個傳動齒輪，在第三軸上設置有與第二軸上傳動齒輪數量對應且嚙合連接的傳動齒輪，在第三軸上的每個傳動齒輪與第三軸之間均安裝有滾針軸承，第三軸上的兩個傳動齒輪之間均裝有嚙合套，在第三軸的後端上安裝有太陽輪和行星齒輪組，行星齒輪組的多個行星輪均布在行星輪架上，均與太陽輪嚙合連接，行星輪架與輸出軸連接，四檔機械變速箱的輸出端與泥漿泵連接。
文檔編號F16H57/04GK101915288SQ20101024800
公開日2010年12月15日 申請日期2010年8月4日 優先權日2010年8月4日
發明者劉紅星, 李輝 申請人:洛陽雷斯達傳動有限公司