專利名稱：一種鉆井液離心機差速器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于鉆井液的凈化過濾設(shè)備，特別是鉆井液離心機的差速器。
背景技術(shù)：
目前鉆井液離心分離技術(shù)中的液固相分離技術(shù)，主要是離心機分離，離心機的滾筒和輸送器之間要求有一定的差速比，目前使用的離心機，滾筒與輸送器之間的轉(zhuǎn)速比一般設(shè)計控制在大約80∶1～50∶1，均采用行星差速裝置，實現(xiàn)滾筒與輸送器之間的差速。行星差速裝置結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，制造安裝的難度較大，同時由于行星差速裝置懸臂安裝，隨滾筒一同轉(zhuǎn)動，該懸臂無支撐，在離心力和電機加上傳動帶的拉力的共同作用下，進一步增加了失效的機率。其表現(xiàn)就是油田鉆井現(xiàn)場使用故障比較多，售后服務(wù)和現(xiàn)場維護修理主要是由行星差速器的故障和失效引起的。為了解決這一問題，本實用新型的發(fā)明人在進行了仔細的研究之后，提出了一種新型的鉆井液離心機差速器。

發(fā)明內(nèi)容
該種鉆井液離心機差速器，具有殼體4，其內(nèi)裝配有與輸送器螺旋相聯(lián)接的花鍵軸2和由軸承3支撐的滾筒輸出端1，特征在于滾筒輸出端1通過鍵13與齒輪5聯(lián)接配合，齒輪5傳動齒輪12，與齒輪12同軸的齒輪11傳動花鍵軸2上的齒輪7。同目前廣泛使用的行星差速器比較，其優(yōu)點是顯而易見的。減少了一個差速電機和與其配套的傳動三角皮帶，沒有了行星差速裝置的復(fù)雜結(jié)構(gòu)和加工裝配精度的高要求，該差速器的殼體固定在底座上，從根本上杜絕了懸臂安裝的結(jié)構(gòu)存在的種種弊端，減少了回轉(zhuǎn)的振動和能源的消耗。大大降低了使用故障和現(xiàn)場維護的難度。同時也降低了生產(chǎn)制造的難度和成本，產(chǎn)品在市場上具有較大的競爭力。


附圖是本實用新型的結(jié)構(gòu)剖視圖，在附圖中序號命名為1、滾筒輸出端，2、花鍵軸，3、軸承，4、殼體，5、齒輪，6、軸承，7、齒輪，8軸承，9、軸承，10、齒輪軸，11、齒輪，12、齒輪，13、鍵。
具體實施方式
參照附圖，殼體4，通過底座固定在離心機的機座上，其內(nèi)裝配有與離心機輸送器螺旋相聯(lián)接的花鍵軸2和由軸承3支撐的滾筒輸出端1。而在滾筒輸出端1上設(shè)計一個鍵槽，通過鍵13與齒輪5聯(lián)接配合，這也是輸送器的動力來源。齒輪5傳動齒輪12，與齒輪12同軸的齒輪11傳動固定在花鍵軸2上的齒輪7。齒輪軸10由軸承9定位支撐在殼體4上。花鍵軸2的末端由軸承8支撐在殼體4上，為了進一步提高本實用新型的穩(wěn)定性和實際應(yīng)用的可靠性，在花鍵軸2的與滾筒輸出端1的配合處的軸肩位置，設(shè)置了一個軸承6用以進一步支撐該花鍵軸。軸承6的安裝結(jié)構(gòu)位置，比較特殊，通過一個下在齒輪5的端面內(nèi)部的定位套將其與齒輪5隔開，其外圈隨齒輪5和滾筒輸出端一同轉(zhuǎn)動，而其內(nèi)圈由于其軸向定位是在花鍵軸2的軸肩為定為基點，因此其內(nèi)圈隨花鍵軸一同轉(zhuǎn)動。由于軸承6的存在，將過去需要復(fù)雜的行星傳動的結(jié)構(gòu)簡化為結(jié)構(gòu)比較簡單的固定齒輪傳動。為了在簡單的結(jié)構(gòu)下面完成比較復(fù)雜的傳動要求，本實用新型的設(shè)計人進行了大量的設(shè)計和試驗，提出了本實用新型的4個齒輪的配對設(shè)計方案。方案1、齒輪5與齒輪12的齒數(shù)相同，齒輪11與齒輪7的齒數(shù)相差一個齒。設(shè)齒輪5的齒數(shù)為Z1、齒輪12的齒數(shù)為Z2、齒輪11的齒數(shù)為Z3、齒輪7的齒數(shù)為Z4。即符合以下公式Z1＝Z2，Z3-Z4＝±1，Z1+Z2＝Z3+Z4±1。方案2、齒輪5與齒輪12的齒數(shù)相差一個齒，齒輪11與齒輪7的齒數(shù)相同。Z1-Z2＝±1，Z3＝Z4，Z1+Z2±1＝Z3+Z4。方案3、齒輪5與齒輪12的齒數(shù)相差一個齒，齒輪11與齒輪7的齒數(shù)相差一個齒，Z、1-Z2＝±1，Z3-Z4＝±1，Z1-Z2＝Z3-Z4＝±1，且Z1＝Z3，Z2＝Z4。在方案1和2中，由于只有一個齒數(shù)差，因此，需要在設(shè)計時將齒輪進行變位等設(shè)計處理。但是變位齒輪的設(shè)計是一般的工程技術(shù)人員都能掌握的基本常識，不再具體說明。
實際設(shè)計說明如下設(shè)滾筒的轉(zhuǎn)速為750-1500轉(zhuǎn)，1、Z1＝30，Z2＝30，Z3＝30，Z4＝29，則變速比為30÷30×30÷29≈1.03，花鍵軸的轉(zhuǎn)速為1450轉(zhuǎn)，速度差為50轉(zhuǎn)。
2、Z1＝30，Z2＝30，Z3＝30，Z4＝31，則變速比為30÷30×30÷31≈0.97，花鍵軸的轉(zhuǎn)速為1550轉(zhuǎn)，速度差為50轉(zhuǎn)。
3、Z1＝50，Z2＝50，Z3＝50，Z4＝49，則變速比為50÷50×50÷49≈1.02，花鍵軸的轉(zhuǎn)速為1530轉(zhuǎn)，速度差為30轉(zhuǎn)。
4、Z1＝50，Z2＝50，Z3＝50，Z4＝51，則變速比為50÷50×50÷51≈0.98，花鍵軸的轉(zhuǎn)速為1470轉(zhuǎn)，速度差為30轉(zhuǎn)。
5、Z1＝80，Z2＝81，Z3＝80，Z4＝81，則變速比為80÷81×80÷81≈0.97，花鍵軸的轉(zhuǎn)速為1463轉(zhuǎn)，速度差為37轉(zhuǎn)。
6、Z1＝80，Z2＝79，Z3＝80，Z4＝79，則變速比為80÷79×80÷79≈1.025，花鍵軸的轉(zhuǎn)速為1538轉(zhuǎn)，速度差為38轉(zhuǎn)。
6、Z1＝20，Z2＝19，Z3＝20，Z4＝19，則變速比為20÷19×20÷19≈1.10，滾筒的轉(zhuǎn)速為750轉(zhuǎn)，花鍵軸的轉(zhuǎn)速為831轉(zhuǎn)，速度差為81轉(zhuǎn)。
7、Z1＝20，Z2＝21，Z3＝20，Z4＝21，則變速比為20÷21×20÷21≈0.90，滾筒的轉(zhuǎn)速為750轉(zhuǎn)，花鍵軸的轉(zhuǎn)速為680轉(zhuǎn)，速度差為70轉(zhuǎn)。
經(jīng)過以上計算推導(dǎo)得出，各齒輪的齒數(shù)應(yīng)當(dāng)控制在15-85齒之間比較合適，差速比在0.90-1.10之間比較合理。當(dāng)然，齒輪齒數(shù)的選擇不僅僅受前述計算的影響和限制。
權(quán)利要求1.一種鉆井液離心機差速器，具有殼體4，其內(nèi)裝配有與輸送器螺旋相聯(lián)接的花鍵軸2和由軸承3支撐的滾筒輸出端1，其特征在于滾筒輸出端1通過鍵13與齒輪5聯(lián)接配合，齒輪5傳動齒輪12，與齒輪12同軸的齒輪11傳動固定在花鍵軸2上的齒輪7。
2.按照權(quán)利要求1所述的鉆井液離心機差速器，特征在于所說的齒輪5與齒輪12的齒數(shù)相同，齒輪11與齒輪7的齒數(shù)相差一個齒。
3.按照權(quán)利要求1所述的鉆井液離心機差速器，特征在于所說的齒輪5與齒輪12的齒數(shù)相差一個齒，齒輪11與齒輪7的齒數(shù)相同。
4.按照權(quán)利要求1所述的鉆井液離心機差速器，特征在于所說的齒輪5與齒輪12的齒數(shù)相差一個齒，齒輪11與齒輪7的齒數(shù)相差一個齒。
5.按照權(quán)利要求1所述的鉆井液離心機差速器，特征在于所說的差速比為0.90～1.10。
專利摘要本實用新型公開了一種鉆井液離心機差速器,具有殼體4,其內(nèi)裝配有與輸送器螺旋相聯(lián)接的花鍵軸2和由軸承3支撐的滾筒輸出端1,特征在于滾筒輸出端1通過鍵13與齒輪5聯(lián)接配合,齒輪5傳動齒輪12,與齒輪12同軸的齒輪11傳動花鍵軸2上的齒輪7。其優(yōu)點是,減少了一個差速電機,沒有了行星差速裝置的結(jié)構(gòu)復(fù)雜和加工裝配精度的高要求,差速器的殼體固定在底座上,從根本上杜絕了懸臂安裝的結(jié)構(gòu),減少了回轉(zhuǎn)的振動和能源的消耗。
文檔編號E21B21/00GK2516753SQ0126890
公開日2002年10月16日 申請日期2001年12月10日 優(yōu)先權(quán)日2001年12月10日
發(fā)明者高玉柯, 高巍, 高怡 申請人:高巍