專利名稱：離合型可調(diào)速偶合器傳動(dòng)箱的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種在油田作業(yè)中，由動(dòng)力源(柴油機(jī)或電機(jī))直聯(lián)驅(qū)動(dòng)泥漿泵 用的離合型可調(diào)速偶合器傳動(dòng)箱。
背景技術(shù)：
目前，油田鉆機(jī)主要循環(huán)設(shè)備_驅(qū)動(dòng)泥漿泵機(jī)組有多種型式，為實(shí)現(xiàn)與泥漿泵的 離合功能，或需要皮帶輪的驅(qū)動(dòng)型式，或需要?dú)饽译x合器+皮帶輪，結(jié)構(gòu)相對(duì)煩瑣。皮帶輪 的存在，使鉆機(jī)每移動(dòng)一個(gè)井位都需要張緊皮帶輪，而張緊皮帶輪需要移動(dòng)重達(dá)25噸泥漿 泵，工人勞動(dòng)強(qiáng)度非常大，而運(yùn)用皮帶輪效率也比較低，一般降低5%左右。傳統(tǒng)的直聯(lián)驅(qū)動(dòng)泥漿泵的傳動(dòng)箱，停泵沒(méi)有鎖閉功能，停泵時(shí)需要依靠泥漿泵的 轉(zhuǎn)動(dòng)阻尼，如泥漿泵的轉(zhuǎn)動(dòng)阻尼在鉆井過(guò)程中發(fā)生變化，時(shí)大時(shí)小，停泵功能無(wú)法實(shí)現(xiàn)，會(huì) 造成鉆井作業(yè)中斷或事故。一些鉆井作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)不得不降低柴油機(jī)轉(zhuǎn)速或關(guān)閉柴油機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn) 停泵。傳統(tǒng)的直聯(lián)驅(qū)動(dòng)泥漿泵的傳動(dòng)箱，在多個(gè)聯(lián)動(dòng)機(jī)組一起聯(lián)機(jī)工作，由于負(fù)載分布 不均勻，會(huì)出現(xiàn)一機(jī)組反帶另一機(jī)組的情況。不能實(shí)現(xiàn)從“0”開始的無(wú)級(jí)調(diào)速；傳動(dòng)效率 較低，不能實(shí)現(xiàn)泥漿泵在額定功率下工作。泵負(fù)載的沖擊對(duì)動(dòng)力源影響大，不能實(shí)現(xiàn)低泵沖 (泵負(fù)載的沖擊)輸出。現(xiàn)有的生產(chǎn)廠家在油田鉆機(jī)上運(yùn)用的直聯(lián)驅(qū)動(dòng)泥漿泵的傳動(dòng)箱形式非常多，效果 不佳的也很多，有的不能直接停泵，已經(jīng)造成頂壞泵，上頂鉆具等事故。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型涉及一種油田與電機(jī)配套直聯(lián)驅(qū)動(dòng)泥漿泵用“離合型可調(diào)速偶合器傳 動(dòng)箱”，能夠?qū)崿F(xiàn)直聯(lián)驅(qū)動(dòng)泥漿泵，泵沖能無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)與快速停泵及聯(lián)機(jī)泵組結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。 為解決上述技術(shù)問(wèn)題，這種離合型可調(diào)速偶合器傳動(dòng)箱的結(jié)構(gòu)是箱體的一端設(shè) 有調(diào)速型偶合器的輸入軸，輸入軸與電機(jī)聯(lián)接，調(diào)速型偶合器的輸出軸與箱體的輸出軸通 過(guò)一對(duì)減速齒輪嚙合，輸出軸通過(guò)萬(wàn)向軸與油田泥漿泵的輸入軸直聯(lián)，在輸出軸處安裝有 輸出軸鎖閉裝置，箱體上還設(shè)有電控系統(tǒng)，電控系統(tǒng)可控制調(diào)速裝置置回“0”位、可控制 油路旁通閥油壓回“0”位、可控制輸出軸鎖閉裝置使輸出軸被鎖閉，可實(shí)現(xiàn)輸出軸轉(zhuǎn)速為 “0”。箱體的輸出軸的軸線與調(diào)速型偶合器的輸出軸的軸線平行，箱體的輸出軸的軸線位于 調(diào)速型偶合器的輸出軸的軸線的正上方，并與油田泥漿泵的輸入軸軸線等高。冷卻裝置固 定在箱體正上方，電控系統(tǒng)與狀態(tài)控制箱電連接，安裝在箱體側(cè)面。電機(jī)與其輸入軸聯(lián)接， 依次驅(qū)動(dòng)調(diào)速型偶合器、一對(duì)減速齒輪、輸出軸。輸出軸鎖閉裝置具有鎖閉功能可以在無(wú)輸出阻尼(泥漿泵轉(zhuǎn)動(dòng)阻尼)的情況下 鎖閉輸出軸，達(dá)到停車，實(shí)現(xiàn)離合的功能。不需要原動(dòng)機(jī)、泥漿泵與其配合，輸出軸可以在無(wú) 負(fù)載情況下實(shí)現(xiàn)完全停止。調(diào)速型偶合器使泥漿泵的泵沖(泵負(fù)載的沖擊)實(shí)現(xiàn)從最低速度到最高速度的無(wú)級(jí)調(diào)整，緩解泥漿泵帶來(lái)的負(fù)載沖擊，實(shí)現(xiàn)與泥漿泵的離合及循環(huán)泥漿的快速供給和切斷。電控系統(tǒng)與狀態(tài)控制箱電連接，控制調(diào)速裝置、油路旁通閥以及輸出軸鎖閉裝置 的動(dòng)作，可以調(diào)節(jié)輸出軸的轉(zhuǎn)速以及鎖閉輸出軸?？刂葡到y(tǒng)可實(shí)現(xiàn)多個(gè)聯(lián)動(dòng)機(jī)組一起聯(lián)機(jī)工作，負(fù)載分布均勻，不會(huì)出現(xiàn)一機(jī)組反 帶另一機(jī)組的情況，可以實(shí)現(xiàn)大功率、大流量的輸出。電控系統(tǒng)自動(dòng)提供對(duì)偶合器的聯(lián)鎖保護(hù)功能當(dāng)工作油壓為“0”時(shí)，調(diào)速裝置被 自動(dòng)禁止調(diào)節(jié)，同時(shí)自動(dòng)將調(diào)速裝置推到“0”位；同時(shí)輸出軸鎖閉裝置被自動(dòng)供風(fēng)，鎖緊輸 出軸。當(dāng)調(diào)速裝置不為“0”位時(shí)，油路旁通閥被自動(dòng)禁止打開。電控系統(tǒng)自動(dòng)提供對(duì)偶 合器的聯(lián)鎖保護(hù)功能。當(dāng)需要“停泵”時(shí)，操作調(diào)速型偶合器傳動(dòng)箱的電控系統(tǒng)使調(diào)速裝置回“0”位，再 操作油路旁通閥使系統(tǒng)油壓回“0”位，再操作輸出軸鎖閉裝置使輸出軸完全被鎖閉，實(shí)現(xiàn)輸 出軸轉(zhuǎn)速為“0”，輸出功率為“0”，實(shí)現(xiàn)“停泵”工況。當(dāng)需要“合泵”時(shí)，首先操作“離合型 可調(diào)速偶合器傳動(dòng)箱”的電控系統(tǒng)使輸出軸鎖閉裝置松開輸出軸，再操作油路旁通閥使系 統(tǒng)油壓回到正常位置，再操作調(diào)速裝置回到工作需要位置，完成“合泵”工況。本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點(diǎn)1本實(shí)用新型"離合型可調(diào)速偶合器傳動(dòng)箱"不但能與柴油機(jī)匹配，而且能與交 流電機(jī)匹配。其他直聯(lián)驅(qū)動(dòng)泥漿泵的傳動(dòng)箱停泵沒(méi)有鎖閉功能。停泵需要泥漿泵的轉(zhuǎn)動(dòng)阻 尼，如泥漿泵的轉(zhuǎn)動(dòng)阻尼在鉆井過(guò)程中會(huì)發(fā)生變化，有時(shí)較大，有時(shí)較小，停泵功能則無(wú)法 實(shí)現(xiàn)，會(huì)造成鉆井作業(yè)中斷或事故。一些鉆井作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)不得不降低柴油機(jī)轉(zhuǎn)速或關(guān)閉柴油 機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)停泵。而本實(shí)用新型可以在輸出阻尼沒(méi)有(泥漿泵轉(zhuǎn)動(dòng)阻尼)的情況下鎖閉輸出 軸，達(dá)到停車，實(shí)現(xiàn)離合的功能。2運(yùn)用本實(shí)用新型"離合型可調(diào)速偶合器傳動(dòng)箱"直聯(lián)驅(qū)動(dòng)泵使鉆機(jī)循環(huán)系統(tǒng) 工作范圍大大擴(kuò)展，工作效率大大提高，泥漿泵的泵沖可以實(shí)現(xiàn)從最低速度到最高速度的 無(wú)級(jí)調(diào)整，泥漿泵可實(shí)現(xiàn)離合，實(shí)現(xiàn)循環(huán)泥漿的快速供給和切斷。本實(shí)用新型的控制系統(tǒng)可 以實(shí)現(xiàn)多個(gè)聯(lián)動(dòng)機(jī)組一起聯(lián)機(jī)工作，負(fù)載分布均勻，不會(huì)出現(xiàn)一機(jī)組反帶另一機(jī)組的情況， 可以實(shí)現(xiàn)大功率、大流量的輸出。3本實(shí)用新型"離合型可調(diào)速偶合器傳動(dòng)箱"屬于液力傳動(dòng)，與變矩器一樣，可 以緩解泥漿泵帶來(lái)的負(fù)載沖擊，比安全性偶合器、機(jī)械減速箱的安全防護(hù)作用更加顯著，使 機(jī)組傳動(dòng)部件的可靠性得到提高。4運(yùn)用本實(shí)用新型"離合型可調(diào)速偶合器傳動(dòng)箱"直聯(lián)驅(qū)動(dòng)泵機(jī)組可以拋棄傳 統(tǒng)機(jī)組運(yùn)用皮帶輪、氣囊離合器等結(jié)構(gòu)，運(yùn)用傳動(dòng)箱就可以實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)、離合，使機(jī)組結(jié)構(gòu)簡(jiǎn) 化、控制集中。綜上所述，本實(shí)用新型"離合型可調(diào)速偶合器傳動(dòng)箱"適宜油田鉆機(jī)的循環(huán)系統(tǒng) 作動(dòng)力機(jī)組，對(duì)比于現(xiàn)在油田泵機(jī)組形式，它可以實(shí)現(xiàn)高程度的集成化、簡(jiǎn)化傳動(dòng)鏈、高可 靠性、靈活方便的控制。

圖1是本實(shí)用新型主視剖視圖。
4[0022]圖2是本實(shí)用新型主視圖。圖3是本實(shí)用新型后視圖。
具體實(shí)施方式
現(xiàn)結(jié)合附圖1、圖2和圖3對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說(shuō)明箱體4的一端設(shè)有調(diào)速型偶合器3的輸入軸2，輸入軸2與電機(jī)聯(lián)接，調(diào)速型偶合器3的輸出軸與箱體4的輸出軸 7通過(guò)一對(duì)減速齒輪5相嚙合，輸出軸7通過(guò)萬(wàn)向軸與油田泥漿泵的輸入軸直聯(lián)。在輸出軸 7處安裝有輸出軸鎖閉裝置6，箱體4上還設(shè)有電控系統(tǒng)9，電控系統(tǒng)9可控制調(diào)速裝置1置 回“0”位、可控制油路旁通閥11油壓回“0”位、可控制輸出軸鎖閉裝置6使輸出軸7被鎖 閉，可實(shí)現(xiàn)輸出軸7轉(zhuǎn)速為“0”。箱體4的輸出軸7的軸線與調(diào)速型偶合器3的輸出軸的軸 線平行，箱體4的輸出軸7的軸線位于調(diào)速型偶合器3的輸出軸的軸線的正上方，并與油田 泥漿泵的輸入軸軸線等高。冷卻裝置8固定在箱體4正上方，電控系統(tǒng)9與狀態(tài)控制箱10 通過(guò)電纜連接，安裝在箱體4的側(cè)面。輸出軸鎖閉裝置6具有鎖閉功能可以在無(wú)輸出阻尼(泥漿泵轉(zhuǎn)動(dòng)阻尼)的情況 下鎖閉輸出軸，達(dá)到停車，實(shí)現(xiàn)離合的功能。不需要原動(dòng)機(jī)、泥漿泵與其配合，輸出軸可以在 無(wú)負(fù)載情況下實(shí)現(xiàn)完全停止。調(diào)速型偶合器3可以使泥漿泵的泵沖實(shí)現(xiàn)從最低速度到最高速度的無(wú)級(jí)調(diào)整，緩 解泥漿泵帶來(lái)的負(fù)載沖擊。實(shí)現(xiàn)與泥漿泵的離合及循環(huán)泥漿的快速供給和切斷。電控系統(tǒng)9與狀態(tài)控制箱10通過(guò)電纜連接，控制調(diào)速裝置1、油路旁通閥11以及 輸出軸鎖閉裝置6的動(dòng)作?？梢哉{(diào)節(jié)輸出軸7的轉(zhuǎn)速以及鎖閉輸出軸7。電控系統(tǒng)9自動(dòng)提供對(duì)偶合器的聯(lián)鎖保護(hù)功能當(dāng)工作油壓為“0”時(shí)，調(diào)速裝置1 被自動(dòng)禁止調(diào)節(jié)，同時(shí)自動(dòng)將調(diào)速裝置1推到“0”位；同時(shí)輸出軸鎖閉裝置6被自動(dòng)供風(fēng)， 鎖緊輸出軸7。當(dāng)調(diào)速裝置1不為“0”位時(shí)，油路旁通閥11被自動(dòng)禁止打開。當(dāng)需要“合泵”時(shí)，操作電控系統(tǒng)9，使輸出軸鎖閉裝置6放開輸出軸7，然后操作油 路旁通閥11，使系統(tǒng)油壓回到正常位置，最后操作調(diào)速裝置1，回到工作需要位置，完成“合 泵”工況。當(dāng)需要“停泵”時(shí)，操作其電控系統(tǒng)9使調(diào)速裝置1回“0”位，再操作油路旁通閥 11使系統(tǒng)油壓回“0”位，最后操作輸出軸鎖閉裝置6使輸出軸完全被鎖閉，實(shí)現(xiàn)輸出軸7轉(zhuǎn) 速為“0”、輸出功率為“0”，實(shí)現(xiàn)“停泵”工況。狀態(tài)控制箱10可以實(shí)現(xiàn)輸出轉(zhuǎn)速的無(wú)級(jí)變化，也可以實(shí)現(xiàn)泥漿泵離合工況，實(shí)現(xiàn) 循環(huán)泥漿泵的快速供給和切斷。
權(quán)利要求1.一種離合型可調(diào)速偶合器傳動(dòng)箱，箱體(4)的一端設(shè)有調(diào)速型偶合器(3)的輸入軸 (2)，輸入軸(2)與其電機(jī)聯(lián)接，調(diào)速型偶合器(3)的輸出軸與箱體(4)的輸出軸(7)通過(guò) 一對(duì)減速齒輪(5)嚙合，輸出軸(7)通過(guò)萬(wàn)向軸與油田泥漿泵的輸入軸直聯(lián)，其特征在于 在輸出軸(7)處安裝有輸出軸鎖閉裝置(6)，箱體(4)上還設(shè)有電控系統(tǒng)(9)，電控系統(tǒng)(9) 可控制調(diào)速裝置(1)置回“O”位、可控制油路旁通閥(11)油壓回“O”位、可控制輸出軸鎖 閉裝置(6)使輸出軸(7)被鎖閉，可實(shí)現(xiàn)輸出軸(7)轉(zhuǎn)速為“O”。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的離合型可調(diào)速偶合器傳動(dòng)箱，其特征在于箱體(4)的輸出 軸⑵的軸線與調(diào)速型偶合器(3)的輸出軸的軸線平行，箱體⑷的輸出軸(7)的軸線位 于調(diào)速型偶合器(3)的輸出軸的軸線的正上方，并與油田泥漿泵的輸入軸軸線等高。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的離合型可調(diào)速偶合器傳動(dòng)箱，其特征在于冷卻裝置(8)固 定在箱體⑷正上方，電控系統(tǒng)(9)與狀態(tài)控制箱(10)通過(guò)電纜連接，安裝在箱體⑷的 側(cè)面。
專利摘要一種離合型可調(diào)速偶合器傳動(dòng)箱，箱體(4)的一端設(shè)有調(diào)速型偶合器(3)的輸入軸(2)，輸入軸(2)與其電機(jī)聯(lián)接，調(diào)速型偶合器(3)的輸出軸與箱體(4)的輸出軸(7)通過(guò)一對(duì)減速齒輪(5)嚙合，輸出軸(7)通過(guò)萬(wàn)向軸與油田泥漿泵的輸入軸直聯(lián)，在輸出軸(7)處安裝有輸出軸鎖閉裝置(6)，箱體(4)上還設(shè)有電控系統(tǒng)(9)，電控系統(tǒng)(9)可控制調(diào)速裝置(1)置回“0”位、可控制油路旁通閥(11)油壓回“0”位、可控制輸出軸鎖閉裝置(6)使輸出軸(7)被鎖閉。本實(shí)用新型適宜油田鉆機(jī)的循環(huán)系統(tǒng)作動(dòng)力機(jī)組，對(duì)比現(xiàn)在油田泵機(jī)組形式，它可實(shí)現(xiàn)高程度的集成化、簡(jiǎn)化傳動(dòng)鏈、高可靠性、靈活方便的控制。
文檔編號(hào)E21B21/00GK201858347SQ20102059168
公開日2011年6月8日 申請(qǐng)日期2010年10月27日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月27日
發(fā)明者張宗峰, 杜靜萍, 王志剛 申請(qǐng)人:中國(guó)北車集團(tuán)大連機(jī)車研究所有限公司