專利名稱：用于電潛螺桿泵的萬(wàn)向聯(lián)軸器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種用于電潛螺桿泵的萬(wàn)向聯(lián)軸器，屬石油開(kāi)采井下機(jī)具設(shè)計(jì)技術(shù)領(lǐng)域。
技術(shù)背景電潛螺桿泵是近二十年出現(xiàn)的一種新型采油機(jī)械。它將驅(qū)動(dòng)裝置、傳動(dòng)系統(tǒng)和工作裝置全部安裝在井下，動(dòng)力直接由位于最下部的電機(jī)開(kāi)始逐級(jí)向上傳遞。和地面抽油機(jī)以及地面動(dòng)力的螺桿泵相比，電潛螺桿泵大大地縮短了傳動(dòng)鏈，因而可以較大幅度地提高整機(jī)的機(jī)械效率，降低能耗，節(jié)約生產(chǎn)成本。電潛螺桿泵傳動(dòng)系統(tǒng)是電潛螺桿泵技術(shù)的核心，一般包括減速器、減速器保護(hù)器和萬(wàn)向聯(lián)軸器三個(gè)部分。因螺桿泵的螺桿每自轉(zhuǎn)一周，
其軸心線逆向公轉(zhuǎn)一周，而從減速器輸出軸傳來(lái)的運(yùn)動(dòng)是繞固定軸線的轉(zhuǎn)動(dòng)，因此一般需要在減速器與螺桿泵之間設(shè)置萬(wàn)向聯(lián)軸裝置才能將運(yùn)動(dòng)傳遞下去?，F(xiàn)有用于井下的萬(wàn)向聯(lián)軸器主要有三大類雙萬(wàn)向聯(lián)軸節(jié)式、零齒差式和柔性軸式。雙萬(wàn)向聯(lián)軸節(jié)式聯(lián)軸器的優(yōu)點(diǎn)能適應(yīng)的軸線偏距大，但每個(gè)銷軸和銷套均處在高壓下作相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，易于磨損；對(duì)其進(jìn)行改進(jìn)，可將十字頭改為帶有兩個(gè)所在平面相互垂直環(huán)槽的鋼球，這樣軸向壓力就可由鋼球表面承受，而扭矩則由環(huán)槽側(cè)面?zhèn)鬟f，可有效延長(zhǎng)其使用壽命，但帶環(huán)槽的鋼球制造困難，限制了它的應(yīng)用。零齒差式聯(lián)軸器也可實(shí)現(xiàn)軸力和扭矩的分流，但這種聯(lián)軸器的齒輪要進(jìn)行切向變位，強(qiáng)度削弱較大，且理論上也不能實(shí)現(xiàn)無(wú)側(cè)隙嚙合傳動(dòng)。柔性軸式聯(lián)軸器的結(jié)構(gòu)最為簡(jiǎn)單，它是將一根具有柔性的軸直接將兩根平行軸聯(lián)接起來(lái)，但柔性軸直徑小、長(zhǎng)度大，易于失穩(wěn)，只能用于軸向載荷小、兩軸偏距不大的場(chǎng)合。萬(wàn)向聯(lián)軸器的另一個(gè)作用就是將螺桿傳來(lái)的巨大軸向載荷通過(guò)推力軸承分流到機(jī)殼上，這樣可以使得減速器的輸出軸僅受有效扭矩的作用，免去不必要的負(fù)擔(dān)。實(shí)際應(yīng)用情況表明，推力軸承通常都是電潛螺桿泵最早損壞的零件，是電潛螺桿泵中最薄弱的環(huán)節(jié)。究其原因主要有二 1)螺桿泵的軸向載荷很大，而油井直徑又相當(dāng)小，采用一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的推力軸承根本無(wú)法滿足使用壽命要求。為了避免推力軸承過(guò)早失效，目前一般采用多個(gè)推力軸承并聯(lián)使用的方案。這種方法要求推力軸承的制造精度高，使用條件好，否則難以獲得良好的均載效果以致仍然不能有效延長(zhǎng)軸承的使用壽命。2)由于井下介質(zhì)溫度高、多沙且具有腐蝕性，極易造成密封件的損壞，而沙粒等固體顆粒侵入潤(rùn)滑液后很容易損壞軸承元件，特別是軸承保護(hù)架如果損壞，則推力軸承當(dāng)即失效。
發(fā)明內(nèi)容為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型的目的在于提供一種用于電潛螺桿泵的萬(wàn)向聯(lián)軸器，該聯(lián)軸器是具有兩對(duì)內(nèi)嚙合齒輪副的齒輪聯(lián)軸器，在兩對(duì)齒輪的中心處均裝有一個(gè)大鋼球，大鋼球用以傳遞軸向力，聯(lián)軸器齒輪的輪齒僅承擔(dān)來(lái)自扭矩的作用力，實(shí)現(xiàn)了兩種載荷的分流，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、機(jī)械效率聞、承載能力強(qiáng)的特點(diǎn)。本實(shí)用新型是通過(guò)如下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)上述目的的。[0007]在用于電潛螺桿泵的萬(wàn)向聯(lián)軸器的結(jié)構(gòu)中設(shè)置有套筒、摩擦環(huán)、上筒體、出沙口接頭、輸出軸、上過(guò)濾網(wǎng)、上軸套、上內(nèi)齒輪、上球座、上鋼球、中間筒體、雙聯(lián)齒輪軸、下鋼球、下球座、下內(nèi)齒輪、輸入軸、進(jìn)油口、排沙口、外螺母、內(nèi)螺套、上錐環(huán)、盤(pán)根、下錐環(huán)、下軸套、注油接頭、下過(guò)濾網(wǎng)、推力軸承、軸承接頭、圓錐滾子軸承、固緊螺母、下接頭；聯(lián)軸器的外部殼體由上筒體、出沙口接頭、中間筒體、注油接頭、軸承接頭、下接頭用螺紋連接而成；上筒體的下端與出沙口接頭的上端相連接；出沙口接頭的下端與中間筒體的上端相連接；中間筒體的下端與注油接頭的上端相連接；注油接頭的下端與軸承接頭的上端相連接；軸承接頭的下端與下接頭的上端相連接；在外部殼體內(nèi)，輸入軸通過(guò)圓錐滾子軸承、推力軸承和下軸套支撐在殼體上；雙聯(lián)齒輪聯(lián)軸器由下內(nèi)齒輪、上內(nèi)齒輪、雙聯(lián)齒輪軸、下鋼球、下球座、上鋼球和上球座構(gòu)成；雙聯(lián)齒輪軸的上齒輪與上內(nèi)齒輪下端的內(nèi)齒輪相嚙合，且齒數(shù)相等；雙聯(lián)齒輪軸的下齒輪與下內(nèi)齒輪上端的內(nèi)齒輪相嚙合，且齒數(shù)相等；輸出軸的下端通過(guò)花鍵與上內(nèi)齒輪的上端相連接；輸入軸的上端通過(guò)花鍵與下內(nèi)齒輪的下端相連接 ；下鋼球安裝在雙聯(lián)齒輪軸下齒輪的球窩與下球座之間；上鋼球安裝在雙聯(lián)齒輪軸上齒輪的球窩與上球座之間；上軸套緊套在上內(nèi)齒輪上方的外圓柱面上，并與中間筒體的內(nèi)圓柱面相接觸；在上軸套的上方設(shè)有上過(guò)濾網(wǎng)；在輸入軸的上部套裝有由出沙口接頭、下錐環(huán)、盤(pán)根、上錐環(huán)、內(nèi)螺套、外螺母組成的動(dòng)密封裝置，內(nèi)螺套通過(guò)外螺紋同時(shí)和外螺母及出沙口接頭的內(nèi)螺紋相連接；在推力軸承的上方，在輸入軸上套裝有下過(guò)濾網(wǎng)；在輸出軸的上端部套裝有套筒和摩擦環(huán)；摩擦環(huán)的上端內(nèi)套在套筒的下部；摩擦環(huán)的下端面和出沙口接頭的上端面接觸，形成一個(gè)機(jī)械密封裝置。本實(shí)用新型與現(xiàn)有的技術(shù)相比具有如下有益效果I、采用雙聯(lián)齒輪聯(lián)軸器，由于在兩端齒輪的中心處安裝有大鋼球，可實(shí)現(xiàn)特大軸向力的傳遞，聯(lián)軸器齒輪的輪齒僅承擔(dān)來(lái)自扭矩的作用力，實(shí)現(xiàn)了兩種載荷的分流。2、在上內(nèi)齒輪的上端安裝的上軸套和中間筒體的內(nèi)壁接觸，可將由于雙聯(lián)齒輪聯(lián)軸器軸線的傾斜而產(chǎn)生的橫向推力向機(jī)殼傳遞。3、本實(shí)用新型的萬(wàn)向聯(lián)軸器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、機(jī)械效率高、承載能力強(qiáng)。

圖I為本實(shí)用新型總體結(jié)構(gòu)的上部結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本實(shí)用新型總體結(jié)構(gòu)的下部結(jié)構(gòu)示意圖。在圖中1.套筒、2.摩擦環(huán)、3.上筒體、4.出沙口接頭、5.輸出軸、6.上過(guò)濾網(wǎng)、
7.上軸套、8.上內(nèi)齒輪、9.上球座、10.上鋼球、11.中間筒體、12.雙聯(lián)齒輪軸、13.下鋼球、14.下球座、15.下內(nèi)齒輪、16.輸入軸、17.進(jìn)油口、18.排沙口、19.外螺母、20.內(nèi)螺套、21.上錐環(huán)、22.盤(pán)根、23..下錐環(huán)、24.下軸套、25.注油接頭、26.下過(guò)濾網(wǎng)、27.推力軸承、28.軸承接頭、29.圓錐滾子軸承、30.固緊螺母、31.下接頭。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說(shuō)明。本實(shí)用新型用于電潛螺桿泵的萬(wàn)向聯(lián)軸器由套筒I、摩擦環(huán)2、上筒體3、出沙口接頭4、輸出軸5、上過(guò)濾網(wǎng)6、上軸套7、上內(nèi)齒輪8、上球座9、上鋼球10、中間筒體11、雙聯(lián)齒輪軸12、下鋼球13、下球座14、下內(nèi)齒輪15、輸入軸16、進(jìn)油口 17、排沙口 18、外螺母19、內(nèi)螺套20、上錐環(huán)21、盤(pán)根22、下錐環(huán)23、下軸套24、注油接頭25、下過(guò)濾網(wǎng)26、推力軸承27、軸承接頭28、圓錐滾子軸承29、固緊螺母30、下接頭31組成；聯(lián)軸器的外部殼體由上筒體
3、出沙口接頭4、中間筒體11、注油接頭25、軸承接頭28、下接頭31用螺紋連接而成；上筒體3的上端與螺桿泵的外部殼體的下端相連接；上筒體3的下端與出沙口接頭4的上端相連接；出沙口接頭4的下端與中間筒體11的上端相連接；中間筒體11的下端與注油接頭25的上端相連接；注油接頭25的下端與軸承接頭28的上端相連接；軸承接頭28的下端與下接頭31的上端相連接；下接頭31的下端與減速器保護(hù)器外殼的上端通過(guò)法蘭相連接；在外部殼體內(nèi)，輸入軸16通過(guò)圓錐滾子軸承29、推力軸承27和下軸套24支撐在殼體上；輸出軸5的上端與上方的螺桿泵的螺桿固聯(lián)；雙聯(lián)齒輪聯(lián)軸器由下內(nèi)齒輪15、上內(nèi)齒輪8、雙聯(lián)齒輪軸12、下鋼球13、下球座14、上鋼球10和上球座9構(gòu)成；雙聯(lián)齒輪軸12的上齒輪與上內(nèi)齒輪8下端的內(nèi)齒輪相嚙合，且齒數(shù)相等；雙聯(lián)齒輪軸12 的下齒輪與下內(nèi)齒輪15上端的內(nèi)齒輪相嚙合，且齒數(shù)相等；輸出軸5的下端通過(guò)花鍵與上內(nèi)齒輪8的上端相連接；輸入軸16的上端通過(guò)花鍵與下內(nèi)齒輪15的下端相連接；輸入軸16的下端與下方的減速器保護(hù)器的心軸相連接；下鋼球13安裝在雙聯(lián)齒輪軸12下齒輪的球窩與下球座14之間；上鋼球10安裝在雙聯(lián)齒輪軸12上齒輪的球窩與上球座9之間；上軸套7緊套在上內(nèi)齒輪8上方的外圓柱面上，并與中間筒體11的內(nèi)圓柱面相接觸；在上軸套7的上方設(shè)有上過(guò)濾網(wǎng)6 ;在輸入軸16的上部套裝有由出沙口接頭25、下錐環(huán)23、盤(pán)根22、上錐環(huán)21、內(nèi)螺套20、外螺母19組成的動(dòng)密封裝置，內(nèi)螺套20通過(guò)外螺紋同時(shí)和外螺母19及出沙口接頭25的內(nèi)螺紋相連接；在推力軸承27的上方，在輸入軸16上套裝有下過(guò)濾網(wǎng)26 ;在輸出軸5的上端部套裝有套筒I和摩擦環(huán)2 ;摩擦環(huán)2的上端內(nèi)套在套筒I的下部；摩擦環(huán)2的下端面和出沙口接頭4的上端面接觸，形成一個(gè)機(jī)械密封裝置。
權(quán)利要求1.用于電潛螺桿泵的萬(wàn)向聯(lián)軸器，由套筒(I)、摩擦環(huán)(2)、上筒體(3)、出沙口接頭(4)、輸出軸(5)、中間筒體(11)、輸入軸(16)、進(jìn)油口(17)、排沙口(18)、外螺母(19)、內(nèi)螺套(20 )、注油接頭(25 )、軸承接頭(28 )、固緊螺母(30 )、下接頭(31)組成；其特征在于在其結(jié)構(gòu)中設(shè)置有上過(guò)濾網(wǎng)(6)、上軸套(7)、上內(nèi)齒輪(8)、上球座(9)、上鋼球(10)、雙聯(lián)齒輪軸(12)、下鋼球(13)、下球座(14)、下內(nèi)齒輪(15)、上錐環(huán)(21)、盤(pán)根(22)、下錐環(huán)(23)、下軸套(24)、下過(guò)濾網(wǎng)(26)、推力軸承(27)、圓錐滾子軸承(29);聯(lián)軸器的外部殼體由上筒體(3)、出沙口接頭(4)、中間筒體(11)、注油接頭(25)、軸承接頭(28)、下接頭(31)用螺紋連接而成；上筒體(3)的下端與出沙口接頭(4)的上端相連接；出沙口接頭(4)的下端與中間筒體(11)的上端相連接；中間筒體(11)的下端與注油接頭(25)的上端相連接；注油接頭(25)的下端與軸承接頭(28)的上端相連接；軸承接頭(28)的下端與下接頭(31)的上端相連接；在外部殼體內(nèi)，輸入軸(16)通過(guò)圓錐滾子軸承(29)、推力軸承(27)和下軸套(24)支撐在殼體上；雙聯(lián)齒輪聯(lián)軸器由下內(nèi)齒輪(15)、上內(nèi)齒輪(8)、雙聯(lián)齒輪軸(12)、下鋼球(13)、下球座(14)、上鋼球(10)和上球座(9)構(gòu)成；雙聯(lián)齒輪軸(12)的上齒輪與上內(nèi)齒輪(8)下端的內(nèi)齒輪相嚙合，且齒數(shù)相等；雙聯(lián)齒輪軸(12)的下齒輪與下內(nèi)齒輪(15)上端的內(nèi)齒輪相嚙合，且齒數(shù)相等；輸出軸(5)的下端通過(guò)花鍵與上內(nèi)齒輪(8)的上端相連接；輸入軸(16)的上端通過(guò)花鍵與下內(nèi)齒輪(15)的下端相連接；下鋼球(13)安裝在雙聯(lián)齒輪軸(12)下齒輪的球窩與下球座(14)之間；上鋼球(10)安裝在雙聯(lián)齒輪軸(12)上齒輪的球窩與上球座(9)之間；在輸出軸(5)的上端部套裝有套筒(I)和摩擦環(huán)(2);摩擦環(huán)(2)的上端內(nèi)套在套筒(I)的下部；摩擦環(huán)(2)的下端面和出沙口接頭(4)的上端面接觸。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用于電潛螺桿泵的萬(wàn)向聯(lián)軸器，其特征在于上軸套(7)緊套在上內(nèi)齒輪(8)上方的外圓柱面上，并與中間筒體(11)的內(nèi)圓柱面相接觸。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于電潛螺桿泵的萬(wàn)向聯(lián)軸器，其特征在于在輸入軸(16)的上部套裝有由出沙口接頭(25)、下錐環(huán)(23)、盤(pán)根(22)、上錐環(huán)(21)、內(nèi)螺套(20)、外螺母(19)組成的動(dòng)密封裝置，內(nèi)螺套(20)通過(guò)外螺紋同時(shí)和外螺母(19)及出沙口接頭(25)的內(nèi)螺紋相連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于電潛螺桿泵的萬(wàn)向聯(lián)軸器，其特征在于在上軸套(7)的上方設(shè)有上過(guò)濾網(wǎng)(6);在推力軸承(27)的上方，在輸入軸(16)上套裝有下過(guò)濾網(wǎng)(26)。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種用于電潛螺桿泵的萬(wàn)向聯(lián)軸器，其特征在于聯(lián)軸器的外部殼體由上筒體(3)、出沙口接頭(4)、中間筒體(11)、注油接頭(25)、軸承接頭(28)、下接頭(31)用螺紋連接而成；雙聯(lián)齒輪軸(12)的上齒輪與上內(nèi)齒輪(8)下端的內(nèi)齒輪相嚙合，雙聯(lián)齒輪軸(12)的下齒輪與下內(nèi)齒輪(15)上端的內(nèi)齒輪相嚙合；下鋼球(13)安裝在雙聯(lián)齒輪軸(12)下齒輪的球窩與下球座(14)之間；上鋼球(10)安裝在雙聯(lián)齒輪軸(12)上齒輪的球窩與上球座(9)之間。本實(shí)用新型的聯(lián)軸器是具有兩對(duì)內(nèi)嚙合齒輪副的齒輪聯(lián)軸器，聯(lián)軸器齒輪的輪齒僅承擔(dān)來(lái)自扭矩的作用力，實(shí)現(xiàn)了兩種載荷的分流，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、機(jī)械效率高、承載能力強(qiáng)的特點(diǎn)。
文檔編號(hào)F16D3/22GK202690795SQ201220318648
公開(kāi)日2013年1月23日 申請(qǐng)日期2012年7月4日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月4日
發(fā)明者黃清世 申請(qǐng)人:長(zhǎng)江大學(xué)