CN103352969B - 一种双输入三输出结构分动箱 - Google Patents

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一种双输入三输出结构分动箱，下箱体上部连接中间箱体，中间箱体左、右两边分别固定左箱体和右箱体，左箱体和右箱体正面均装有柱塞泵驱动结合器和输出端，反面各装有一个动力输入端，下箱体下部反面装有一个底盘驱动结合器和一个输出端，下箱体上装有润滑系统，两个润滑油泵安装在下箱体中间轴两侧，底盘驱动接合器和润滑油泵通过输入端控制杆操纵动力输入，柱塞泵驱动接合器通过柱塞泵驱动结合器控制杆操纵动力输出，输入端控制杆为互锁操作手柄。本发明可以满足和实现车装双机双泵固井车的五个工况，即：左柱塞泵单独工作、右柱塞泵单独工作、左右柱塞泵同时工作、左发动机行车和右发动机行车，可实现双输入三输出。

Description

一种双输入三输出结构分动箱
技术领域
本发明属石油机械中的分动箱。
背景技术
目前国内外车装双机双泵固井车都采用标准二类底盘，上装两台发动机各自驱动一台柱塞泵，底盘行车用底盘发动机，因而这种车装双机双泵固井车共需要3台发动机，成本较高，且重量也较重，而且发动机利用率不太高。实际上完全可以用车载发动机(任何一台)驱动底盘，这样可以不配置底盘发动机，只需要一种分动箱进行动力分配，用车载发动机车来驱动底盘，从而节约一台发动机成本。国内外油田目前用的分动箱(并车箱)大都用于车装钻机和修井机，主要有双输入四输出结构、双输入三输出结构和单输入四输出结构等结构形式，单输入四输出结构分动箱只有一台发动机输入动力，输入端和输出端都在整机的中心线垂直平面内，主要适用于修井机；双输入四输出结构和双输入三输出结构并车分动箱，虽然有两台发动机输入动力，但其输出端都在整机的中心线垂直平面内，且大都采用两台发动机并车输出动力，以提高功率和扭矩，这种并车分动箱体积较大，质量重，适用于车装钻机。车装双机双泵固井车是车载两台发动机各自驱动一台柱塞泵，两台柱塞泵即可单独工作也可同时工作，其输入端和输出端在一条直线上(即发动机和变扭器输入中心线与柱塞泵输入中心线在一条直线上)，且对称于整机中心线两侧，两台泵同时工作时，各自的发动机动力输入不能干涉即不能并车，因而上述几种结构形式的分动箱(并车箱)不能满足车装双机双泵固井车的整机布置和动力分配要求，所以车装双机双泵固井车需要一种新型结构分动箱来进行动力分配，满足其作业工况和行车要求。
发明内容
本发明的目的在于：提供一种满足两个柱塞泵分别单独工作和两个柱塞泵同时工作以及车载两个发动机分别驱动底盘要求的适用于车装双机双泵固井车用的双输入三输出结构分动箱。
为实现上述目的，本发明的技术方案为：
一种双输入三输出结构分动箱，包括左箱体、右箱体、中间箱体、下箱体、润滑系统、柱塞泵驱动结合器、润滑油泵、底盘驱动结合器，其特征在于：下箱体上部连接中间箱体，中间箱体左、右两边分别固定左箱体和右箱体，左箱体和右箱体正面均装有柱塞泵驱动结合器和输出端，反面各装有一个动力输入端，下箱体下部反面装有一个底盘驱动结合器和一个输出端，下箱体上装有润滑系统，两个润滑油泵安装在下箱体中间轴两侧。
底盘驱动接合器和润滑油泵通过输入端控制杆操纵动力输入。
柱塞泵驱动接合器通过柱塞泵驱动结合器控制杆操纵动力输出。
输入端控制杆为互锁操作手柄。
本发明的有益效果为：
1、本发明可以满足和实现车装双机双泵固井车的五个工况，即：左柱塞泵单独工作、右柱塞泵单独工作、左右柱塞泵同时工作、左发动机行车和右发动机行车，可实现双输入三输出。
2、两个柱塞泵驱动结合器位于左、右箱体正面，且对称于整机中心线两侧，便于车载双泵的安装和布置。
3、各级齿轮传动副中心距较小，因而整个分动箱体体积较小、质量较轻。两个润滑油泵安装在下箱体中间轴两侧，低位安装，保证在柱塞泵低冲次时不会造成油泵吸空，发生故障。
4、输入端控制杆可通过操作手柄实现两个输入端啮合齿套与齿轮啮合时互锁，防止双动力输入时并车损坏齿轮，同时五个控制杆也可用气缸驱动，快捷、方便、省力。
附图说明：
图1为本发明主视图；
图2为本发明A-A剖视图。
具体实施方式：
下面结合附图1-2进一步说明本发明具体实施方式。
本发明包括左箱体1、右箱体3、中间箱体2、下箱体4、润滑系统5、输入端6、输入轴7、输入端控制杆8、啮合齿套9、齿轮10、啮合齿圈11、柱塞泵驱动结合器12、柱塞泵驱动结合器控制杆13、输出轴14、输出端15、各齿轮传动副16、润滑油泵17、啮合齿圈18、底盘驱动结合器控制杆19、底盘驱动结合器20、输出轴21、输出端22。下箱体4上部通过螺栓固定有一中间箱体2，中间箱体2左、右两边通过螺栓均固定有一左箱体1和右箱体3，左箱体1和右箱体3正面各装有一个柱塞泵驱动结合器12和一个输出端15，反面各装有一个动力输入端6，下箱体4下部反面装有一个底盘驱动结合器20和一个输出端22，下箱体4上装有润滑系统5，两个润滑油泵17安装在下箱体4中间轴16两侧，底盘驱动结合器20和润滑油泵17通过输入端控制杆8操纵啮合齿套9与齿轮10啮合或脱开来选择动力输入与否，柱塞泵驱动结合器12操纵啮合齿圈11与输出轴14的内齿啮合或脱开来选择动力输出与否。当两个发动机同时动力输入，即双柱塞泵需同时工作时，左箱体1和右箱体3的输入端控制杆8只能使一个啮合齿套9与齿轮10啮合将动力提供给润滑油泵17，以防双发动机动力并车损坏齿轮。
本发明可实现五种工况，即：左柱塞泵单独工作、右柱塞泵单独工作、左右柱塞泵同时工作、左发动机行车和右发动机行车。各工况具体过程如下：
(1)左柱塞泵单独工作：左发动机动力输入，此时右发动机不工作，而且底盘驱动结合器20的输出轴21内齿与啮合齿圈18是脱开的，使底盘静止不动，右箱体3里啮合齿套9与齿轮10也是脱开的，以防动力传给右箱体3的输入轴7使其转动，左箱体1上的柱塞泵驱动结合器12的输入轴14与啮合齿圈11啮合，同时左箱体1上的输入端控制杆8使啮合齿套9与齿轮10啮合。左发动机的大部分动力通过左箱体1的输入端6、输入轴7、输出轴14和输出端15传递到左柱塞泵，另一部分动力经啮合齿套9、齿轮10传递到中间箱体2的齿轮上，经各级齿轮传动，动力传递到两个润滑油泵17，从而使润滑系统正常工作，润滑分动箱各齿轮和轴承。
(2)右柱塞泵单独工作：右发动机动力输入，此时左发动机不工作，而且底盘驱动结合器20的输出轴21与啮合齿圈18是脱开的，使底盘静止不动，左箱体1里啮合齿套9与齿轮10是脱开的，以防动力传给左箱体1的输入轴7使其转动，右箱体3上的柱塞泵驱动结合器12的输入轴14与啮合齿圈11啮合，同时右箱体3上的输入端控制杆8使啮合齿套9与齿轮10啮合。右发动机的大部分动力通过右箱体3的输入端6、输入轴7、输出轴14和输出端15传递到右柱塞泵，另一部分动力经啮合齿套9、齿轮10传递到中间箱体2的齿轮上，经各级齿轮传动，动力传递到两个润滑油泵17，从而使润滑系统正常工作，润滑分动箱各齿轮和轴承。
(3)左右柱塞泵同时工作:左发动机和右发动机同时动力输入，此时底盘驱动结合器20的输出轴21与啮合齿圈18是脱开的，使底盘静止不动。左箱体1上的柱塞泵驱动结合器12的输出轴14与啮合齿圈11啮合，使左发动机动力输出给左柱塞泵；右箱体3上的柱塞泵驱动结合器12的输出轴14与啮合齿圈11啮合，使右发动机动力输出给右柱塞泵。这时提供给润滑油泵17的动力有两种选择方式：①由左发动机提供，左箱体1上的输入端控制杆8使啮合齿套9与齿轮10啮合，同时必须使右箱体3里啮合齿套9与齿轮10脱开，以防两个发动机动力并车损坏齿轮(两发动机不同转速时)；②由右发动机提供，右箱体3上的输入端控制杆8使啮合齿套9与齿轮10啮合，同时必须使左箱体1里啮合齿套9与齿轮10脱开，以防两个发动机动力并车损坏齿轮(两发动机不同转速时)。
(4)左发动机行车：此时右发动机不工作，左箱体1上的输入端控制杆8使啮合齿套9与齿轮10啮合，同时右箱体3上的输入端控制杆8使啮合齿套9与齿轮10是脱开的，以防动力传给右箱体3的输入轴7使其转动。左箱体1的柱塞泵驱动结合器12的输出轴14与啮合齿圈11是脱开的，以防行车时左柱塞泵运转，底盘驱动结合器20的输出轴21与啮合齿圈18啮合,保证动力经输出端22传递给底盘。左发动机动力经左箱体1的输入端6、啮合齿套9、齿轮10传递到中间箱体2的齿轮上，经各级齿轮传动，动力传递到润滑油泵17(两个)和输出端22，以保证分动箱体润滑和驱动底盘。
(5)右发动机行车：此时左发动机不工作，右箱体3上的输入端控制杆8使啮合齿套9与齿轮10啮合，同时左箱体1上的输入端控制杆8使啮合齿套9与齿轮10是脱开的，以防动力传给左箱体1的输入轴7使其转动。右箱体3上的柱塞泵驱动结合器12的输出轴14与啮合齿圈11是脱开，以防行车时右柱塞泵运转，底盘驱动结合器20的输出轴21与啮合齿圈18啮合，保证动力经输出端22传递给底盘。右发动机动力经右箱体3的输入端6、啮合齿套9、齿轮10传递到中间箱体2的齿轮上，经各级齿轮传动，动力传递到润滑油泵17(两个)和输出端22，以保证分动箱体润滑和驱动底盘。
左箱体1和右箱体3正面都安装有柱塞泵驱动结合器20,便于两个输出端15将分别将动力输出给各自的柱塞泵，工作相对独立，两个输出端15方便整机上两个柱塞泵的布置。又因为双泵布置的原因，两个输入端6(两个输出端15)之间的中心距及各级齿轮传动的中心距往往比钻修机分动(并车)箱相对较小，在齿轮模数相同情况下，齿轮外形尺寸相对较小，因而箱体尺寸也相对较小，重量相对较轻；同时随着齿轮传动中心距的减小，润滑油泵安装位置相对较低，使润滑油泵进油口与润滑油池油面距离相对较低，保证在柱塞泵低冲次时不会造成油泵吸空。而且为方便操作，左箱体1和右箱体3的输入端控制杆8以及柱塞泵驱动结合器12的控制杆13和底盘驱动结合器20的控制杆19都可用有行程开关的气缸连接采用气动控制，操作室里有指示灯显示，直观、省力、快捷、方便。分动箱也设计了手动控制装置，为防止手动时误操作，左箱体1和右箱体3的输入端控制杆8采用互锁操作手柄23，以防其在双动力输入时同时啮合损坏齿轮。

Claims (1)

1.一种双输入三输出结构分动箱，包括左箱体(1)、右箱体(3)、中间箱体(2)、下箱体(4)、润滑系统(5)、柱塞泵驱动结合器(12)、润滑油泵(17)、底盘驱动结合器(20)，其特征在于：下箱体(4)上部连接中间箱体(2)，中间箱体(2)左、右两边分别固定左箱体(1)和右箱体(3)，左箱体(1)和右箱体(3)正面均装有柱塞泵驱动结合器(12)和输出端(15)，反面各装有一个动力输入端(6)，下箱体(4)下部反面装有一个底盘驱动结合器(20)和一个输出端(22)，下箱体(4)上装有润滑系统(5)，两个润滑油泵(17)安装在下箱体(4)中间轴(16)两侧，底盘驱动接合器(20)和润滑油泵(17)通过输入端控制杆(8)操纵动力输入，柱塞泵驱动接合器(12)通过柱塞泵驱动结合器控制杆(13)操纵动力输出，输入端控制杆(8)为互锁操作手柄。
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