CN110939693B - 一种行星齿轮传动型仪表装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种行星齿轮传动型仪表装置，包括太阳轮轴，太阳轮轴一端固定连接有滚筒轴，太阳轮轴另一端固定连接有传动箱，传动箱下端外壁连接有微摆机构，太阳轮轴内部设置有冷却水装置，冷却水装置为沿径向开设的通道。本发明型仪表装置，采用行星齿轮传动，占用空间小，结构简单，安装方便，加工难度低，可节约生产和维护成本，适用于系列石油钻井绞车等需安装多个编码器的旋转设备。

Description

一种行星齿轮传动型仪表装置
技术领域
本发明属于石油机械设备技术领域，涉及一种行星齿轮传动型仪表装置。
背景技术
在石油钻井绞车中，一般在滚筒轴轴端装有仪表装置，要求仪表装置能够安装多个编码器，用于提取滚筒转速信息。目前现有的常规仪表装置多为一字型水平齿轮传动式或一字型竖直齿轮传式，缺点是安装空间大，结构工艺复杂，运转平稳性差，经常导致仪表装置转动轴折断，而造成绞车停机，不能正常钻井。基于此，本发明提出了一种结构紧凑，体积小，重量轻的新型仪表装置，既避免了原仪表装置因重力偏心转动轴折断的风险，节约了安装空间，又能满足安装多个编码器的要求。
发明内容
本发明的目的是提供一种行星齿轮传动型仪表装置，解决了现有技术中存在的占用空间大，结构工艺复杂的问题。
本发明所采用的技术方案是，包括太阳轮轴，太阳轮轴一端固定连接有滚筒轴，太阳轮轴另一端固定连接有传动箱，传动箱下端外壁连接有微摆机构，太阳轮轴内部设置有冷却水装置，冷却水装置为沿径向开设的通道。
本发明的特点还在于：
微摆机构包括有挡杆，所述挡杆挖有限位槽，限位槽内设置有摆杆，摆杆配合限位槽工作，摆杆固定安装在传动箱下端外壁。
传动箱包括有箱体，箱体内部设置有太阳轮，太阳轮套设在太阳轮轴上，太阳轮通过齿轮啮合有若干个行星轮，行星轮中心安装有行星轮轴，太阳轮轴与行星轮轴远离滚筒轴的一端端部安装有编码器，箱体下端外壁固定连接摆杆。
太阳轮轴与滚筒轴之间设置有连接法兰，连接法兰上设置有紧固件紧固连接太阳轮轴与滚筒轴。
行星轮轴设置有行星轮轴轴用挡圈；太阳轮轴设置有太阳轮轴轴用挡圈。
太阳轮轴与行星轮轴远离滚筒轴的一端端部分别套有太阳轮轴油封与行星轮轴油封进行密封进行密封。
太阳轮轴与行星轮轴远离滚筒轴的一端端部分别套设有自滑润轴套与太阳轮轴自润滑轴套。
太阳轮轴外壁设置有太阳轮平键固定连接太阳轮，行星轮外壁设置有行星轮轴平键固定连接行星轮。
本发明的有益效果是：本发明型仪表装置，采用行星齿轮传动，占用空间小，结构简单，安装方便，加工难度低，可节约生产和维护成本，适用于系列石油钻井绞车等需安装多个编码器的旋转设备。
附图说明
图1是本发明一种行星齿轮传动型仪表装置的主视图；
图2是本发明一种行星齿轮传动型仪表装置的侧视图；
图3是本发明一种行星齿轮传动型仪表装置的结构示意图
图4是本发明一种行星齿轮传动型仪表装置的图3中I区域放大图；
图5是本发明结构一种行星齿轮传动型仪表装置的传动箱剖面图；
图6是本发明一种行星齿轮传动型仪表装置的剖面图。
图中，1.太阳轮轴，2.传动箱，2-2.箱体，2-3.太阳轮轴油封，2-4.行星轮轴轴用挡圈，2-5.行星轮轴，2-6.太阳轮平键，2-7.行星轮轴自润滑轴套，2-8.太阳轮，2-9.行星轮，2-10.行星轮轴平键，2-11.太阳轮轴轴用挡圈，2-12.太阳轮轴自润滑轴套，2-13.行星轮轴油封，10.微摆机构，10-1.摆杆，10-2.限位槽，10-3.挡杆，11.冷却水装置，12.连接法兰，13.滚筒轴。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。
一种行星齿轮传动型仪表装置，如图1、5、6所示，包括太阳轮轴1，太阳轮轴1一端固定连接有滚筒轴13，太阳轮轴1与滚筒轴13之间设置有连接法兰12，连接法兰12上设置有紧固件紧固连接太阳轮轴1与滚筒轴13；太阳轮轴1另一端固定连接有传动箱2，传动箱2下端外壁连接有微摆机构10，太阳轮轴1内部设置有冷却水装置11，冷却水装置11为沿径向开设的通道，通道提供离合器控制气。
如图2所示，微摆机构10包括有挡杆10-3，挡杆10-3挖有限位槽10-1，限位槽10-1内设置有摆杆10-2，摆杆10-2配合限位槽10-1工作，摆杆10-2固定安装在传动箱2下端外壁。
如图3、4所述，传动箱2包括有箱体2-2，箱体2-2内部设置有太阳轮2-8，太阳轮2-8套设在太阳轮轴1上，太阳轮2-8通过齿轮啮合有4个行星轮2-9，行星轮2-9中心安装有行星轮轴2-5，太阳轮轴1与行星轮轴2-5远离滚筒轴13的一端端部安装有编码器，箱体2-2下端外壁固定连接摆杆10-1。
如图4所示，太阳轮轴1外壁设置有太阳轮平键2-6固定连接太阳轮2-8，同样地，行星轮轴2-5外壁设置有行星轮轴平键2-10固定连接行星轮2-9。
行星轮轴2-5设置有行星轮轴轴用挡圈2-4；太阳轮轴1设置有太阳轮轴轴用挡圈2-11。
太阳轮轴1与行星轮轴2-5远离滚筒轴13的一端端部分别套有太阳轮轴油封2-3与行星轮轴油封2-13进行密封进行密封。
太阳轮轴1与行星轮轴2-5远离滚筒轴13的一端端部分别套设有自滑润轴套2-7与太阳轮轴自润滑轴套2-12。
太阳轮轴1通过太阳轮平键2-6带动太阳轮8转动，太阳轮8分别与4个行星轮2-9通过齿轮啮合配合行星轮轴平键2-10带动4个行星轮轴2-5转动，太阳轮轴1轴端和行星轮轴2-5轴端安装的编码器，与太阳轮轴1和行星轮轴2-5同步旋转，达到传递转速的目的，利用微摆机构10来控制太阳轮轴1与滚筒轴同轴性差引起的摆动幅度，限位槽10-2对摆杆10-1起到旋转限位的作用。
太阳轮轴1和行星轮轴2-5使用自滑润轴套2-7与太阳轮轴自润滑轴套2-12，并采用行星轮轴轴用挡圈2-4与太阳轮轴轴用挡圈2-11进行限位，箱体2-2采用太阳轮轴油封2-3与行星轮轴油封2-13进行密封，以免出现漏油等不环保现象。同时带微摆机构10，微摆机构10通过销轴或紧固件安装于架体上，摆杆10-2焊于仪表装置本体上，当仪表装置出现摆动时，摆杆在微摆机构限制范围内摆动，从而起到限位和缓冲的作用。
本发明本发明一种行星齿轮传动型仪表装置，其工作原理如下：
滚筒轴13通过连接法兰12用紧固件与太阳轮轴1进行连接，并带动太阳轮轴1转动，太阳轮轴1通过行星轮轴平键2-10带动太阳轮2-8旋转，太阳轮2-8与行星轮2-9通过齿轮啮合带动传动箱2同步转动，行星轮2-9带动行星轮轴2-5转动，太阳轮轴1转动依次带动太阳轮2-8、行星轮2-9及行星轮轴2-5，从而将滚筒轴13转速传递给安装在太阳轮轴1与行星轮轴2-5端部的编码器，起到同步传递转速的作用。编码器将滚筒轴13转速转变为监控参数。
本发明通过连接法兰12采用紧固件的方式与转动轴进行连接。太阳轮轴1可根据需要设计冷却水装置11，也可同时设计冷却水装置，采用密封圈进行密封。
本发明可通过太阳轮轴1结构的改变扩展为四种仪表装置，(1)仪表装置，不提供水、气通道，太阳轮轴结构简单，长度尺寸小；(2)水仪表装置带冷却水装置，为水冷盘刹冷却提供通道；(3)气仪表装置，带导气装置，提供导气通道；(4)水气仪表装置，同时带冷却水装置和导气装置，在提供编码器安装接口同步转速的同时，也可提供水气通道，该型仪表装置为通用型，可同时实现前三种类型的仪表装置，可通封堵的方式将不用的接口进行封堵，使用时拆除封堵即可。
本发明一种行星齿轮传动型仪表装置，其优点在于：
1.采用微摆机构，解决了由于原仪表装置转动而影响绞车滚筒转速的检测精度，同时，避免了心轴与滚筒轴不同轴造成的心轴断裂及噪音增大的问题。
2.采用行星传动箱，结构紧凑，体积小，节省安装空间，适用于各类需安装仪表的旋转设备。
3.可设计导气通道和冷却水装置，太阳轮轴上根据需要设有冷却水分配器和导气结构，不需要提供冷却水和导气通道时可不设此结构。
4.轮轴用自润滑轴套代替轴承，自润滑轴套不需要加注润滑油脂，方便维护保养，省时省力，节约成本。

Claims (6)

1.一种行星齿轮传动型仪表装置，其特征在于，包括太阳轮轴(1)，所述太阳轮轴(1)一端固定连接有滚筒轴(13)，太阳轮轴(1)另一端固定连接有传动箱(2)，所述传动箱(2)下端外壁连接有微摆机构(10)，太阳轮轴(1)内部设置有冷却水装置(11)，所述冷却水装置(11)为沿径向开设的通道；
所述微摆机构(10)包括有挡杆(10-3)，所述挡杆(10-3)挖有限位槽(10-1)，所述限位槽(10-1)内设置有摆杆(10-2)，所述摆杆(10-2)配合限位槽(10-1)工作，摆杆(10-2)固定安装在传动箱(2)下端外壁；
所述传动箱(2)包括有箱体(2-2)，所述箱体(2-2)内部设置有太阳轮(2-8)，所述太阳轮(2-8)套设在太阳轮轴(1)上，太阳轮(2-8)通过齿轮啮合有若干个行星轮(2-9)，所述行星轮(2-9)中心安装有行星轮轴(2-5)，所述太阳轮轴(1)与行星轮轴(2-5)远离滚筒轴(13)的一端端部安装有编码器，箱体(2-2)下端外壁固定连接摆杆(10-1)。
2.根据权利要求1所述的一种行星齿轮传动型仪表装置，其特征在于，所述太阳轮轴(1)与滚筒轴(13)之间设置有连接法兰(12)，所述连接法兰(12)上设置有紧固件紧固连接太阳轮轴(1)与滚筒轴(13)。
3.根据权利要求2所述的一种行星齿轮传动型仪表装置，其特征在于，所述行星轮轴(2-5)设置有行星轮轴轴用挡圈(2-4)；所述太阳轮轴(1)设置有太阳轮轴轴用挡圈(2-11)。
4.根据权利要求1所述的一种行星齿轮传动型仪表装置，其特征在于，所述太阳轮轴(1)与行星轮轴(2-5)远离滚筒轴(13)的一端端部分别套有进行密封。
5.根据权利要求1所述的一种行星齿轮传动型仪表装置，其特征在于，所述太阳轮轴(1)与行星轮轴(2-5)远离滚筒轴(13)的一端端部分别套设有自滑润轴套(2-7)与太阳轮轴自润滑轴套(2-12)。
6.根据权利要求2所述的一种行星齿轮传动型仪表装置，其特征在于，所述太阳轮轴(1)外壁设置有太阳轮平键(2-6)固定连接太阳轮(2-8)，所述行星轮轴(2-5)外壁设置有行星轮轴平键(2-10)固定连接行星轮(2-9)。
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