CN111520445A - 一种适用于油田修井作业车的车载分动装置 - Google Patents

一种适用于油田修井作业车的车载分动装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种适用于油田修井作业车的车载分动装置，其通过输入轴、结合套、花键、轴承的连接将动力装置输入功率分成四条路线，可以分别将动力传给四种不同的工作机构，并且分动装置每个输出端可以输出不同转速和转矩，分动装置的传动采用圆柱直齿轮传动，输入轴与输入法兰、输出轴与输出法兰及齿轮与轴之间均用花键联接，强度高、易于安装和调整中心距。

Description

一种适用于油田修井作业车的车载分动装置
技术领域
本发明涉及车辆动力传动技术领域，尤其涉及一种适用于油田修井作业车的车载分动装置。
背景技术
车载分动装置是油田修井作业车动力输出装置和作业机构之间的传动部件，可以将发动机或者变速器输出的动力进行分动、解耦，同时分配给不同的作业系统。车载分动装置是油田修井作业车动力源与各工作设备动力传递的纽带，其性能好坏将直接影响到油田修井作业车的主要性能、整体布局、传动系统效率等。性能优良的车载分动装置应该具有结构紧凑、效率高、保养维修方便、传递功率大等特点，最大限度地满足各工作设备所需的转矩及转速范围。
一般车载分动装置为一分二或者一分三结构，即分动装置有一个动力输入端，两个或者三个动力输出端，每个动力输出端均可独立工作并且互不干涉，能够实现两个或者三个不同作业系统同时工作。本发明涉及一种适用于油田修井作业车的车载分动装置，其为一分四结构，即分动装置有一个动力输入端，四个动力输出端，每个动力输出端均可独立工作并且互不干涉，能够实现四个不同作业系统同时工作，可以整体提高修井作业的效率。
发明内容
本发明设计开发了一种适用于油田修井作业车的车载分动装置，本发明的发明目的是将发动机或者变速器输出的动力进行分动、解耦，同时分配给不同的作业系统，满足各工作设备所要求的转矩及转速需求，以保证油田修井作业的顺利完成。
本发明提供的技术方案为：
一种适用于油田修井作业车的车载分动装置，包括：
箱体；
主轴，其可旋转的支撑在所述箱体上；
主齿轮，其固接在所述主轴上；
离合器，其设置在所述主轴和主泵之间，选择性将所述主轴和主泵接合或者断开；
第一辅轴，其可旋转的支撑在所述箱体上；
第一辅齿轮，其空套在所述第一辅轴上，且与所述主齿轮啮合；
第一结合套，其设置在所述第一辅轴和第一辅泵之间，选择性的将所述第一辅轴和第一辅泵接合或者断开；
第二辅轴，其可旋转的支撑在所述箱体上；
第二辅齿轮，其空套在所述第二辅轴上，且与所述主齿轮啮合；
第二结合套，其设置在所述第二辅轴和第二辅泵之间，选择性的将所述第二辅轴和第二辅泵接合或者断开；
副轴，其可旋转的支撑在所述箱体上，并且所述副轴的动力输出端与冷却泵相连；
副齿轮，其固接在所述副轴上，且与所述第二辅齿轮啮合。
优选的是，所述箱体包括上箱体和下箱体；
其中，所述主轴、所述第一辅轴、所述第二辅轴和所述副轴可旋转的支撑在所述上箱体和所述下箱体之间。
优选的是，还包括：
视孔盖，其设置在所述上箱体的顶部。
优选的是，还包括：
油标，其设置在所述下箱体的侧壁中部，用于检测所述分动装置中油面的高低；
放油螺塞，设置在所述下箱体的侧壁底部，用于将机油流出。
优选的是，还包括：
第一结合套花键，其用于将所述第一结合套和所述第一辅轴连接；
第二结合套花键，其用于将所述第二结合套和所述第二辅轴连接。
优选的是，所述上箱体和所述下箱体通过螺栓与螺母可拆卸的连接。
优选的是，所述上箱体的下端面和所述下箱体的上端面之间通过密封垫圈密封。
优选的是，所述主轴、所述第一辅轴、所述第二辅轴和所述副轴通过相同类型的轴承可旋转的支撑在所述箱体上。
优选的是，所述主轴通过键与所述主齿轮相连接。
优选的是，所述副轴通过键与所述副齿轮相连接。
本发明与现有技术相比较所具有的有益效果：本发明采用一分四结构，即分动装置有一个动力输入端，四个动力输出端，动力由发动机或者变速器输出，经过车载分动箱进行分动、解耦，同时分配给不同的动力输出端；因此，每个动力输出端均可独立工作并且互不干涉，能够实现四个不同作业系统同时工作，保证修井机作业车在油田现场作业的动力分配要求，并且可以整体提高修井作业的效率。
附图说明
图1为本发明所述的油田修井作业车车载设备动力传递路线.
图2为本发明所述的一种油田修井作业车作业系统流程图。
图3为本发明所述的分动装置动力传动结构简图。
图4为本发明所述的分动装置内部动力传动路线图。
图5为本发明所述的适用于油田修井作业车的车载分动装置的俯视图。
图6为本发明所述的适用于油田修井作业车的车载分动装置的主视图。
图7为本发明所述的适用于油田修井作业车的车载分动装置的左视图。
图8为本发明所述的适用于油田修井作业车的车载分动装置的三维结构图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
本发明涉及本发明为一种适用于油田修井作业车的车载分动装置，其为一种把动力装置输出的动力传递给工作机构的中间设备，本发明所提供的该车载分动装置为平行轴式结构，其结构简单，安装精度易于保证。
该车载分动装置为一分四式结构，通过输入轴、结合套、花键、轴承的连接将动力装置输入功率分成四条路线，可以分别将动力传给四种不同的工作机构，并且分动装置每个输出端可以输出不同转速和转矩，分动装置的传动采用圆柱直齿轮传动，输入轴与输入法兰、输出轴与输出法兰及齿轮与轴之间均用花键联接，强度高、易于安装和调整中心距。
同时，分动箱箱体采用箱壳式结构，箱体顶部加设排气孔，输出轴轴承座和分离机构座体采用整体式结构，减少了焊接工序，为了加固箱体强度，在箱壁上加设加强筋。
根据常用的润滑方式，确定分动箱轴齿轮及中间支撑轴承的润滑均采用飞溅润滑，输入输出轴轴承处采用飞溅润滑，键处采用油路润滑。
如图1、图3、图4所示，动力由油田作业车动力输出源输出，经过车载分动装置的动力分动和解耦、分别输出至主泵710、辅泵Ⅰ720、辅泵Ⅱ730和冷却泵740；其中，主泵710、辅泵Ⅰ720、辅泵Ⅱ730和冷却泵740在分别为作业系统1、作业系统2、作业系统3和冷却系统工作。
如图2所示，主泵710、辅泵Ⅰ720、辅泵Ⅱ730、冷却泵740分别为作业系统1、2、3和冷却系统提供动力；其中，作业系统1为游车—大钩系统，包括大钩作业和提升作业，作业系统2为夹持系统，包括夹持、张紧、安全作业，作业系统3包括支撑、移动旋转和绞车作业功能，冷却系统为整个作业系统提供冷却作用。
如图3所示，本发明所提供的车载分动装置一侧为动力输入端700，其动力可以来自于发动机或者变速器，另一侧有4个动力输出端，分别接主泵710、辅泵Ⅰ720、辅泵Ⅱ730和冷却泵740，具体包括：
与主泵710相连接的轴为主轴210，主轴210上安装有主齿轮230，主轴210为断开式轴，中间以离合器220相连接；与辅泵Ⅰ720相连接的轴为辅轴Ⅰ310，辅轴Ⅰ310上空套有辅齿轮Ⅰ330，辅轴Ⅰ310上安装有结合套Ⅰ320；与辅泵Ⅱ730相连接的轴为辅轴Ⅱ410，辅轴Ⅱ410上空套有辅齿轮Ⅱ430，辅轴Ⅱ410上安装有结合套Ⅱ420；与冷却泵740相连接的轴510上安装有齿轮520，该齿轮520通过键511连接安装在轴510上。
如图3、图4所示，本发明所提供的分动装置内部有4条动力传动路线，具体包括：
动力传递路线S810：从输入端700到主泵710为动力传递路线S810，动力传递路线S810上有离合器220，当离合器220处于接合状态时，动力传递正常；当离合器220处于断开状态时，动力传递中断；
动力传递路线S820：从输入端700到辅泵Ⅰ720为动力传递路线S820，动力传递路线S820上有结合套Ⅰ320，当结合套Ⅰ320处于接合状态时，动力传递正常，当结合套Ⅰ320处于断开状态时，动力传递中断；
动力传递路线S830：从输入端700到辅泵Ⅱ730为动力传递路线S830，动力传递路线S830上有结合套Ⅱ420，当结合套Ⅱ420处于接合状态时，动力传递正常，当结合套Ⅱ420处于断开状态时，动力传递中断；
动力传递路线S840：从输入端700到冷却泵740为动力传递路线S840，动力传递路线S840上没有动力中断装置，当整车作业系统工作时，冷却泵740一直工作，为整车作业系统提供冷却功能。
如图5～8所示，本发明所提供的分动装置的三视图中键212所在主轴210的一端为分动装置的输入端700，从动力装置输出的动力一般通过取力器或者联轴器传递给该分动装置。
分动装置内部动力传递采用齿轮传动，主轴210通过键211与主齿轮230相连接，辅齿轮Ⅰ330空套在辅轴Ⅰ310上，辅齿轮Ⅱ430空套在辅轴Ⅱ410上，轴510通过键511与齿轮520相连接；主齿轮230两侧分别与辅齿轮Ⅰ330、辅齿轮Ⅱ430相啮合，齿轮520与辅齿轮Ⅱ430相啮合，来自于主轴210输入端的动力，经过主齿轮230可以传递至辅齿轮Ⅰ330和辅齿轮Ⅱ430，再经过辅齿轮Ⅱ430可以传递至齿轮520。
主轴210从输入端到输出端中间为断开式的，中间采用离合器220连接，离合器220有接合、断开两种工作模式；其中，当离合器220处于接合状态时，来自于主轴210输入端的动力，经过离合器220，传递至主轴210输出端，再通过键213传递给主泵710，主泵710为作业系统1的液压动力源，当离合器220处于断开状态时，主轴210输出端无动力输出，主泵710无法工作。
辅轴Ⅰ310上空套安装有辅齿轮Ⅰ330，结合套Ⅰ320通过结合套花键321与辅轴Ⅰ310相连接，结合套Ⅰ320有接合、断开两种工作模式；其中，当结合套Ⅰ320处于接合状态时，来自于主轴210输入端的动力，经过主齿轮230、辅齿轮Ⅰ330、结合套Ⅰ320传递至辅轴Ⅰ310，最后通过键311传递给辅泵Ⅰ720，辅泵Ⅰ720为作业系统2的液压动力源，当结合套Ⅰ320处于断开状态时，辅轴Ⅰ310输出端无动力输出，辅泵Ⅰ720无法工作。
辅轴Ⅱ410上空套安装有辅齿轮Ⅱ430，结合套Ⅱ420通过结合套花键421与辅轴Ⅱ410相连接，结合套Ⅱ420有接合、断开两种工作模式；其中，当结合套Ⅱ420处于接合状态时，来自于主轴210输入端的动力，经过主齿轮230、辅齿轮Ⅱ430、结合套Ⅱ420传递至辅轴Ⅱ410，最后通过键411传递给辅泵Ⅱ730，辅泵Ⅱ730为作业系统3的液压动力源，当结合套Ⅱ420处于断开状态时，辅轴Ⅱ410输出端无动力输出，辅泵Ⅱ730无法工作。
在另一种实施例中，轴510为整体式一根轴，齿轮520通过键511与轴510相连接，来自于主轴210输入端的动力，经过主齿轮230、辅齿轮Ⅱ430、齿轮520可以传递至轴510，最后通过键512传递给冷却泵740，只要分动装置处于工作状态，冷却泵740便一直处于工作状态，为冷却作业系统4的液压动力源。
在另一种实施例中，主轴210、辅轴Ⅰ310、辅轴Ⅱ410和轴510采用同类型轴承610、套筒620等安装在分动装置上箱体110、下箱体120上，通过同类型轴承盖611、封油环631、毡圈613等密封。
在另一种实施例中，如图6所示，放油螺塞141安装在分动装置下箱体120底部位置，当分动装置做保养需要更换机油时，拧开放油螺塞141，机油可以从放油口流出。
在另一种实施例中，如图6所示，油标140安装在分动装置下箱体120中部位置，可以检测分动装置内油面的高低，即检测装置内剩余机油量的多少。当检测到装置内油面高度过低时，需要往装置内注入机油。
在另一种实施例中，如图6、图7所示，视孔盖111位于分动装置上箱体110顶部位置，用于检查分动装置内各齿轮之间的啮合情况，并向分动装置内注入机油，同时起到通气的作用，把分动装置内多余的气体排出；作为一种优选，在本实施例中，视孔盖111采用螺栓112和垫片113安装，垫片113可以防止上下端面之间受到压力，减小腐蚀，并且起到两端面之间加强密封的作用。
在另一种实施例中，如图6、图7所示，下箱体120与上箱体110之间为了安装方便，通过螺母133、螺栓132等连接固紧，并采用圆锥定位销641定位，下箱体120与上箱体110端面之间采用密封垫圈131密封，防止上下端面之间受到压力，减小腐蚀，并且起到两端面之间加强密封的作用。
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (10)

1.一种适用于油田修井作业车的车载分动装置，其特征在于，包括：
箱体；
主轴，其可旋转的支撑在所述箱体上；
主齿轮，其固接在所述主轴上；
离合器，其设置在所述主轴和主泵之间，选择性将所述主轴和主泵接合或者断开；
第一辅轴，其可旋转的支撑在所述箱体上；
第一辅齿轮，其空套在所述第一辅轴上，且与所述主齿轮啮合；
第一结合套，其设置在所述第一辅轴和第一辅泵之间，选择性的将所述第一辅轴和第一辅泵接合或者断开；
第二辅轴，其可旋转的支撑在所述箱体上；
第二辅齿轮，其空套在所述第二辅轴上，且与所述主齿轮啮合；
第二结合套，其设置在所述第二辅轴和第二辅泵之间，选择性的将所述第二辅轴和第二辅泵接合或者断开；
副轴，其可旋转的支撑在所述箱体上，并且所述副轴的动力输出端与冷却泵相连；
副齿轮，其固接在所述副轴上，且与所述第二辅齿轮啮合。
2.如权利要求1所述的适用于油田修井作业车的车载分动装置，其特征在于，所述箱体包括上箱体和下箱体；
其中，所述主轴、所述第一辅轴、所述第二辅轴和所述副轴可旋转的支撑在所述上箱体和所述下箱体之间。
3.如权利要求2所述的适用于油田修井作业车的车载分动装置，其特征在于，还包括：
视孔盖，其设置在所述上箱体的顶部。
4.如权利要求2或3所述的适用于油田修井作业车的车载分动装置，其特征在于，还包括：
油标，其设置在所述下箱体的侧壁中部，用于检测所述分动装置中油面的高低；
放油螺塞，设置在所述下箱体的侧壁底部，用于将机油流出。
5.如权利要求4所述的适用于油田修井作业车的车载分动装置，其特征在于，还包括：
第一结合套花键，其用于将所述第一结合套和所述第一辅轴连接；
第二结合套花键，其用于将所述第二结合套和所述第二辅轴连接。
6.如权利要求4所述的适用于油田修井作业车的车载分动装置，其特征在于，所述上箱体和所述下箱体通过螺栓与螺母可拆卸的连接。
7.如权利要求6所述的适用于油田修井作业车的车载分动装置，其特征在于，所述上箱体的下端面和所述下箱体的上端面之间通过密封垫圈密封。
8.如权利要求7所述的适用于油田修井作业车的车载分动装置，其特征在于，所述主轴、所述第一辅轴、所述第二辅轴和所述副轴通过相同类型的轴承可旋转的支撑在所述箱体上。
9.如权利要求2、3、5-8中任一项所述的适用于油田修井作业车的车载分动装置，其特征在于，所述主轴通过键与所述主齿轮相连接。
10.如权利要求9所述的适用于油田修井作业车的车载分动装置，其特征在于，所述副轴通过键与所述副齿轮相连接。
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