CN111749828A - 一种动力输出机构及油田作业装置 - Google Patents

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李荣光
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杨涛
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Abstract

本发明属于石油开采及钻井技术领域，公开了一种动力输出机构及油田作业装置。该动力输出机构包括：飞轮壳、起动机及离合器，起动机和离合器分别位于飞轮壳的两侧；飞轮，其设置于飞轮壳的内部；曲轴，其穿过飞轮壳并连接于飞轮，用于驱动飞轮转动；齿圈，其设置于飞轮壳的内部，齿圈套设于飞轮的外部并选择性传动连接于起动机，起动机能够通过齿圈驱动飞轮转动；内齿，其设置于飞轮的内部并传动连接于离合器。该动力输出机构通过设置起动机，保证在初始启动时动力传输的稳定性。通过飞轮、曲轴、齿圈及内齿的相互配合，利用齿轮传动结构，实现动力传输，使得离合器摩擦系数小，传递效率高，工作平稳顺滑，以保证油田作业机械机构连接的可靠性。

Description

一种动力输出机构及油田作业装置
技术领域
本发明涉及石油开采及钻井技术领域，尤其涉及一种动力输出机构及油田作业装置。
背景技术
现有某些车型需要配套一种油田作业机械，该油田作业机械主要用于钻井的管道起吊及安装等。油田作业机械中的吊管机械为石油开采及钻井的重要作业机械，每个油田少则几百台机器，多则上千台机器进行吊管作业。该油田作业机械一般使用湿式多片摩擦离合器，利用外圆周有外齿的主动齿片和内圆周有内齿的从动齿片之间的摩擦力来传递动力。
为适配该油田作业机械，需要在发动机后端设置动力输出结构，以满足吊管机械的使用需求。现有飞轮和离合器之间缺乏有效动力传递结构，导致该油田作业机械机构连接的可靠性较差。
发明内容
本发明的目的在于提供一种动力输出机构及油田作业装置，用于适配油田作业机械，可靠性好。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
一种动力输出机构，包括：
飞轮壳、起动机及离合器，所述起动机和所述离合器分别位于所述飞轮壳的两侧；
飞轮，其设置于所述飞轮壳的内部；
曲轴，其穿过所述飞轮壳并连接于所述飞轮，用于驱动所述飞轮转动；
齿圈，其设置于所述飞轮壳的内部，所述齿圈套设于所述飞轮的外部并选择性传动连接于所述起动机，所述起动机能够通过所述齿圈驱动所述飞轮转动；
内齿，其设置于所述飞轮的内部并传动连接于所述离合器。
作为优选，还包括润滑组件，所述润滑组件用于对所述内齿和所述离合器进行润滑。
作为优选，所述润滑组件包括：
进油口，其设置于所述飞轮壳的底部；
油腔，其设置于所述飞轮壳的内部并分别连通于所述进油口和所述离合器；
回油道，其开设于所述飞轮壳的侧壁内，所述回油道分别连通于所述离合器和所述进油口；
油泵，所述油泵被配置为驱动润滑油经所述进油口进入所述油腔后流动至所述离合器，并通过所述回油道回流至所述进油口。
作为优选，所述润滑组件还包括滤芯，所述滤芯设置于所述飞轮壳上，用于过滤进入所述进油口的润滑油。
作为优选，在所述飞轮壳的底部设置有安装槽，所述滤芯设置于所述安装槽内。
作为优选，还包括：
连接圈，所述连接圈部分设置于所述飞轮的内部；
轴承，其套设于所述离合器的传动轴上并设置于所述连接圈内。
作为优选，所述连接圈的内壁设置有内花键，所述传动轴的外壁设置有外花键，所述内花键卡接于所述外花键。
作为优选，还包括第一油封，所述第一油封套设于所述曲轴上并位于所述曲轴和发动机的外壳之间。
作为优选，还包括第二油封，所述第二油封套设于所述曲轴上并位于所述曲轴和所述飞轮壳之间。
为达上述目的，本发明还提供了一种油田作业装置，包括上述的动力输出机构。
本发明的有益效果：
本发明提供的动力输出机构，通过在飞轮壳的内部设置有齿圈，齿圈套设于飞轮的外部并选择性传动连接于起动机，在初始启动时，起动机通过齿圈传动连接于飞轮，起动机带动飞轮和曲轴共同旋转；在发动机点火之后，起动机退出并与齿圈相脱离，此时曲轴带动飞轮进行旋转，通过在飞轮的内部设置有内齿，使得飞轮通过内齿传动连接于离合器，从而实现动力的输出，以供离合器正常使用。
通过设置起动机，保证在初始启动时动力传输的稳定性。通过飞轮、曲轴、齿圈及内齿的相互配合，利用齿轮传动结构，实现动力传输，使得离合器摩擦系数小，传递效率高，工作平稳顺滑，以保证油田作业机械机构连接的可靠性。
本发明还提供了一种油田作业装置，包括上述的动力输出机构。该动力输出机构与油田作业装置的其他结构相适配，使得发动机后端动力输出结构满足吊管机械的使用需求，可靠性高。
附图说明
图1是本发明动力输出机构一个视角的结构示意图；
图2是本发明动力输出机构另一个视角的结构示意图；
图3是本发明动力输出机构的剖视图；
图4是本发明动力输出机构的润滑组件中润滑油流动示意图。
图中：
1、飞轮壳；2、起动机；3、飞轮；4、曲轴；5、齿圈；6、内齿；7、螺栓；8、连接圈；9、润滑组件；10、第一油封；11、第二油封；
81、本体；82、限位部；
91、进油口；92、油腔；93、回油道；94、滤芯。
具体实施方式
为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本发明实施例的技术方案作进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
本实施例提供了一种动力输出机构，适用于油田作业工程机械领域。如图1-3所示，该动力输出机构包括：飞轮壳1、起动机2、离合器(图中未示出)、飞轮3、曲轴4、齿圈5及内齿6，飞轮壳1为中空结构，起动机2和离合器分别位于飞轮壳1的两侧，飞轮壳1起到了中间连接的作用。在飞轮壳1的内部设置有飞轮3，飞轮壳1起到了容纳的作用。曲轴4穿过飞轮壳1并连接于飞轮3，曲轴4起到了对飞轮3动力输入的作用。在飞轮壳1的内部设置有齿圈5，齿圈5套设于飞轮3的外部并选择性传动连接于起动机2。内齿6设置于飞轮3的内部并传动连接于离合器，以实现动力输出的功能。
如图3所示，本实施例提供的动力输出机构，通过在飞轮壳1的内部设置有齿圈5，齿圈5套设于飞轮3的外部并选择性传动连接于起动机2，在初始启动时，起动机2通过齿圈5传动连接于飞轮3，起动机2带动飞轮3和曲轴4共同旋转；在发动机点火之后，起动机2退出并与齿圈5相脱离，此时曲轴4带动飞轮3进行旋转，通过在飞轮3的内部设置有内齿6，使得飞轮3通过内齿6传动连接于离合器，从而实现动力的输出，以供离合器正常使用。
通过设置起动机2，保证在初始启动时动力传输的稳定性。通过飞轮3、曲轴4、齿圈5及内齿6的相互配合，利用齿轮传动结构，实现动力传输，离合器摩擦系数小，传递效率高，工作平稳顺滑，以保证油田作业机械机构连接的可靠性。
为了实现曲轴4和飞轮3之间的固定，在曲轴4靠近飞轮3的一侧设置有第一连接孔，在飞轮3上对应第一连接孔设置有第二连接孔，螺栓7分别穿设第一连接孔和第二连接孔，以实现曲轴4和飞轮3之间的安装。可以理解的是，本实施例对第一连接孔、第二连接孔及螺栓7的数量均为九个，九个螺栓7沿曲轴4的周向均匀设置，以保证曲轴4和飞轮3之间的安装稳定性。本实施例对第一连接孔、第二连接孔及螺栓7的数量并不作限定，可以根据实际生产需要进行调整。
为了保证飞轮3和离合器之间的传动连接效果，如图3所示，该动力输出机构还包括连接圈8和轴承，连接圈8部分设置于飞轮3的内部，轴承套设于离合器的传动轴上并设置于连接圈8内。连接圈8用于安装轴承，从而实现对离合器传动轴的支撑和传动，保证离合器的正常工作。
具体地，如图3-图4所示，连接圈8包括本体81和限位部82，本体81为环形结构，在本体81的中心沿其轴向设置有中心孔，中心孔用于传动轴的穿设。在本体81上沿其周向凸设有限位部82，在飞轮3内部设置有环形槽，限位部82设置于环形槽内。通过环形槽和限位部82的相互配合，实现连接圈8和飞轮3之间的定位。其中，本体81和限位部82向靠近曲轴4方向的端面不是平齐的，本体81向靠近曲轴4方向的端面和曲轴4端面之间的距离小于限位部82向靠近曲轴4方向的端面和曲轴4端面之间的距离，即本体81相对于限位部82向靠近曲轴4的方向凸出设置。
如果不设置连接圈8，那么为了满足传动轴的安装需要，飞轮3的位置结构必须延伸至连接圈8的位置，即连接圈8和飞轮3可以认为是一体成型结构。然而在飞轮3和曲轴4通过螺栓7进行固定时，连接圈8的本体81相对于限位部82凸出设置，使得安装空间较小，影响螺栓7的安装。另外，如果将连接圈8的结构直接集成在飞轮3上，连接圈8的本体81相对于限位部82凸出，限位部82会因干涉刀具等原因影响内齿6的加工。
进一步地，连接圈8的内壁设置有内花键，传动轴的外壁设置有外花键，内花键卡接于外花键。本实施例优选连接圈8的内壁设置有外花键，传动轴的外壁设置有内花键，通过内花键和外花键的相互配合，进一步保证了连接圈8对传动轴的支撑和传动。
为了保证内齿6和离合器之间的传动效果和传动连接的可靠性，如图4所示，该动力输出机构还包括润滑组件9，润滑组件9用于对内齿6和离合器进行润滑，以保证内齿6和离合器的润滑效果。可以理解的是，整车中设置有润滑油冷却系统，润滑油冷却系统连通于润滑组件9，用于润滑油的冷却和散热。
具体地，润滑组件9包括进油口91、油腔92、回油道93及油泵，飞轮壳1为腔体结构，在飞轮壳1的底部设置有进油口91，进油口91用于通入润滑油。在飞轮壳1的内部设置有油腔92，在油腔92内的润滑油实现对内齿6的润滑。油腔92分别连通于进油口91和离合器，润滑油通过飞轮壳1的端面口流动到离合器壳体内，以对离合器进行润滑。在飞轮壳1的侧壁内开设有回油道93，回油道93分别连通于离合器和进油口91。油泵优选设置于离合器上，也可以设置在整车的其他安装位置上，油泵为润滑油的动力结构，油泵被配置为驱动润滑油经进油口91进入油腔92后流动至离合器，并通过回油道93回流至进油口91，以实现润滑油的循环。
通过在飞轮壳1内设置有油腔92，最大限度的满足内齿6和离合器之间齿轮啮合的润滑效果，通过在飞轮壳1的侧壁内设置有回油道93，提高整个动力输出机构的可靠性。
进一步地，润滑组件9还包括滤芯94，滤芯94设置于飞轮壳1上，用于过滤进入进油口91的润滑油。滤芯94起到了过滤位于进油口91润滑油的作用，用于过滤润滑油的杂质，实现润滑油的清洁，防止杂质进入离合器内对离合器的磨损，使得离合器的可靠性好，使用寿命长。
为了实现滤芯94的安装，在飞轮壳1的底部设置有安装槽，滤芯94设置于安装槽内，安装槽用于安装滤芯94。通过设置安装槽，保证滤芯94安装位置的稳定性，滤芯94的固定效果好。
由于润滑油需要进行循环，为了防止出现润滑油泄露的情况，该动力输出机构还包括第一油封10，第一油封10套设于曲轴4上并位于曲轴4和发动机的外壳之间，第一油封10用于密封发动机内部的润滑油。
进一步地，该动力输出机构还包括第二油封11，第二油封11套设于曲轴4上并位于曲轴4和飞轮壳1之间，第二油封11用于密封飞轮壳1内部的润滑油。通过第一油封10和第二油封11的相互配合，使得曲轴4采用双油封结构，实现双向密封润滑油，密封效果好。
本实施例还提供了一种油田作业装置，包括上述的动力输出机构。该动力输出机构与油田作业装置的其他结构相适配，使得发动机后端动力输出结构满足吊管机械的使用需求，可靠性高。
于本文的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”，仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。
在本说明书的描述中，参考术语“一实施例”、“示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。
此外，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种动力输出机构，其特征在于，包括：
飞轮壳(1)、起动机(2)及离合器，所述起动机(2)和所述离合器分别位于所述飞轮壳(1)的两侧；
飞轮(3)，其设置于所述飞轮壳(1)的内部；
曲轴(4)，其穿过所述飞轮壳(1)并连接于所述飞轮(3)，用于驱动所述飞轮(3)转动；
齿圈(5)，其设置于所述飞轮壳(1)的内部，所述齿圈(5)套设于所述飞轮(3)的外部并选择性传动连接于所述起动机(2)，所述起动机(2)能够通过所述齿圈(5)驱动所述飞轮(3)转动；
内齿(6)，其设置于所述飞轮(3)的内部并传动连接于所述离合器。
2.根据权利要求1所述的动力输出机构，其特征在于，还包括润滑组件(9)，所述润滑组件(9)用于对所述内齿(6)和所述离合器进行润滑。
3.根据权利要求2所述的动力输出机构，其特征在于，所述润滑组件(9)包括：
进油口(91)，其设置于所述飞轮壳(1)的底部；
油腔(92)，其设置于所述飞轮壳(1)的内部并分别连通于所述进油口(91)和所述离合器；
回油道(93)，其开设于所述飞轮壳(1)的侧壁内，所述回油道(93)分别连通于所述离合器和所述进油口(91)；
油泵，所述油泵被配置为驱动润滑油经所述进油口(91)进入所述油腔(92)后流动至所述离合器，并通过所述回油道(93)回流至所述进油口(91)。
4.根据权利要求3所述的动力输出机构，其特征在于，所述润滑组件(9)还包括滤芯(94)，所述滤芯(94)设置于所述飞轮壳(1)上，用于过滤进入所述进油口(91)的润滑油。
5.根据权利要求4所述的动力输出机构，其特征在于，在所述飞轮壳(1)的底部设置有安装槽，所述滤芯(94)设置于所述安装槽内。
6.根据权利要求1-5任一项所述的动力输出机构，其特征在于，还包括：
连接圈(8)，所述连接圈(8)部分设置于所述飞轮(3)的内部；
轴承，其套设于所述离合器的传动轴上并设置于所述连接圈(8)内。
7.根据权利要求6所述的动力输出机构，其特征在于，所述连接圈(8)的内壁设置有内花键，所述传动轴的外壁设置有外花键，所述内花键卡接于所述外花键。
8.根据权利要求1所述的动力输出机构，其特征在于，还包括第一油封(10)，所述第一油封(10)套设于所述曲轴(4)上并位于所述曲轴(4)和发动机的外壳之间。
9.根据权利要求1所述的动力输出机构，其特征在于，还包括第二油封(11)，所述第二油封(11)套设于所述曲轴(4)上并位于所述曲轴(4)和所述飞轮壳(1)之间。
10.一种油田作业装置，其特征在于，包括权利要求1-9任一项所述的动力输出机构。
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