CN201293083Y - 液力偶合器展开式正车减速箱 - Google Patents

Abstract

一种液力偶合器展开式正车减速箱，是石油钻机机泵组的柴油机与泥浆泵之间的传动装置，由液力偶合器和展开式两级齿轮减速器组成；液力偶合器的涡轮轴和展开式两级齿轮减速器的输入轴共用一根轴，展开式两级齿轮减速器的中间轴部件位于输入轴部件的上方，输出轴部件位于中间轴部件的上方。输出轴部件与泥浆泵的输入轴的中心高度基本一致，可通过万向联轴器直接相连，避免了柴油机(或电动机)机组再增加一个底座，增强了柴油机机组运转的稳定性；避免泥浆泵调头安装而导致泥浆管线迂回曲折；从而降低石油钻机机泵组的制造、找正、安装、拆卸和维修费用。

Description

液力偶合器展开式正车减速箱

技术领域

本实用新型涉及一种石油钻机机泵组的驱动方案，特别是涉及一种石油钻机机泵组中的柴油机与泥浆泵之间的传动装置。

背景技术

迄今为止，石油钻机机泵组有多种驱动方案(见《车装钻机》.石油工业出版社.2002)。由济南柴油机股份有限公司2004年开始生产销售的“液力偶合器正车减速箱”构成了“柴油机-万向联轴器-液力偶合器正车减速箱-径向离合器-皮带传动-泥浆泵”驱动方案。在上述驱动方案中，均包含有皮带传动，其中主要有一对主、从动皮带轮(从动皮带轮直径达到1200毫米以上)和一付多排联组窄V带等。其缺点是：重量和尺寸大，且必须经常调整皮带的松紧度。由于现有的石油钻机机泵组的柴油机输出轴和泥浆泵的输入轴的中心高上下错开很大距离，在取消皮带传动的情况下，无法直接利用石油钻机机泵组现有的传动装置。

发明内容

1.要解决的技术问题

针对本实用新型所属领域已有技术存在的不足，要解决的技术问题是，在石油钻机机泵组的柴油机输出轴中心高低于泥浆泵输入轴中心高很大距离的情况下，取消皮带传动，提供给石油钻机机泵组的柴油机与泥浆泵之间的一种新的传动装置。

2.技术方案

本实用新型的液力偶合器展开式正车减速箱，是石油钻机机泵组中的柴油机与泥浆泵之间的传动装置，其特征在于：它是由液力偶合器和展开式两级齿轮减速器组成。液力偶合器的涡轮轴(11)和展开式两级齿轮减速器的输入轴共用一根轴，使得结构更加紧凑，造价更低；展开式两级齿轮减速器的中间轴部件(2)位于输入轴部件(1)的上方；输出轴部件(3)位于中间轴部件(2)的上方；输入轴部件(1)、中间轴部件(2)和输出轴部件(3)的轴心线均布置在垂直于安装平面(17)的中心平面(18)内。这样，将本实用新型的液力偶合器展开式正车减速箱设置在石油钻机机泵组的柴油机与泥浆泵之间，由于本实用新型的输入轴部件(1)与柴油机的输出轴的中心处于同一高度，两者可通过联轴器直接相连，而输出轴部件(3)与泥浆泵的输入轴的中心高度基本一致，两者可通过万向连轴器相连(由于它允许有少许的、而且对其轴承的润滑必不可少的倾角，以弥补两者之间的中心高度微小差别)，取消了皮带传动，并克服了皮带传动的缺陷和不足，大大简化机泵组的结构，降低了制造、使用和维护成本。

3.有益效果

针对所属技术领域的现有技术存在的缺陷和不足，本设计人也尝试过“液力偶合器反车减速箱”构成了“柴油机-联轴器-液力偶合器反车减速箱-万向联轴器-泥浆泵”驱动方案，取消了皮带传动，克服了现有技术中上述部分缺点。同时，由于取消了径向离合器，简化了结构，提高了运用可靠性。其中的传动装置“液力偶合器反车减速箱”由液力偶合器和单级齿轮减速器组成，输出轴部件位于输入轴部件的上方，输出轴部件与输入轴部件的旋转方向相反。其缺陷和不足在于：第一.输出轴部件的中心高度低于泥浆泵输入轴的中心高度，这样，就必须在柴油机的底座上再增加一个底座，既增加了制造费用，又降低了柴油机的运转稳定性。以驱动1300马力和1600马力泥浆泵的液力偶合器反车箱为例，本领域的技术人员曾试图将其齿轮中心距，从现有的425毫米增加到770毫米，虽然能确保输出轴部件与泥浆泵输入轴的中心高度基本一致，但计算表明，当减速比为3.5左右时，原来的主动齿轮的分度圆直径从189毫米增加到Φ342毫米，从动齿轮的分度圆直径从Φ661毫米增加到1208毫米，原来箱体的宽度从900毫米增加到1500毫米，其制造费用将提高8～10倍。另外，如此大的横向宽度无法在现有的石油钻机上使用；第二.输出轴部件与输入轴部件的旋转方向相反，现有的泥浆泵必须掉头安装，泥浆管线迂回曲折，这样就导致了制造、安装和维护费用的大幅度增加。由于本实用新型的输出轴部件(3)与泥浆泵输入轴的中心高度基本一致，柴油机机组无须再增加一个底座，既降低了制造费用，又提高了柴油机运转的稳定性；输出轴部件(3)与输入轴部件(1)旋转方向相同，泥浆泵无须掉头安装，缩短了泥浆管线，降低了制造、找正、安装、拆卸和维护费用，使其在石油钻机机泵组上的推广应用创造了有利条件。

附图说明

附图表示了本实用新型所述的液力偶合器展开式正车减速箱结构简图：

图1.本实用新型所述的液力偶合器展开式正车减速箱剖视图，图中：

1.输入轴部件轴心线  2.中间轴部件轴心线  3.输出轴部件轴心线  4.输出法兰  5.输出轴  6.第二级从动齿轮  7.第一级从动齿轮  8.第一级主动齿轮  9.第二级主动齿轮  10.中间轴  11.涡轮轴  12.泵轮  13.涡轮  14.泵轮罩  15.输入轴   16.输入法兰  17.安装平面  18.中心平面。

图2.本实用新型所述的液力偶合器展开式正车减速箱(图1)的左视图，图中：1.输入轴部件轴心线  2.中间轴部件轴心线  3.输出轴部件轴心线  17.安装平面  18.中心平面。

具体实施方式

一种本实用新型液力偶合器展开式正车减速箱，其结构简图如附图1和附图2所示，它是由液力偶合器和展开式两级齿轮减速器两部分组成；输入轴部件(1)、中间轴部件(2)和输出轴部件(3)的轴心线均布置在垂直于安装平面(17)的中心平面(18)内；中间轴部件(2)位于输入轴部件(1)的上方，而输出轴部件(3)位于中间轴部件(2)的上方，使得输出轴部件(3)与泥浆泵的输入轴的中心高度基本一致，两者可以通过万向联轴器直接相连，无须再增加一个柴油机底座；由于是两级减速，输出轴部件(3)与输入轴部件(1)旋转方向相同(即“正车”功能)，避免了泥浆泵掉头安装而导致泥浆泵管线迂回曲折。本实用新型的具体结构又可分为三个主要传动部件：一、输入轴部件(1)包括：输入法兰(16)、输入轴(15)、泵轮罩(14)、泵轮(12)、涡轮(13)和涡轮轴(11)(注：以上为“液力偶合器”部分)及第一级主动齿轮(8)；二、中间轴部件(2)包括：第一级从动齿轮(7)、中间轴(10)和第二级主动齿轮(9)；三、输出轴部件(3)包括：第二级从动齿轮(6)、输出轴(5)和输出法兰(4)(注：以上为“展开式两级齿轮减速器”部分)。

当作为动力机的柴油机或电动机(附图中未表示)驱动输入法兰(16)、输入轴(15)、泵轮罩(14)和泵轮(12)一起旋转时，在泵轮(12)叶片的作用下，工作油形成高速高压液流，自轴心向外圆流动，然后向心地冲入涡轮(13)，使涡轮(13)和涡轮轴(10)一起旋转，然后经过展开式两级齿轮减速器和万向联轴器，带动石油钻机工作机之一的泥浆泵工作(注：附图中省略了动力机、万向联轴器及本实用新型的供油、润滑和冷却等部分)。例如，一台钻井深度为4000～5000米的石油钻机，柴油机的总功率为2400千瓦，而钻井泵的功率接近2000千瓦。因此，作为传动装置的本实用新型的实施，对于降低石油钻机的制造、找正、安装、拆卸和维护费用，具有重要的意义。

Claims (1)

1.一种液力偶合器展开式正车减速箱，是石油钻机机泵组的柴油机与泥浆泵之间的传动装置，其特征在于：它是由液力偶合器和展开式两级齿轮减速器组成，液力偶合器的涡轮轴(11)和展开式两级齿轮减速器的输入轴共用一根轴，展开式两级齿轮减速器的中间轴部件(2)位于输入轴部件(1)的上方，输出轴部件(3)位于中间轴部件(2)的上方。

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