CN2466418Y - 石油测井绞车行星变速器 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于一种工程部件,特别是一种用于石油测井绞车上的传动装置。它由三级行星传动机构和安装于动力输入级的两组液压油控制、弹簧蓄能制动的摩擦离合器构成,使第一级行星传动机构实现了行星减速、1∶1传递动力、空转和全制动四种工作状态,其结构简单、制动灵活、换档容易、传动平稳可靠。本实用新型安装在绞车滚筒的筒身内部,通过第三级行星架即可转动外壳驱动滚筒转动,达到提升或下放电缆的目的。

Description

石油测井绞车行星变速器

本实用新型属于一种工程部件，特别是指一种用于石油测井绞车上的传动变速装置。

在石油勘探和开发过程中，需要对油、气、水井经常进行测井工作，测井仪的井下仪器由安装在专用工程车上的专用绞车在石油井中作提升或下放运动，以进行正常的测井工作。目前使用的专用绞车可分为液压绞车和机械绞车两种，液压绞车的减速器一般设置在滚筒的后部，而机械绞车减速器一般设置在滚筒的前边，即操作员的脚下，不论设置在前边或是后边，都会占用绞车间的部分空间，从而使本来就狭窄的车上空间显的更为紧张。另外，现用的测井绞车用减速器一般采用齿式离合器，这种离合器一般在小扭矩下，换档灵活、可靠，但在大扭矩下工作时，换档不易分离，易造成挂档困难或误挂档现象，从而造成测井工作失误及重复，增加测井成本。因此，不能完全适应深井和超深井测井工作的需要。而国外生产的一种内装行星减速器，它安装在绞车滚筒的筒身内部，体积小，但不能进行变速、换档，所以也不能满足测井绞车使用。

本实用新型的目的在于提供一种能安装于石油测井绞车滚筒的筒身内部驱动滚筒转动，并通过全液压控制和弹簧蓄能制动，实现行星减速、1∶1传递动力、空转、全制动四种工作状态，速比范围大、齿轮长啮合传动平稳、且在大扭矩下操纵控制简单可靠、工作寿命长的石油测井绞车用行星变速器。

本实用新型以如下方式实现。

本实用新型由三级行星传动机构和两组液压控制，弹簧蓄能制动的摩擦离合器构成，它安装于石油测井绞车滚筒的筒身内，其输出端(外壳)与滚筒直接相连。行星变速器的输入动力为液压马达(或其他构件)驱动高速端，即第一级行星传动的太阳轮，经三级行星减速后由第三级行星架输出，带动滚筒转动，达到提升或下放电缆的目的。

本实用新型通过设计在高速输入级的两组液压控制、弹簧蓄能制动的大、小摩擦离合器，使第一级行星机构实现了行星减速、1∶1传递动力、空转、全制动四种工作状态。当需要挂低速档时，液压油由A口进入，B口断油，在大、小弹簧的作用下，大摩擦离合器制动，小摩擦离合器松开，此时动力由第一级行星传动机构减速后，经第一级行星传动机构的行星架输出，再带动第二级行星传动机构的太阳轮，再经第二级行星传动机构减速后，由第二级的行星架输出，并带动第三级行星传动机构的太阳轮，再经第三级的行星架输出，驱动滚筒转动。它的速比为i＝i1·i2·i3

即n₂＝n1/i＝n1/i1·i2·i3

当需挂高速档时，液压油由B口进入，A口断油，此时大摩擦离合器松开，小摩擦离合器制动，由于第一级行星传动机构的太阳轮和行星架制动成一体，所以第一级行星传动机构不能工作，成为一个整体，它以1∶1的输出动力；第二级和第三级行星传动机构工作，它的速度比为i1＝i2·i3

即：n₂＝n1/i＝n1/i2·i3

当液压油同时进入A、B两口时，各自推动压紧大、小摩擦离合器的弹簧，使两组摩擦离合器的制动均被解除，此时，第一级行星传动机构成为能任意传动的自由状态，但不能输出动力。如果输入端不转时，输出端可在外力作用下任意转动，即空转。

当液压油的A、B两口同时断油时，大、小摩擦离合器均在弹簧压力的作用下处于制动状态，变速器不能转动，n₂＝o即处于弹簧蓄能制动状态。

本实用新型采用模块化设计，即每一变速级设计为一个模块，因此，变型方便，三级行星传动机构可变型为二级或四级。

本实用新型有如下优点：

本实用新型通过采用两组液压控制、弹簧蓄能制动的摩擦离合器，巧妙地解决了内装行星减速器的变速、换挡难题，它的结构紧凑，占用空间小，采用模块化设计，结构相对比较简单，使第一级行星传动机构实现了行星减速，1∶1传递动力、空转、全制动四种工作状态。将两组摩擦离合器设计在高速级(输入级)，传递的扭矩比较小，同时在摩擦片之间夹有弹簧片，使分离和制动都非常容易，不会造成换档困难和误挂档现象；采用全液压控制，不仅操纵、控制简单，更重要的是使控制系统只有两组运动量很小的油缸和弹簧，没有任何易产生变形的杆件类零件，因此，可靠性高，工作寿命长，同时本实用新型内的所有齿轮均处于长啮合状态，因此传动平稳可靠。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图。

下面结合附图详述本实用新型的实施例。

参照图1，本实用新型安装在石油测井绞车滚筒的筒身内，它主要由三级行星传动机构：第一级行星传动机构1、第二级行星传动机构2、第三级行星传动机构3，以及两组由液压控制、弹簧蓄能制动的大摩擦离合器5和小摩擦离合器6构成。它们被封装在由金属材料制成的圆桶状可转动的外壳(即第三级行星架)4内，并通过外壳4底部的安装孔11用螺栓与滚筒连接在一起。

作为动力输入级的第一级行星传动机构1位于可转动外壳4内腔的下半部，它被安装在圆桶形的固定护壳18内，并用底盖19封装。在固定护壳18的上下两端各装有一付环形轴承20，其整体紧密压装在可转动外壳4的内腔。第二级行星传动机构2安装在第一级行星传动机构1的上方，并通过第二级太阳轮13与第一级行星架15装联；第三级行并机构3作为动力输出级，通第三级太阳轮与第二级行星架装联在一起，动力由第三级行星架即可转动外壳4输出，从而驱动滚筒转动，达到提升或下放电缆的目的。

作为动力源的液压马达或其他动力机构安装在测井绞车滚筒的筒身外部，并通过其传动机构与本实用新型的动力输入端，即第一级太阳轮12相连。

两组液压控制、弹簧蓄能制动的圆环状摩擦离合器设计安装在动力输入级，即第一级行星传动机构1内。主要由A、B两个液压油入口9、10、一组大弹簧7、一组小弹簧8、一个圆环状导套22、一个圆环状压板33、大摩擦离合器5、小摩擦离合器6、小油缸21、大油缸25等构成。其中，一组小弹簧8均匀分布安装在位于小油缸21内部的导套22内，它们的另一端定位于底盖19的内侧。导套22一端与小摩擦离合器6紧密相接，小摩擦离合器6安装在由第一级太阳轮12与第一级行星架15内腔之间构成的环形凹槽内；一组大弹簧7均匀分布安装在位于大油缸25内部的压板33上，每个大弹簧7均套在一个固定在压板23上的导柱26的外侧，其另一端定位于大油缸25的机体27。压板23的下端与大摩擦离合器5紧密相接，大摩擦离合器5安装在由固定护壳18内腔顶部与第一级内齿轮24的机体所构成的环形凹槽内。

大、小摩擦离合器5、6是由多片摩擦片组成，在摩擦片之间均夹装有弹簧片，使其分离或制动都非常容易。

当需要滚筒低速转动时，液压油由A口9进入小油缸21内，同时B口10断油，液压油推动导套22在小油缸21内作小幅移动，推动压紧小摩擦离合器6的小弹簧8，使小摩擦离合器6对第一级太阳轮12和第一级行星架15的制动解除。同时由于B口10断油，大摩擦离合器5处于制动状态，使第一级内齿轮24固定。此时，动力由第一级行星架15输出，带动第二级太阳轮13，经第二级行星传动机构2减速后，由第二级行星架16输出，并带动第三级太阳轮14，再经第三级行星架即可转动外壳4输出，从而驱动绞车滚筒做低速转动。

它的速比为i＝i1·i2·i3

即：n₂＝n1/i＝n1/i1·i2·i3

当需要绞车滚筒高速运转时，液压油由B口10进入大油缸25内，同时A口9断油。液压油推动内装大弹簧7的压板23作小幅移动，推动压紧大摩擦离合器5的大弹簧7，使大摩擦离合器5对第一级内齿轮24的制动解除。而第一级行星传动机构1在小摩擦离合器6的制动下，其第一级太阳轮12和第一级行星架15被制动成为一体，第一级行星传动机构1不能工作，成为一个整体，它以1∶1输出动力，带动第二级太阳轮13转动，第二级行星架16带动第三级太阳轮14转动，第三级行星传动机构3工作，其动力由第三级行星架即可转动外壳4输出。它的速比为i＝i2·i3

即：n₂＝n1/i＝n1/i2·i3

当需要挂空档即绞车滚筒空转时，液压油由A、B两口9、10同时进入，大摩擦离合器5和小摩擦离合器6的制动同时解除，此时，第一级行星传动机构1成为可任意转动的自由体，第一级内齿轮24由固定变为转动，因此不能再向第二、第三级行星传动机构2、3传送动力。如果输入端不转时，输出端即第三级行星架可在外力作用下注意转动，即空转。

当需要对绞车滚筒制动时，A口9和B口10同时断油，大、小摩擦离合器5、6在大、小弹簧张力作用下，处于制动状态，即弹簧蓄能制动，变速器不能转动，此时n₂＝0

本实用新型的行星传动机构采用模块化设计，可变型为二级或四级行星传动机构。同时，可转动外壳4是由两部分构成，使用固定螺栓17装联在一起，方便内部构件的装配和检修，若稍加变型，将第三级行星架与可转动外壳4分离开，外壳4由转动改为固定方式，则该使用新型即可以安装在滚筒的筒身外边。

本实用新型不仅适应于石油测井绞车，而且适用于其他工程机械。

Claims (3)

1.一种石油测井绞车行星变速器，它安装于石油测井绞车滚筒的筒身内部，主要由第一级行星传动机构(1)、第二级行星传动机构(2)、第三级行星传动机构(3)构成，它们被封装在由第三级行星架构成的可转动外壳(4)内，并通过安装孔(11)与滚筒装联在一起，其特征在于在动力输入级即第一级行星传动机构(1)内安装有两组液压控制、弹簧蓄能制动的圆环状摩擦离合器，主要由A、B两个液压油入口(9)、(10)、一组大弹簧(7)、一组小弹簧(8)、一个圆环状导套(22)、一个圆环状压板(23)、大摩擦离合器(5)、小摩擦离合器(6)、小油缸(21)、大油缸(25)等构成，其中一组小弹簧(8)均匀分布安装在位于小油缸(21)内部的导套(22)内，它们的一端定位于底盖(19)的内侧，导套(22)的一端与小摩擦离合器(6)紧密相接，小摩擦离合器(6)安装在由第一级太阳轮(12)与第一级行星架(15)内腔之间构成的环形凹槽内；一组大弹簧(7)均匀分布安装在位于大油缸(25)内部的压板(23)上，每个大弹簧(7)均套在一个固定在压板(23)上的导柱(26)的外侧，其另一端定位于大油缸(25)的机体(27)上，压板(23)的下端与大摩擦离合器(5)紧密相接，大摩擦离合器(5)安装在由固定护壳(18)内腔顶部与第一级内齿轮(24)的机体所构成的环形凹槽内；第一级行星传动机构(1)安装在圆桶形的固定护壳(18)内，并用底盖(19)封装；外部动力由动力输入端即第一级太阳轮(12)输入，并经三级行星传动机构减速后，由第三级行星架即可转动外壳(4)输出，从而驱动滚筒转动。

2.根据权利要求1所述的石油测井绞车行星变速器，其特征在于采用液压油控制的两组弹簧蓄能制动的摩擦离合器，使第一级行星传动机构(1)实现了行星减速、1∶1传递动力、空转、全制动四种工作状态：当需要挂低速档时，液压油由A口(9)进入的同时B口(10)断油，推动压紧小摩擦离合器(6)的小弹簧(8)，使小摩擦离合器(6)的制动解除；当需要挂高速档时，液压油由B口(10)进入的同时A口(9)断油，推动压紧大摩擦离合器(5)的大弹簧(7)，使大摩擦离合器(5)松开；当需要挂空档时，液压油由A、B两口(9)、(10)同时进入，使大、小摩擦离合器(5)、(6)同时松开；当需制动时，A、B两口(9)、(10)同时断油，使大、小摩擦离合器(5)、(6)在大、小弹簧(7)、(8)作用下，均处于制动状态。

3.根据权利要求1所述的石油测井绞车行星变速器，其特征在于大、小摩擦离合器(5)、(6)是由多片摩擦片组成，在摩擦片之间均夹装有弹簧片。

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