CN2839736Y - 石油井下减速器 - Google Patents
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Abstract
一种石油井下减速器,在输入轴1和中间轴4的下端分别制有外齿轮2和外齿轮5,在中间轴和输出轴7的上端分别制有内齿轮3和内齿轮6;外齿轮2安装在内齿轮3内,外齿轮5安装在内齿轮6内;输入轴和输出轴的轴线重合,中间轴的轴线与输入轴和输出轴的轴线偏离一个中心距;两对内啮合齿轮的中心距相同,且均采用短齿制内啮合渐开线齿轮传动,轮齿弯曲强度和接触强度都较高;两级啮合传动效率可达0.98,总体效率可达0.95,能满足井下机械重载运行的需要;具有结构简单、传动效率高、运行可靠性高、使用寿命长的特点。
Description
技术领域:
本实用新型涉及一种石油井下减速器,属石油井下机械装置设计领域。
背景技术:
为了使石油井下机械装置在最佳工况下工作,常常需在其原动机和工作机之间配置减速传动装置。例如,井下涡轮动力钻具的涡轮最佳转速为600转/分左右,而应用这种动力钻具钻深井或硬地层时,钻头的最佳转速则为100转/分左右,有的甚至更低,这就需要在原动机和工作机两者之间加入合适的减速传动装置,使其与最佳工作点匹配起来。又例如,在由潜油电机驱动螺杆泵的采油装置中,由于电机直径受到客观条件的限制,为便于制造,电机的最佳同步转速为3000转/分。而螺杆泵中的螺杆是作行星运动的,为避免过大的振动、以延长其工作寿命,其工作转速则不宜太高,因而也需要在两者之间加入合适的减速传动装置,使其与最佳工作点相匹配。
众所周知,对石油井下机械装置的主要要求应该是:1、径向尺寸要小。因其径向尺寸受到油井套管内径的严格限制,而其轴向尺寸则基本上不受限制。2、传动效率要高。因井下机械装置要连续长时间重载运行,效率低会导致能耗过多,发热量过大。目前应用最多的石油井下减速器是NGW型行星减速器。这种减速器的特点是传动零件主要沿直径方向布置,而轴线方向的尺寸则十分紧凑。其结构特点正好与井下设备的要求相反。在实际应用中常因齿轮模数过小,导致轮齿抗弯强度不足而很快损坏。此外,也有采用NN型差动机构来实现减速传动的,这种传动装置的行星轮产生的惯性力不易平衡,传动效率偏低。
因此,现有的石油井下减速器的设计方案有待进一步改进。
发明内容:
为了克服上述石油井下减速器设计中的不足,本实用新型的目的在于提供一种新型的石油井下减速器,使之具有结构简单、传动效率高、运行可靠性高、使用寿命长的特点。
本实用新型是通过以下技术方案来实现上述目的的。
在石油井下减速器的结构中,设置有输入轴(1)、中间轴(4)和输出轴(7)。在输入轴和中间轴的下端分别制有外齿轮(2)和外齿轮(5),在中间轴和输出轴的上端分别制有内齿轮(3)和内齿轮(6)。输入轴下端的外齿轮(2)安装在中间轴上端的内齿轮(3)内,中间轴下端的外齿轮(5)安装在输出轴上端的内齿轮(6)内。外齿轮(2)和内齿轮(3)啮合,外齿轮(5)和内齿轮(6)啮合。两对内啮合齿轮的中心距相同,且均采用短齿制内啮合渐开线齿轮传动。输入轴和输出轴的轴线重合,中间轴的轴线与输入轴和输出轴的轴线偏离一个中心距。输入轴通过轴承(8)支承在筒体(9)上;中间轴通过轴承(10)支承在筒体(11)上;输出轴通过轴承(13)支承在筒体(12)上。筒体(9)、筒体(11)、筒体(12)通过螺纹联接成为一个整体。
本实用新型与现有技术相比,具有如下有益效果:
1、两级传动均采用短齿制内啮合渐开线齿轮传动。内啮合的轮齿接触点的综合曲率半径大,故接触强度高。短齿制齿轮的齿高变矮,齿顶变厚,故可提高弯曲强度且不易蹦齿,可满足井下机械重载运行的需要。
2、渐开线齿轮传动单级啮合效率达到0.99,两级啮合效率达到0.98,故其总体传动效率高,既可节能又不易磨损,可满足井下机械长期重载运行的需要。
3、此种井下减速器运行时的发热源,如齿轮啮合处、轴承等,沿轴向分散布置,有利于热量的散发,可保证井下减速器有足够的可靠性和使用寿命。
附图说明:
图1为本实用新型石油井下减速器的总体结构示意图。
图2为石油井下减速器的外齿轮和内齿轮啮合结构示意图。
具体实施方式:
在图中,1、输入轴,2、外齿轮,3、内齿轮,4、中间轴,5、外齿轮,6、内齿轮,7、输出轴,8、轴承,9、筒体,10、轴承,11、筒体,12、筒体,13、轴承。
本实用新型石油井下减速器由输入轴(1)、外齿轮(2)、内齿轮(3)、中间轴(4)、外齿轮(5)、内齿轮(6)、输出轴(7)、轴承(8)、筒体(9)、轴承(10)、筒体(11)、筒体(12)、轴承(13)等组成。
输入轴、中间轴、输出轴分别通过轴承(8)、(10)、(13)支承在三个筒体(9)、(11)、(12)上,这三个筒体又通过螺纹联接成为一个整体。在输入轴和中间轴的下端分别直接制出外齿轮(2)和外齿轮(5),这种齿轮轴可使结构更加紧凑。在中间轴和输出轴的上端分别制有内齿轮(3)和内齿轮(6)。输入轴下端的外齿轮(2)安装在中间轴上端的内齿轮(3)内,中间轴下端的外齿轮(5)安装在输出轴上端的内齿轮(6)内。外齿轮(2)和内齿轮(3)啮合,外齿轮(5)和内齿轮(6)啮合。输入轴和输出轴的轴线重合,中间轴的轴线与输入轴和输出轴的轴线偏离一个中心距。两级内啮合齿轮的中心距相同,且均采用短齿制内啮合渐开线齿轮传动。当输入轴高速转动时,输出轴则可获得较低速度的转动。
Claims (4)
1、一种由输入轴(1)、中间轴(4)和输出轴(7)等组成的石油井下减速器,其特征在于在输入轴和中间轴的下端分别制有外齿轮(2)和外齿轮(5),在中间轴和输出轴的上端分别制有内齿轮(3)和内齿轮(6),输入轴下端的外齿轮(2)安装在中间轴上端的内齿轮(3)内,中间轴下端的外齿轮(5)安装在输出轴上端的内齿轮(6)内。
2、根据权利要求1所述的石油井下减速器,其特征在于外齿轮(2)和内齿轮(3)啮合,外齿轮(5)和内齿轮(6)啮合,两对内啮合齿轮的中心距相同,且均采用短齿制内啮合渐开线齿轮传动。
3、根据权利要求2所述的石油井下减速器,其特征在于输入轴和输出轴的轴线重合,中间轴的轴线与输入轴和输出轴的轴线偏离一个中心距。
4、根据权利要求3所述的石油井下减速器,其特征在于输入轴通过轴承(8)支承在筒体(9)上,中间轴通过轴承(10)支承在筒体(11)上,输出轴通过轴承(13)支承在筒体(12)上,筒体(9)、筒体(11)和筒体(12)通过螺纹联接成为一个整体。
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CN108868586A (zh) * | 2018-08-21 | 2018-11-23 | 曾卫林 | 无叶片式井下动力钻具 |
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2005
- 2005-09-07 CN CN 200520106900 patent/CN2839736Y/zh not_active Expired - Fee Related
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CN108868586A (zh) * | 2018-08-21 | 2018-11-23 | 曾卫林 | 无叶片式井下动力钻具 |
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