一種石油鉆機單軸絞車上用的雙速換擋裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及鉆井機械，特別涉及到一種石油鉆機單軸絞車上用到的雙速換擋裝置。
【背景技術】
[0002]對于石油及天然氣鉆采行業來說，石油鉆機上的單軸絞車是鉆機設備的主要部件，這種單軸絞車通過采用交流電機來驅動齒輪減速箱轉動，由于鉆井實際工況的需要和交流電機本身的技術條件限制，為了提高單軸絞車功率的利用率，往往需要作為傳動部分的齒輪減速箱能夠進行變速。
[0003]在現有技術中，齒輪減速箱一般是采用手動換擋的形式來實現變速的，典型的結構如圖1所示。圖中通過撥動序號3的內齒圈分別和序號I和序號2接合，當內齒圈一端和序號I嚙合時，實現低速檔工作；當和序號2的外齒圈嚙合時，實現高速檔工作。雖然該減速箱的換擋形式為手動變速，基本可以滿足正常鉆井提升能力的要求，但存在以下主要缺點:由于采用手動換擋，必須有一套專門的換擋裝置，換擋時需要停車，并由專門配備人員進行換擋操作，工作繁瑣、耗時且耗力。由于換擋是手動的，不易實現絞車控制的全自動化，如果用典型的氣控離合器改進，齒輪減速箱就會顯得非常龐大，影響整體操作效率。
【發明內容】
[0004]本實用新型的目的在于克服上述現有技術存在的不足，提供一種石油鉆機單軸絞車上用的雙速換擋裝置。本實用新型的雙速換擋裝置通過特定部件來實現不同組的齒輪工作，根據絞車提升重量的變化自動實現減速箱的換擋操作，操作方便快捷、省時省力。
[0005]為了達到上述發明目的，本實用新型提供的技術方案如下:
[0006]一種石油鉆機單軸絞車上用的雙速換擋裝置，其特征在于，該雙速換擋裝置包括有平行設置于減速箱內的兩根中間軸，分別為第一中間軸和第二中間軸，所述的第一中間軸上安裝有高速檔液壓濕式離合器、高速檔空套換擋齒輪和低速檔換擋齒輪，所述的第二中間軸上安裝有低速檔液壓濕式離合器、低速檔空套換擋齒輪和高速檔換擋齒輪，所述高速檔液壓濕式離合器的外圈與高速檔空套換擋齒輪通過螺栓聯接，所述低速檔液壓濕式離合器的外圈與低速檔空套換擋齒輪通過螺栓聯接，所述第一中間軸上的高速檔空套換擋齒輪、高速檔液壓濕式離合器和低速檔換擋齒輪，與第二中間軸上的低速檔空套換擋齒輪、低速檔液壓濕式離合器和高速檔換擋齒輪放置方向相反，第一中間軸上的高速空套換擋齒輪與第二中間軸上的高速檔換擋齒輪嚙合，所述第二中間軸上的低速空套換擋齒輪與第一中間軸上的低速檔換擋齒輪嚙合。
[0007]在本實用新型石油鉆機單軸絞車上用的雙速換擋裝置中，所述的高速檔液壓濕式離合器和低速檔液壓濕式離合器分別連接有控制液壓油動作的液壓閥或電磁閥。
[0008]在本實用新型石油鉆機單軸絞車上用的雙速換擋裝置中，當所述的高速檔液壓濕式離合器和低速檔液壓濕式離合器均不掛合時，高速檔空套換擋齒輪和低速檔空套換擋齒輪空轉而不傳遞扭矩；當掛合第一中間軸上的高速檔液壓濕式離合器時，低速檔液壓濕式離合器脫開，高速檔空套換檔齒輪驅動第二中間軸傳動高速檔扭矩；當掛合第二中間軸上的低速檔液壓濕式離合器時，第一中間軸上的低速換擋齒輪傳遞扭矩至低速檔空套換擋齒輪驅動第二中間軸旋轉。
[0009]在本實用新型石油鉆機單軸絞車上用的雙速換擋裝置中，所述的高速檔液壓濕式離合器和低速檔液壓濕式離合器轉換高速和低速的依據為石油鉆井絞車反饋的提升重量，自動選擇合適的離合器實現減速箱的自動換擋。
[0010]基于上述技術方案，本實用新型的雙速換擋裝置與現有技術的手動換擋變速箱相比具有如下技術優點:
[0011]1、本實用新型石油鉆機單軸絞車上用的雙速換擋裝置應用了液壓濕式離合器，換擋通過控制液壓濕式離合器來實現，液壓濕式離合器采用液壓油實現換擋操作，液壓操作可通過電磁閥和液壓控制閥完成。系統也可根據絞車提升重量的變化，自動選擇合適的離合器實現減速箱自動換擋。
[0012]2、本實用新型的雙速換擋裝置根據石油鉆機絞車提升重量的變化，換擋離合器自動進行檔位的選擇，迅速且省時省力。并且減速箱的高速比和低速比可以根據實際需要設計，不受手動換擋條件的限制。
【附圖說明】
[0013]圖1是現有技術中減速箱中的手動換擋的典型結構示意圖。
[0014]圖2是本實用新型石油鉆機單軸絞車上用的雙速換擋裝置結構組成示意圖。
【具體實施方式】
[0015]下面我們結合附圖和具體的實施例來對本實用新型的石油鉆機單軸絞車上用的雙速換擋裝置做進一步的詳細闡述，以求更為清楚明了地理解其結構組成和工作方式，但不能以此來限制本實用新型的保護范圍。
[0016]本實用新型是一種應用在石油鉆機單軸絞車上的減速機中核心部件，具體是一種應用了濕式離合器的雙檔減速結構。其主要創新思路在于在減速箱內的兩根軸上各安裝有一個液壓濕式離合器，每個液壓濕式離合器的外圈均和一個空套齒輪通過螺栓連接，通過控制液壓濕式離合器的工作來實現不同組的齒輪工作，從而實現減速箱的換擋操作。
[0017]如圖2所示，本實用新型的雙速換擋裝置在結構組成上主要包括有平行設置于減速箱內的兩根中間軸，分別為第一中間軸5和第二中間軸4，所述的第一中間軸5上安裝有高速檔液壓濕式離合器10、高速檔空套換擋齒輪6和低速檔換擋齒輪9，所述的第二中間軸4上安裝有低速檔液壓濕式離合器11、低速檔空套換擋齒輪8和高速檔換擋齒輪7。所述高速檔液壓濕式離合器10的外圈與高速檔空套換擋齒輪6通過螺栓聯接，所述低速檔液壓濕式離合器11的外圈與低速檔空套換擋齒輪8通過螺栓聯接。第一中間軸5上的高速檔空套換擋齒輪6、高速檔液壓濕式離合器10和低速檔換擋齒輪9，與第二中間軸4上的低速檔空套換擋齒輪8、低速檔液壓濕式離合器11和高速檔換擋齒輪7放置方向相反，使得第一中間軸5上的高速空套換擋齒輪6與第二中間軸4上的高速檔換擋齒輪7嚙合，所述第二中間軸4上的低速空套換擋齒輪8與第一中間軸5上的低速檔換擋齒輪9嚙合。所述的高速檔液壓濕式離合器10和低速檔液壓濕式離合器11分別連接有控制液壓油動作的液壓閥或電磁閥。
[0018]在工作過程中，在第一中間軸上裝有高速檔液壓濕式離合器、高速擋空套換擋齒輪和低速檔換擋齒輪。第二中間軸上裝有低速檔液壓濕式離合器、低速擋空套換擋齒輪和高速檔換擋齒輪，當高速檔離合器和低速檔離合器均不掛合時，高速檔空套換擋齒輪及低速檔空套換擋齒輪在齒輪內部軸承的作用下空轉，不傳遞任何扭矩；當掛合第一中間軸上的高速檔離合器時，低速檔離合器脫開，因離合器外圈和空套齒輪通過螺栓聯接，動力通過離合器內圈傳遞到外圈，驅動高速檔空套換擋齒輪運動，驅動第二中間軸實現高速檔扭矩傳遞；當掛合低速檔離合器時，第二中間軸上的低速檔離合器掛合，扭矩通過第一中間軸上的低速檔換擋齒輪傳遞到第二中間軸上的低速檔空套換擋齒輪，從而驅動第二中間軸旋轉。
[0019]本實用新型雙速換擋裝置是在減速機的兩根傳動軸上各裝有一個液壓濕式離合器，每個離合器均和一個空套齒輪通過螺栓聯接，不掛合離合器時，空套齒輪和離合器外圈空轉，不傳遞扭矩，掛合離合器時，離合器和空套齒輪共同旋轉實現傳遞扭矩和功率。液壓濕式離合器通過液壓工作有的動作實現開合動作，該動作可通過液壓控制閥或電磁閥實現遠程控制，也可根據系統判斷離合器掛合時機從而實現自動換擋，具體是根據提升重量反饋的信號，自動選擇不同的速比，以實現不同檔位的切換。
【主權項】
1.一種石油鉆機單軸絞車上用的雙速換擋裝置，其特征在于，該雙速換擋裝置包括有平行設置于減速箱內的兩根中間軸，分別為第一中間軸和第二中間軸，所述的第一中間軸上安裝有高速檔液壓濕式離合器、高速檔空套換擋齒輪和低速檔換擋齒輪，所述的第二中間軸上安裝有低速檔液壓濕式離合器、低速檔空套換擋齒輪和高速檔換擋齒輪，所述高速檔液壓濕式離合器的外圈與高速檔空套換擋齒輪通過螺栓聯接，所述低速檔液壓濕式離合器的外圈與低速檔空套換擋齒輪通過螺栓聯接，所述第一中間軸上的高速檔空套換擋齒輪、高速檔液壓濕式離合器和低速檔換擋齒輪與第二中間軸上的低速檔空套換擋齒輪、低速檔液壓濕式離合器和高速檔換擋齒輪放置方向相反，所述第一中間軸上的高速空套換擋齒輪與第二中間軸上的高速檔換擋齒輪嚙合，所述第二中間軸上的低速空套換擋齒輪與第一中間軸上的低速檔換擋齒輪嚙合。
2.根據權利要求1所述的一種石油鉆機單軸絞車上用的雙速換擋裝置，其特征在于，所述的高速檔液壓濕式離合器和低速檔液壓濕式離合器分別連接有控制液壓油動作的液壓閥或電磁閥。
3.根據權利要求1所述的一種石油鉆機單軸絞車上用的雙速換擋裝置，其特征在于，當所述的高速檔液壓濕式離合器和低速檔液壓濕式離合器均不掛合時，高速檔空套換擋齒輪和低速檔空套換擋齒輪空轉而不傳遞扭矩；當掛合第一中間軸上的高速檔液壓濕式離合器時，低速檔液壓濕式離合器脫開，高速檔空套換檔齒輪驅動第二中間軸傳動高速檔扭矩；當掛合第二中間軸上的低速檔液壓濕式離合器時，第一中間軸上的低速換擋齒輪傳遞扭矩至低速檔空套換擋齒輪驅動第二中間軸旋轉。
4.根據權利要求1所述的一種石油鉆機單軸絞車上用的雙速換擋裝置，其特征在于，所述的高速檔液壓濕式離合器和低速檔液壓濕式離合器轉換高速和低速的依據為石油鉆井絞車反饋的提升重量。
【專利摘要】本實用新型涉及到一種石油鉆機單軸絞車上用的雙速換擋裝置，該雙速換擋裝置包括有平行設置于減速箱內的第一中間軸和第二中間軸，第一中間軸上安裝有高速檔液壓濕式離合器、高速檔空套換擋齒輪和低速檔換擋齒輪，第二中間軸上安裝有低速檔液壓濕式離合器、低速檔空套換擋齒輪和高速檔換擋齒輪，離合器的外圈與換擋齒輪通過螺栓聯接，第一中間軸上的高速空套換擋齒輪與第二中間軸上的高速檔換擋齒輪嚙合，第二中間軸上的低速空套換擋齒輪與第一中間軸上的低速檔換擋齒輪嚙合。本實用新型雙速換擋裝置通過控制液壓濕式離合器來實現不同組的齒輪工作，并依據絞車提升重量的變化來自動選擇合適的檔位工作，操作方便快捷、省時省力。
【IPC分類】B66D1-24
【公開號】CN204310743
【申請號】CN201420651347
【發明人】許長生, 胡冰
【申請人】中曼石油鉆井技術有限公司, 上海中曼石油裝備有限公司
【公開日】2015年5月6日
【申請日】2014年11月4日