專利名稱：用于車載壓裂泵的齒輪箱的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于壓裂泵的齒輪箱，尤其是一種用于石油行業(yè)的車載壓裂泵的傳動齒輪箱。
背景技術(shù)：
在我國經(jīng)濟不斷高速發(fā)展的過程中，能源的需求會迅速增加，隨著國際油價的大幅攀升波動，以及頁巖氣開采被列為國家“十二五”發(fā)展規(guī)劃，極大地促進了我國石油化學工業(yè)的發(fā)展，也促進了我國石油石化裝備制造業(yè)的繁榮，帶動了高端裝備制造業(yè)的發(fā)展。我國低滲透(致密)油氣資源豐富，約占全國石油儲量的三分之二以上。低滲透油氣儲藏作為未來油氣資源開發(fā)的重點領(lǐng)域，而壓裂改造是把儲量轉(zhuǎn)化為產(chǎn)量的重要環(huán)節(jié)。伴隨頁巖氣(油)的開發(fā)和應(yīng)用，改變了全球能源供應(yīng)的格局。在油氣田開發(fā)現(xiàn)場，壓裂裝備與井下工具才是非常重要的開采設(shè)備。目前國外2500型壓裂車已經(jīng)普遍使用，且已經(jīng)研發(fā)成功3000型壓裂車。國內(nèi)研發(fā)的2500型壓裂車已經(jīng)量產(chǎn)且進入現(xiàn)場應(yīng)用，3000和3500型大型壓裂車組正在研發(fā)中。最新資料表明，目前美國已經(jīng)量產(chǎn)并投入使用的新型2500型壓裂車，其重量較現(xiàn)在的同類型壓裂車輕15噸左右，長度短3米左右。大功率、重量更輕、承載能力更高和更高可靠性的壓裂泵齒輪箱已經(jīng)成為該行業(yè)的方向。該設(shè)備裝載于汽車底盤上，由車臺上裝置的柴油發(fā)動機為動力源，通過變速傳動系統(tǒng)驅(qū)動三缸柱塞壓裂泵實現(xiàn)施工作業(yè)。整機主要由載重汽車底盤、車臺發(fā)動機、傳動箱、三缸柱塞泵、高低壓管匯及液氣路操作控制系統(tǒng)及機架組成。設(shè)備采用遠程控制箱、儀表車或網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)并設(shè)有超壓保護裝置，保證了壓裂施工的安全性和可靠性。齒輪箱作為壓裂車裝備非常關(guān)鍵的重要傳動設(shè)備，其安裝空間有限，質(zhì)量的優(yōu)劣直接決定了整套設(shè)備能否正常工作，這就對齒輪箱的設(shè)計和制造提出了更高的要求。如何減輕其重量，縮小其體積，增大其輸出功率，已經(jīng)成為本領(lǐng)域迫切需要解決的重大課題。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于:針對目前石油行業(yè)用壓裂泵齒輪箱使用條件多為山區(qū)或地質(zhì)條件比較惡劣的地區(qū)，提供一種大功率、重量輕和體積小，適用于這種地質(zhì)條件的車載壓裂泵齒輪箱。本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的:一種用于車載壓裂泵的齒輪箱，包括箱體、平行齒輪畐O、行星輪系、密封裝置和安裝法蘭，箱體包括上箱體和下箱體，其特征在于:平行齒輪副包括輸入軸、輸入齒輪和含有內(nèi)花鍵的空心齒輪軸，輸入齒輪通過平鍵固定安裝在輸入軸上，輸入軸和空心齒輪軸通過軸承支撐于上、下箱體的結(jié)合部；空心齒輪軸與行星輪系位于同一軸線，空心齒輪軸通過內(nèi)花鍵與行星輪系中太陽輪的外花鍵嚙合；上、下箱體通過螺栓連接后，與行星輪系的內(nèi) 齒圈以及安裝法蘭由螺栓依次連接；行星輪系中行星架的輸出端為內(nèi)花鍵軸，行星架的內(nèi)花鍵軸通過軸承支撐于安裝法蘭，行星架的另一端通過軸承支撐于空心齒輪軸。在本發(fā)明中:所述的行星輪系的行星架中含有3-4個均勻分布的行星輪。在本發(fā)明中:所述的軸承為球面滾子軸承或深溝球軸承；所述的螺栓為內(nèi)六角螺栓，輸入軸與上下箱體的結(jié)合部設(shè)有密封裝置，行星架的內(nèi)花鍵軸與安裝法蘭的結(jié)合部設(shè)有密封裝置。在本發(fā)明中:行星架通過內(nèi)花鍵軸中的內(nèi)花鍵與壓裂泵中曲軸上的外花鍵對接，安裝法蘭通過螺栓與壓裂泵的箱體連接。本發(fā)明的優(yōu)點在于:由于在平行齒輪副中米用空心軸和齒輪固為一體的空心齒輪軸，同時由空心齒輪軸中的內(nèi)花鍵輸出，不僅減少了動力傳遞環(huán)節(jié)，降低了傳遞損耗，提高了剛性和可靠性，而且重量減輕，轉(zhuǎn)動慣量減小，提高了傳動效率；由于行星輪系中的行星架一端支撐于安裝法蘭上，另一端支撐于空心齒輪軸上，使齒輪箱整體軸向尺寸大大減小，重量減輕，結(jié)構(gòu)緊湊，可以在狹小的空間安裝，利于在野外作業(yè)。
圖1是本發(fā)明實施例的外形結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是圖1的外形俯視結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是圖1中的A-A向剖視結(jié)構(gòu)示意圖。圖中:1、輸入齒輪；2、密封裝置；3、空心齒輪軸；4、軸承；5、太陽輪；6、下箱體；7、行星架；8、安裝法蘭；9、上箱體；10、行星輪；11、銷軸；12、內(nèi)齒圈；13、輸入軸；14、平鍵；15、內(nèi)六角螺栓；16、端蓋。
具體實施例方式附圖非限制性的公開了本發(fā)明涉及的一種具體實施例的外形和內(nèi)部結(jié)構(gòu)，下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步的描述。由圖1-3可見，本發(fā)明包括箱體、平行齒輪副、行星輪系、密封裝置2和安裝法蘭8，箱體包括上箱體6和下箱體9，其中:平行齒輪副包括輸入軸13、輸入齒輪I和含有內(nèi)花鍵的空心齒輪軸3，輸入齒輪I通過平鍵14固定安裝在輸入軸13上，輸入軸13和空心齒輪軸3通過軸承4支撐于上、下箱體的結(jié)合部，輸入齒輪I與空心齒輪軸3相互嚙合；空心齒輪軸3與行星輪系位于同一軸線，空心齒輪軸3 —端的箱體上設(shè)有端蓋16，另一端通過內(nèi)花鍵與行星輪系中太陽輪5的外花鍵嚙合；上、下箱體通過螺栓15連接后，與行星輪系的內(nèi)齒圈12以及安裝法蘭8由螺栓15依次連接；行星輪系中行星架7的輸出端為內(nèi)花鍵軸，行星架7的內(nèi)花鍵軸通過軸承4支撐于安裝法蘭8，行星架7的另一端通過軸承4支撐于空心齒輪軸3。在本實施例中，輸入軸13與上、下箱體的結(jié)合部設(shè)有密封裝置2，行星架7的內(nèi)花鍵軸與安裝法蘭8的結(jié)合部也設(shè)有密封裝置2。具體實施時:所述的行星輪系的行星架7中含有3-4個均勻分布的行星輪10，它們通過銷軸11安裝在行星架上，所述的軸承4為球面滾子軸承或深溝球軸承；所述的螺栓15為內(nèi)六角螺栓。安裝時，將輸入軸 13與汽車的動力源對接，將行星架7通過內(nèi)花鍵軸中的內(nèi)花鍵與壓裂泵中曲軸上的外花鍵對接，將安裝法蘭8通過螺栓與壓裂泵的殼體連接。工作中，柴油發(fā)動機通過聯(lián)軸器把動力傳遞給輸入軸13，由輸入齒輪I驅(qū)動空心齒輪軸3并帶動太陽輪5轉(zhuǎn)動，由于行星輪10同時與太陽輪5和內(nèi)齒圈12相嚙合，使得行星輪10繞著太陽輪5旋轉(zhuǎn)，并帶動轉(zhuǎn)架7繞著太陽輪5旋轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)架7通過內(nèi)花鍵把動力傳遞給壓裂泵的曲軸。安裝法蘭8與壓裂泵殼體通過螺栓聯(lián)接在一起，壓裂泵安裝在壓裂車汽車 底盤上。
權(quán)利要求
1.一種用于車載壓裂泵的齒輪箱，包括箱體、平行齒輪副、行星輪系、密封裝置和安裝法蘭，箱體包括上箱體和下箱體，其特征在于平行齒輪副包括輸入軸、輸入齒輪和含有內(nèi)花鍵的空心齒輪軸，輸入齒輪通過平鍵固定安裝在輸入軸上，輸入軸和空心齒輪軸通過軸承支撐于上、下箱體的結(jié)合部；空心齒輪軸與行星輪系位于同一軸線，空心齒輪軸通過內(nèi)花鍵與行星輪系中太陽輪的外花鍵嚙合；上、下箱體通過螺栓連接后，與行星輪系的內(nèi)齒圈以及安裝法蘭由螺栓依次連接；行星輪系中行星架的輸出端為內(nèi)花鍵軸，行星架的內(nèi)花鍵軸通過軸承支撐于安裝法蘭，行星架的另一端通過軸承支撐于空心齒輪軸。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用于車載壓裂泵的齒輪箱，其特征在于所述的行星輪系的行星架中含有3-4個均勻分布的行星輪。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的用于車載壓裂泵的齒輪箱，其特征在于所述的軸承為球面滾子軸承或深溝球軸承；所述的螺栓為內(nèi)六角螺栓，輸入軸與上下箱體的結(jié)合部設(shè)有密封裝置，行星架的內(nèi)花鍵軸與安裝法蘭的結(jié)合部設(shè)有密封裝置。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于車載壓裂泵的齒輪箱，其特征在于行星架通過內(nèi)花鍵軸中的內(nèi)花鍵與壓裂泵中曲軸上的外花鍵對接，安裝法蘭通過螺栓與壓裂泵的箱體連接。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于車載壓裂泵的齒輪箱，包括箱體、平行齒輪副、行星輪系、密封裝置和安裝法蘭，箱體包括上箱體和下箱體，其中平行齒輪副包括輸入軸、輸入齒輪和含有內(nèi)花鍵的空心齒輪軸，輸入齒輪通過平鍵固定安裝在輸入軸上，輸入軸和空心齒輪軸通過軸承支撐于上、下箱體的結(jié)合部；空心齒輪軸與行星輪系位于同一軸線，空心齒輪軸通過內(nèi)花鍵與行星輪系中太陽輪的外花鍵嚙合；上、下箱體通過螺栓連接后，與行星輪系的內(nèi)齒圈以及安裝法蘭由螺栓依次連接；行星輪系中行星架的輸出端為內(nèi)花鍵軸，行星架的內(nèi)花鍵軸通過軸承支撐于安裝法蘭，行星架的另一端通過軸承支撐于空心齒輪軸。
文檔編號F16H57/08GK103256341SQ20131021932
公開日2013年8月21日 申請日期2013年6月5日 優(yōu)先權(quán)日2013年6月5日
發(fā)明者夏志民 申請人:南京寧嘉機電有限公司