一种单电机驱动的平行轴分流式顶驱两级齿轮减速箱制造技术

一种单电机驱动的平行轴分流式顶驱两级齿轮减速箱，单台电机安装在减速箱箱盖上，位于减速箱的前侧或后侧以及左侧和右侧的对称中心线上，电机带有的电机轴向下伸入箱体内，在电机轴与主轴中间并列设置有左中间轴和右中间轴；电机轴外压装有一级主动齿轮，左中间轴压装有左一级从动齿轮，左中间轴下端为左二级主动轴齿轮，右中间轴压装有右一级从动齿轮，左中间轴下端为右二级主动轴齿轮，主轴外套接有二级从动齿轮；一级主动齿轮同时与左一级从动齿轮、右一级从动齿轮啮合，左二级主动轴齿轮、右二级主动轴齿轮与二级从动齿轮啮合。本发明专利技术减速箱内部重量分布均匀，避免出现左右偏重及偏载，减小减速箱重量，适用于各种钻井深度的顶部驱动装置。钻井深度的顶部驱动装置。钻井深度的顶部驱动装置。

【技术实现步骤摘要】
一种单电机驱动的平行轴分流式顶驱两级齿轮减速箱


[0001]本专利技术涉及石油钻采设备
，特别涉及顶部驱动装置的单电机驱动的顶驱两级齿轮减速箱。

技术介绍

[0002]迄今为止，国内外石油钻机顶部驱动装置有如下几种结构：不带减速箱的单台电机的直接驱动，两台电机驱动的两级齿轮减速箱，两台电机驱动的一级齿轮减速箱及单台电机一个中间轴两级齿轮减速箱。
[0003]在单电机驱动的顶驱两级齿轮减速箱，有以下三种
技术介绍
：
[0004]1.同轴式两级分流式齿轮减速箱
[0005]同轴式两级分流式齿轮减速箱(见《机械设计手册》的常用减速器的分类、型式及其应用范围)，由于顶驱齿轮减速箱的主轴(即主轴)必须承受很大的轴向负荷和转矩，同时中心孔要通过钻井液，因此主轴的轴径很大，电机轴无法与主轴处于同一个轴心线上，现有的同轴式分流式两级齿轮减速箱无法使用。
[0006]2.单电机安装在减速箱的中心线上、单中间轴的顶驱两级齿轮减速箱
[0007]目前，单台电机安装在上箱盖上，位于减速箱的前侧、左侧和右侧的对称中心线上，且只有一个中间轴的顶驱两级齿轮减速箱，国内已经生产出几种不同规格产品。
[0008]单台电机通过安装在电机轴上的一级主动齿轮，驱动位于左侧或者右侧的中间轴上端的一级从动齿轮。一个中间轴的下端的二级主动齿轮，驱动主轴上的二级从动齿轮，带动主轴(即输出轴或中心管)及石油钻机的钻具旋转。一级被动齿轮和二级主动齿轮承受电机的全部功率，因此，传动齿轮的齿数和模数及减速箱的尺寸和重量都有很大的增加。另外由于只有一个中间轴，只能布置在减速箱的左侧或者右侧，导致齿轮减速箱左右偏重。
[0009]3.单电机安装在减速箱的一侧、单中间轴的顶驱两级齿轮减速箱
[0010]目前，这种形式的顶驱两级齿轮减速箱国内已经生产出几种不同规格产品，主要应用在钻井深度5000米及以下的顶部驱动装置，如钻井深度5000米的DQ50、钻井深度4000米的DQ40、钻井深度3000米的DQ30等。单台电机通过套装在电机轴上的一级主动齿轮，驱动位于左侧或者右侧的中间轴上端的一级从动齿轮。中间轴下端的二级主动齿轮驱动主轴上的二级从动齿轮，带动主轴及钻机的钻具旋转。除了与第二种
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相同的缺点外，减速箱中心与导轨中心不在一个中心线上，减速箱产生的转矩和一个附加转矩同时作用在导轨上，增加导轨的负载。降低了导轨的使用可靠性和寿命。
[0011]4.双电机安装在减速箱的两侧、双中间轴的顶驱两级齿轮减速箱
[0012]目前这种形式的顶驱两级齿轮减速箱在国内外已经生产出多种不同规格的产品，主要应用在钻井深度12000m的DQ120、钻井深度9000m的DQ90、钻井深度7000m的DQ70等。左侧的电机通过压装在电机轴上的一级主动齿轮，驱动位于左侧的中间轴上端的一级从动齿轮，左侧的中间轴下端的二级主动轴齿轮驱动主轴上的二级从动齿轮；右侧的电机通过压装在电机轴上的一级主动齿轮，驱动位于右侧的中间轴上端的一级从动齿轮，右侧的中间
轴下端的二级主动轴齿轮同时驱动主轴上的二级从动齿轮，带动主轴及钻机的钻具旋转。其缺点在于，减速箱横向尺寸较大，采用两个电机，电控系统复杂，制造成本较高。

技术实现思路

[0013]为解决上述问题，本专利技术提供一种单电机驱动的平行轴分流式顶驱两级齿轮减速箱，旨在达到减小两级齿轮减速箱的齿数、模数、尺寸及重量，避免两级齿轮减速箱左右偏重、中心与导轨中心不在一个对称中心线上，进而消除产生的附加转矩。
[0014]其所采用的技术方案是：一种单电机驱动的平行轴分流式顶驱两级齿轮减速箱，单台电机安装在减速箱箱盖上，位于减速箱的前侧或后侧以及左侧和右侧的对称中心线上，电机带有的电机轴向下伸入箱体内，箱体内部、自前侧向后侧或自后侧向前侧依次设置有电机轴、中间轴及主轴，中间轴由左中间轴和右中间轴组成，左中间轴、右中间轴以电机轴、主轴的轴心连线为中心线对称设置。
[0015]电机轴上压装有一级主动齿轮，左中间轴上压装有左一级从动齿轮，左中间轴下端为左二级主动轴齿轮，左一级从动齿轮位于左二级主动轴齿轮上方，右中间轴上压装有右一级从动齿轮，右中间轴下端为右二级主动轴齿轮，右一级从动齿轮位于右二级主动轴齿轮上方，一级主动齿轮同时与左一级从动齿轮、右一级从动齿轮啮合，主轴上套接有二级从动齿轮，左二级主动轴齿轮、右二级主动轴齿轮均与二级从动齿轮啮合。
[0016]左中间轴和右中间轴是大小相同，对称设置在电机轴与主轴中间，左中间轴与右中间轴上均设置有一级从动齿轮和二级主动轴齿轮，用来将电机的功率传递给主轴。由于左中间轴与右中间轴的这种对称结构，即将原有的中间轴平均分成两个，即将电机的功率分成两半分别从左右传递给主轴，使得左中间轴传递了电机一半的功率，右中间轴传递了电机一半的功率，减小了中间轴的负载，减小了齿轮的齿数和模数，进而减少减速箱的重量和尺寸。
[0017]本专利技术将电机功率分成左右二股传递，每股传递功率是电机功率的一半，大幅减少齿轮及各个零部件的尺寸和重量；由于左中间轴、右中间轴左右对称布置，重量分布均匀，避免出现左右偏重，降低制造成本。
[0018]上述一种单电机驱动的平行轴分流式顶驱两级齿轮减速箱，更进一步地，一级主动齿轮与电机轴过盈连接。
[0019]上述一种单电机驱动的平行轴分流式顶驱两级齿轮减速箱，更进一步地，电机轴、主轴轴心连线与左中间轴、右中间轴轴心连线相垂直。
[0020]上述一种单电机驱动的平行轴分流式顶驱两级齿轮减速箱，更进一步地，石油钻机的钻具与主轴固定连接。
[0021]上述一种单电机驱动的平行轴分流式顶驱两级齿轮减速箱，更进一步地，电机轴的轴心线、左中间轴的轴心线、右中间轴的轴心线、主轴的轴心线互相平行，且垂直于下箱体上端面。
[0022]本专利技术的有益效果是：
[0023]1.与单电机驱动的单中间轴的顶部齿轮减速装置相比，电机的功率通过左右两个中间轴，分成左右二股传递，因此，每股啮合齿轮传递的功率是电动机功率的一半，减小了两级齿轮减速箱的齿数、模数、尺寸和重量。
[0024]2.两个中间轴左右对称布置，各个部件左右对称布置，重量分布均匀，避免出现两级齿轮减速箱左右偏重现象。
[0025]3.减速箱中心与导轨中心布置在同一垂直平面内，避免两级齿轮减速箱中心与导轨中心不在一个对称中心线上产生的附加转矩，提高了导轨的使用可靠性和寿命。
[0026]本专利技术适用于各种钻井深度的顶部驱动装置。
附图说明
[0027]图1是本专利技术结构的剖面示意图；
[0028]图2是本专利技术结构的俯视图；
[0029]其中：1
‑
电机、2
‑
一级主动齿轮、3
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左一级从动齿轮、4
‑
左二级主动轴齿轮、5
‑
二级从动齿轮、6
‑
主轴、7
‑
箱体、8
‑...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种单电机驱动的平行轴分流式顶驱两级齿轮减速箱，其特征在于：单台电机(1)安装在减速箱箱盖(8)上，位于减速箱的前侧或后侧以及左侧和右侧的对称中心线上，电机带有的电机轴向下伸入箱体(7)内，箱体内部、自前侧向后侧或自后侧向前侧依次设置有电机轴、中间轴及主轴(6)，中间轴由左中间轴和右中间轴组成，左中间轴、右中间轴以电机轴、主轴的轴心连线为中心线对称设置；电机轴上压装有一级主动齿轮(2)；左中间轴上压装有左一级从动齿轮(3)，左中间轴下端为左二级主动轴齿轮(4)，左一级从动齿轮位于左二级主动轴齿轮上方；右中间轴上压装有右一级从动齿轮(10)，右中间...

【专利技术属性】
技术研发人员：熊以恒，
申请(专利权)人：熊以恒，
类型：新型
国别省市：