专利名称：一种钻井液离心机差速器的制作方法
技术领域：
本实用新型属于钻井液的净化过滤设备，特别是钻井液离心机的差速器。
背景技术：
目前钻井液离心分离技术中的液固相分离技术，主要是离心机分离，离心机的滚筒和输送器之间要求有一定的差速比，目前使用的离心机，滚筒与输送器之间的转速比一般设计控制在大约80∶1～50∶1，均采用行星差速装置，实现滚筒与输送器之间的差速。行星差速装置结构比较复杂，制造安装的难度较大，同时由于行星差速装置悬臂安装，随滚筒一同转动，该悬臂无支撑，在离心力和电机加上传动带的拉力的共同作用下，进一步增加了失效的机率。其表现就是油田钻井现场使用故障比较多，售后服务和现场维护修理主要是由行星差速器的故障和失效引起的。为了解决这一问题，本实用新型的发明人在进行了仔细的研究之后，提出了一种新型的钻井液离心机差速器。
发明内容
该种钻井液离心机差速器，具有壳体4，其内装配有与输送器螺旋相联接的花键轴2和由轴承3支撑的滚筒输出端1，特征在于滚筒输出端1通过键13与齿轮5联接配合，齿轮5传动齿轮12，与齿轮12同轴的齿轮11传动花键轴2上的齿轮7。同目前广泛使用的行星差速器比较，其优点是显而易见的。减少了一个差速电机和与其配套的传动三角皮带，没有了行星差速装置的复杂结构和加工装配精度的高要求，该差速器的壳体固定在底座上，从根本上杜绝了悬臂安装的结构存在的种种弊端，减少了回转的振动和能源的消耗。大大降低了使用故障和现场维护的难度。同时也降低了生产制造的难度和成本，产品在市场上具有较大的竞争力。
附图是本实用新型的结构剖视图，在附图中序号命名为1、滚筒输出端，2、花键轴，3、轴承，4、壳体，5、齿轮，6、轴承，7、齿轮，8轴承，9、轴承，10、齿轮轴，11、齿轮，12、齿轮，13、键。
具体实施方式
参照附图，壳体4，通过底座固定在离心机的机座上，其内装配有与离心机输送器螺旋相联接的花键轴2和由轴承3支撑的滚筒输出端1。而在滚筒输出端1上设计一个键槽，通过键13与齿轮5联接配合，这也是输送器的动力来源。齿轮5传动齿轮12，与齿轮12同轴的齿轮11传动固定在花键轴2上的齿轮7。齿轮轴10由轴承9定位支撑在壳体4上。花键轴2的末端由轴承8支撑在壳体4上，为了进一步提高本实用新型的稳定性和实际应用的可靠性，在花键轴2的与滚筒输出端1的配合处的轴肩位置，设置了一个轴承6用以进一步支撑该花键轴。轴承6的安装结构位置，比较特殊，通过一个下在齿轮5的端面内部的定位套将其与齿轮5隔开，其外圈随齿轮5和滚筒输出端一同转动，而其内圈由于其轴向定位是在花键轴2的轴肩为定为基点，因此其内圈随花键轴一同转动。由于轴承6的存在，将过去需要复杂的行星传动的结构简化为结构比较简单的固定齿轮传动。为了在简单的结构下面完成比较复杂的传动要求，本实用新型的设计人进行了大量的设计和试验，提出了本实用新型的4个齿轮的配对设计方案。方案1、齿轮5与齿轮12的齿数相同，齿轮11与齿轮7的齿数相差一个齿。设齿轮5的齿数为Z1、齿轮12的齿数为Z2、齿轮11的齿数为Z3、齿轮7的齿数为Z4。即符合以下公式Z1＝Z2，Z3-Z4＝±1，Z1+Z2＝Z3+Z4±1。方案2、齿轮5与齿轮12的齿数相差一个齿，齿轮11与齿轮7的齿数相同。Z1-Z2＝±1，Z3＝Z4，Z1+Z2±1＝Z3+Z4。方案3、齿轮5与齿轮12的齿数相差一个齿，齿轮11与齿轮7的齿数相差一个齿，Z、1-Z2＝±1，Z3-Z4＝±1，Z1-Z2＝Z3-Z4＝±1，且Z1＝Z3，Z2＝Z4。在方案1和2中，由于只有一个齿数差，因此，需要在设计时将齿轮进行变位等设计处理。但是变位齿轮的设计是一般的工程技术人员都能掌握的基本常识，不再具体说明。
实际设计说明如下设滚筒的转速为750-1500转，1、Z1＝30，Z2＝30，Z3＝30，Z4＝29，则变速比为30÷30×30÷29≈1.03，花键轴的转速为1450转，速度差为50转。
2、Z1＝30，Z2＝30，Z3＝30，Z4＝31，则变速比为30÷30×30÷31≈0.97，花键轴的转速为1550转，速度差为50转。
3、Z1＝50，Z2＝50，Z3＝50，Z4＝49，则变速比为50÷50×50÷49≈1.02，花键轴的转速为1530转，速度差为30转。
4、Z1＝50，Z2＝50，Z3＝50，Z4＝51，则变速比为50÷50×50÷51≈0.98，花键轴的转速为1470转，速度差为30转。
5、Z1＝80，Z2＝81，Z3＝80，Z4＝81，则变速比为80÷81×80÷81≈0.97，花键轴的转速为1463转，速度差为37转。
6、Z1＝80，Z2＝79，Z3＝80，Z4＝79，则变速比为80÷79×80÷79≈1.025，花键轴的转速为1538转，速度差为38转。
6、Z1＝20，Z2＝19，Z3＝20，Z4＝19，则变速比为20÷19×20÷19≈1.10，滚筒的转速为750转，花键轴的转速为831转，速度差为81转。
7、Z1＝20，Z2＝21，Z3＝20，Z4＝21，则变速比为20÷21×20÷21≈0.90，滚筒的转速为750转，花键轴的转速为680转，速度差为70转。
经过以上计算推导得出，各齿轮的齿数应当控制在15-85齿之间比较合适，差速比在0.90-1.10之间比较合理。当然，齿轮齿数的选择不仅仅受前述计算的影响和限制。
权利要求1.一种钻井液离心机差速器，具有壳体4，其内装配有与输送器螺旋相联接的花键轴2和由轴承3支撑的滚筒输出端1，其特征在于滚筒输出端1通过键13与齿轮5联接配合，齿轮5传动齿轮12，与齿轮12同轴的齿轮11传动固定在花键轴2上的齿轮7。
2.按照权利要求1所述的钻井液离心机差速器，特征在于所说的齿轮5与齿轮12的齿数相同，齿轮11与齿轮7的齿数相差一个齿。
3.按照权利要求1所述的钻井液离心机差速器，特征在于所说的齿轮5与齿轮12的齿数相差一个齿，齿轮11与齿轮7的齿数相同。
4.按照权利要求1所述的钻井液离心机差速器，特征在于所说的齿轮5与齿轮12的齿数相差一个齿，齿轮11与齿轮7的齿数相差一个齿。
5.按照权利要求1所述的钻井液离心机差速器，特征在于所说的差速比为0.90～1.10。
专利摘要本实用新型公开了一种钻井液离心机差速器,具有壳体4,其内装配有与输送器螺旋相联接的花键轴2和由轴承3支撑的滚筒输出端1,特征在于滚筒输出端1通过键13与齿轮5联接配合,齿轮5传动齿轮12,与齿轮12同轴的齿轮11传动花键轴2上的齿轮7。其优点是,减少了一个差速电机,没有了行星差速装置的结构复杂和加工装配精度的高要求,差速器的壳体固定在底座上,从根本上杜绝了悬臂安装的结构,减少了回转的振动和能源的消耗。
文档编号E21B21/00GK2516753SQ0126890
公开日2002年10月16日 申请日期2001年12月10日 优先权日2001年12月10日
发明者高玉柯, 高巍, 高怡 申请人:高巍