石油钻机双速自动换挡单轴绞车传动装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及石油天然气钻采机械，特别提出一种双速自动换挡变速箱结构作为传动装置，可满足新型石油钻井绞车结构的需要，也可用于类似需要换挡的减速箱结构。
【背景技术】
[0002]石油钻机用绞车是钻机设备的主要部件。通常此类石油钻机单轴绞车是用电动机通过减速箱来驱动绞车。以前的绞车减速箱为单速，由于电机本身调速范围的限制，按绞车提升能力设计减速箱的传动比时，绞车提取空钩的速度低，浪费钻井时间，如按满足钩速要求设计减速箱传动比，则不能满足绞车规定的提升能力。有时为了同时满足绞车提升能力的和空钩钩速的要求，不得不选用更大功率的电动机，造成功率的浪费。
[0003]在此基础上减速箱改进为双速手动换挡形式减速箱，典型示意图如图1所示。该减速箱三级减速，两档手动变速，满足正常钻井提升能力及空钩钩速的要求，但存在以下主要缺点:A、减速箱采用两档手动换挡。换挡时必须停车，专门有人进行换挡操作，工作繁琐、耗时且耗力。B、通常将高速档速比设计的较大，能满足正常钻井的需要，但要得到理想的空钩提升速度，电机最高输出转速过高，不易控制。
【发明内容】
[0004]本实用新型的目的在于克服上述现有技术中存在的不足，提供一种新型的可实现自动换挡的单轴绞车传动装置。本实用新型的双速自动换挡单轴绞车传动装置要能自动控制来实现自动档位的选择，做到操作简单方便快捷，既能满足正常钻井提升能力和空钩钩速的要求，又能满足钻机特殊作业和处理事故的要求。
[0005]为了达到上述发明目的，本实用新型提供的技术方案如下:
[0006]一种石油钻机双速自动换挡单轴绞车传动装置，其特征在于，该单轴绞车传动装置结构上包括有箱体和至少三根传动轴，所述的传动轴包括有输入轴、输出轴和至少一根中间轴，在输入轴或中间轴上各设有一个液压湿式离合器，每个液压湿式离合器和一个空套齿轮连接，选择挂合不同的液压湿式离合器利用相应的空套齿轮传动实现不同的扭矩输出。
[0007]在本实用新型石油钻机双速自动换挡单轴绞车传动装置中，所述的传动轴包括有输入轴、中间轴和输出轴，在所述的输入轴上安装有高速挡液压湿式离合器、高速挡空套换挡齿轮和低速挡换挡齿轮，所述高速挡液压湿式离合器的外圈与高速挡空套换挡齿轮通过螺栓连接，在所述的中间轴安装有低速挡液压湿式离合器、低速挡空套换挡齿轮和高速挡换挡齿轮，所述低速挡液压湿式离合器的外圈与低速挡空套换挡齿轮通过螺栓连接，所述的高速挡液压湿式离合器和低速挡液压湿式离合器分别连接有控制液压阀或电磁阀。
[0008]在本实用新型石油钻机双速自动换挡单轴绞车传动装置中，所述的传动轴包括有输入轴、中间轴1、中间轴II和输出轴，所述的输入轴、中间轴1、中间轴II和输出轴设于所述的箱体内，所述的中间轴I平行地设于靠近所述的输入轴的位置，所述的中间轴II平行地设于靠近输出轴的位置，在所述的中间轴I上安装有高速挡液压湿式离合器、高速挡空套换挡齿轮和低速挡换挡齿轮，所述高速挡液压湿式离合器的外圈与高速挡空套换挡齿轮通过螺栓连接，在所述的中间轴II上安装有低速挡液压湿式离合器、低速挡空套换挡齿轮和高速挡换挡齿轮，所述低速挡液压湿式离合器的外圈与低速挡空套换挡齿轮通过螺栓连接，所述的高速挡液压湿式离合器和低速挡液压湿式离合器分别连接有控制液压阀或电磁阀。
[0009]在本实用新型石油钻机双速自动换挡单轴绞车传动装置中，当不挂合高速挡液压湿式离合器或低速挡液压湿式离合器时，高速挡空套换挡齿轮与高速挡液压湿式离合器的外圈空转，或低速挡空套换挡齿轮与低速挡液压湿式离合器的外圈空转，不传递扭矩；当挂合高速挡液压湿式离合器或低速挡液压湿式离合器时，高速挡空套换挡齿轮与高速挡液压湿式离合器共同旋转实现传递扭矩和功率，或低速挡空套换挡齿轮与低速挡液压湿式离合器共同旋转实现传递扭矩和功率。
[0010]基于现有技术中的两档手动变速箱型式来说，本实用新型的双速自动换挡单轴绞车传动装置具有如下技术优点:
[0011]1、本实用新型的双速自动换挡单轴绞车传动装置采用的是液压湿式离合器，离合器为液压传动，损耗小或基本无损耗，寿命长，减少了维修保养费用。
[0012]2、本实用新型的双速自动换挡单轴绞车传动装置中液压湿式离合器采用液压油实现换挡操作，液压操作可通过电磁阀和液压控制阀完成，操作简单方便。
[0013]3、本实用新型的双速自动换挡单轴绞车传动装置可根据绞车提升重量的变化，自动进行减速箱档位的选择，既能满足正常钻井提升能力和空钩钩速的要求，又能满足钻机特殊作业和处理事故的要求。
[0014]4、本实用新型的双速自动换挡单轴绞车传动装置高速档速比变小，使得减速箱输出转速更高，相应绞车空钩提升速度更快，缩短钻井作业中的机动时间，节省钻井成本。
【附图说明】
[0015]图1是现有技术中双速手动换挡形式的减速箱结构示意图。
[0016]图2是本实用新型石油钻机双速自动换挡单轴绞车传动装置的结构示意图。
[0017]图3是本实用新型的石油钻机双速自动换挡单轴绞车传动装置中离合器的工作原理示意图。
【具体实施方式】
[0018]下面我们结合附图和具体的实施例来对本实用新型的双速自动换挡单轴绞车传动装置做进一步的详细阐述，以求更为清楚明了地理解该减速箱的结构组成和工作原理，但不能以此来限制本实用新型保护范围。
[0019]本实用新型是一种石油钻机双速自动换挡单轴绞车传动装置，该双速自动换挡单轴绞车传动装置在结构上包括有箱体和至少三根传动轴，所述的传动轴包括有输入轴、输出轴和至少一根中间轴，在输入轴或中间轴上各设有一个液压湿式离合器，每个液压湿式离合器和一个空套齿轮连接，选择挂合不同的液压湿式离合器利用相应的空套齿轮传动实现不同的扭矩输出。
[0020]实施例1
[0021]在本实施例的石油钻机双速自动换挡单轴绞车传动装置中，所述的传动轴有三根，分别为输入轴、中间轴和输出轴，在所述的输入轴上安装有高速挡液压湿式离合器、高速挡空套换挡齿轮和低速挡换挡齿轮，所述高速挡液压湿式离合器的外圈与高速挡空套换挡齿轮通过螺栓连接，在所述的中间轴安装有低速挡液压湿式离合器、低速挡空套换挡齿轮