專利名稱：直聯(lián)驅(qū)動(dòng)集成機(jī)組的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種油田泥漿泵用柴油機(jī)-調(diào)速型耦合器傳動(dòng)箱直 聯(lián)驅(qū)動(dòng)集成機(jī)組。
背景技術(shù)：
目前，油田鉆機(jī)主要循環(huán)設(shè)備泥漿泵的驅(qū)動(dòng)機(jī)組有兩種型式一種是 柴油機(jī)+傳動(dòng)箱+氣囊離合器+皮帶輪；一種是變頻電機(jī)+氣囊離合器+皮帶輪，然后驅(qū)動(dòng) 泥漿泵的皮帶輪工作。這兩種型式的機(jī)組均需要?dú)饽译x合器與皮帶輪，實(shí)現(xiàn)離合功能，結(jié)構(gòu) 相對(duì)煩瑣。皮帶輪的存在使鉆機(jī)每移動(dòng)一個(gè)井位都需要張緊皮帶輪，而張緊皮帶輪需要移 動(dòng)重達(dá)25噸泥漿泵，工人勞動(dòng)強(qiáng)度大。而這些機(jī)組中電傳動(dòng)除外，其他機(jī)組采用的傳動(dòng)箱 無法實(shí)現(xiàn)泥漿泵泵沖的無級(jí)調(diào)節(jié)，因此泥漿泵泵沖的調(diào)節(jié)主要靠柴油機(jī)調(diào)速來實(shí)現(xiàn)，當(dāng)發(fā) 生特殊工況，需要泥漿流量非常低時(shí)，傳動(dòng)機(jī)組則不能滿足要求，僅有采用單液力變矩器時(shí) 輸出轉(zhuǎn)速變化范圍相對(duì)較大，仍不能實(shí)現(xiàn)完全無級(jí)調(diào)節(jié)泥漿泵泵沖，所以需要一種泥漿泵 的驅(qū)動(dòng)機(jī)組能夠?qū)崿F(xiàn)泥漿泵泵沖的無級(jí)調(diào)節(jié)和結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化，電傳動(dòng)泥漿泵驅(qū)動(dòng)機(jī)組能實(shí)現(xiàn)上 述需要，但價(jià)格非常昂貴，對(duì)井場(chǎng)的適應(yīng)性不如機(jī)械傳動(dòng)好；以單液力變矩器為主傳動(dòng)裝置 的機(jī)組效率低，不能滿足泥漿泵的全功率運(yùn)用，輸出也需要?dú)饽译x合器與皮帶輪，并且結(jié)構(gòu) 煩瑣。這些動(dòng)力機(jī)組的傳動(dòng)型式有多種，典型的傳動(dòng)型式有A)柴油機(jī)+傳動(dòng)箱+氣囊離合器+皮帶輪；B)變頻電機(jī)+氣囊離合器+皮帶輪；它們特點(diǎn)各異，優(yōu)缺點(diǎn)分別為A)采用傳動(dòng)箱的傳動(dòng)特點(diǎn)是傳動(dòng)箱一般有一級(jí)齒輪減速箱、單變矩器、安全型耦合器傳動(dòng)箱、可調(diào)速正車或反 車耦合器傳動(dòng)箱。采用一級(jí)齒輪減速箱傳動(dòng)鏈簡(jiǎn)單；維護(hù)方便；使用者直觀強(qiáng)，柴油機(jī)轉(zhuǎn)速與泵沖 成正比；泵負(fù)載的沖擊對(duì)柴油機(jī)影響大。采用單變矩器的傳動(dòng)特點(diǎn)是實(shí)現(xiàn)傳遞功率的恒定，對(duì)柴油機(jī)可以起到保護(hù)作用； 維護(hù)比較簡(jiǎn)便；與柴油機(jī)聯(lián)合調(diào)速，可以實(shí)現(xiàn)輸出轉(zhuǎn)速的較大范圍變化，仍不能實(shí)現(xiàn)從0開 始的無級(jí)調(diào)速；傳動(dòng)效率較低，不能實(shí)現(xiàn)泥漿泵額定功率工作。采用安全型耦合器傳動(dòng)箱的傳動(dòng)特點(diǎn)是傳動(dòng)鏈簡(jiǎn)單；維護(hù)方便；柴油機(jī)轉(zhuǎn)速與 泵沖成正比；能部分緩解泵負(fù)載的沖擊對(duì)柴油機(jī)的影響；泵沖變化主要是柴油機(jī)轉(zhuǎn)速變化 來實(shí)現(xiàn)，不能實(shí)現(xiàn)低泵沖輸出。采用可調(diào)速正車或反車耦合器傳動(dòng)箱的傳動(dòng)特點(diǎn)是傳動(dòng)效率高；可實(shí)現(xiàn)無級(jí)調(diào) 速；不能實(shí)現(xiàn)離合功能，機(jī)組輸出需要帶氣囊離合器來實(shí)現(xiàn)對(duì)動(dòng)力的離合控制。B)采用變頻電機(jī)傳動(dòng)特點(diǎn)是泵沖可以無級(jí)調(diào)整；傳動(dòng)效率高；調(diào)整維護(hù)方便；但 價(jià)格較貴；對(duì)操作人員要求高，不能直接實(shí)現(xiàn)離合功能，機(jī)組輸出需要帶氣囊離合器來實(shí)現(xiàn) 對(duì)動(dòng)力的離合控制。運(yùn)用“直聯(lián)驅(qū)動(dòng)泥漿泵用柴油機(jī)-調(diào)速型耦合器直聯(lián)驅(qū)動(dòng)集成機(jī)組”，目前油田鉆 機(jī)泥漿泵驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中沒有得到廣泛運(yùn)用。機(jī)組的技術(shù)難點(diǎn)是A)垂直反車調(diào)速型耦合器傳動(dòng)箱與柴油機(jī)的匹配，其他機(jī)組的輸出泵沖僅能通過調(diào)節(jié)柴油機(jī)的轉(zhuǎn)速來實(shí)現(xiàn)，而垂直反車調(diào)速型耦合器傳動(dòng)箱在柴油機(jī)處于任意速度檔下都 可以實(shí)現(xiàn)輸出泵沖的無級(jí)調(diào)節(jié)，需要柴油機(jī)與垂直反車調(diào)速型耦合器傳動(dòng)箱協(xié)同調(diào)速，既 能實(shí)現(xiàn)泵沖的無級(jí)調(diào)節(jié)又能達(dá)到垂直反車調(diào)速型耦合器傳動(dòng)箱傳動(dòng)效率較高的目的，需要 垂直反車調(diào)速型耦合器傳動(dòng)箱的控制箱來實(shí)現(xiàn)聯(lián)合控制。B) 一般鉆機(jī)循環(huán)系統(tǒng)有兩臺(tái)泥漿泵，當(dāng)特殊工況需要同時(shí)工作，兩臺(tái)機(jī)組需同時(shí) 工作，兩臺(tái)機(jī)組之間的動(dòng)力平衡需要特殊處理，需要相同傳動(dòng)元件，相同調(diào)節(jié)檔位，這是機(jī) 組需要解決的負(fù)載平衡問題。C)垂直反車調(diào)速型耦合器傳動(dòng)箱在柴油機(jī)不停機(jī)情況下，可以實(shí)現(xiàn)輸出轉(zhuǎn)速的離 合，拋棄傳統(tǒng)機(jī)組運(yùn)用氣囊離合器實(shí)現(xiàn)功能的結(jié)構(gòu)，使機(jī)組結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化、控制集中。D)機(jī)組與泥漿泵之間需要牢固連接，以實(shí)現(xiàn)機(jī)組的正常傳動(dòng)，一般泥漿泵與機(jī)組 連接成一體，泥漿泵振動(dòng)非常大，對(duì)動(dòng)力機(jī)組壽命危害很大，為了解決機(jī)組的運(yùn)用可靠性， 分開為機(jī)組底架與泥漿泵底架，機(jī)組受到的振動(dòng)非常小而且連接穩(wěn)固。所以生產(chǎn)廠家在油田鉆機(jī)上運(yùn)用的泥漿泵驅(qū)動(dòng)機(jī)組形式非常多，效果不佳的也很 多。正確的傳動(dòng)鏈、正確的安裝和調(diào)整、精確的控制系統(tǒng)是保證機(jī)組正常運(yùn)行的前提。發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是需要提供一種泥漿泵用的直聯(lián)驅(qū) 動(dòng)集成機(jī)組，能夠?qū)崿F(xiàn)泥漿泵泵沖的無級(jí)調(diào)節(jié)及直聯(lián)驅(qū)動(dòng)集成機(jī)組結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單化。本實(shí)用新型“直聯(lián)驅(qū)動(dòng)集成機(jī)組”包括機(jī)組底架、柴油機(jī)、垂直反車調(diào)速型耦合器 傳動(dòng)箱、萬向軸、機(jī)組底架與泥漿泵底架固定連接機(jī)構(gòu)。機(jī)組底架上安裝有柴油機(jī)和垂直反 車調(diào)速型耦合器傳動(dòng)箱。柴油機(jī)與垂直反車調(diào)速型耦合器傳動(dòng)箱通過輸入萬向軸連接；垂 直反車調(diào)速型耦合器傳動(dòng)箱與泥漿泵通過輸出萬向軸實(shí)現(xiàn)直接聯(lián)接；機(jī)組可以實(shí)現(xiàn)輸出轉(zhuǎn) 速從Or/min到額定轉(zhuǎn)速的無級(jí)變化和對(duì)輸出負(fù)載的離合控制。機(jī)組底架與泥漿泵底架之 間設(shè)有兩套固定連接機(jī)構(gòu)，固定連接機(jī)構(gòu)的安裝底架通過固定螺栓緊固在泥漿泵底架上； 縱向伸出的卡座焊接在安裝底架上，機(jī)組底架上的吊裝桿緊壓在卡座上，卡蓋通過銷釘固 定在卡座上，達(dá)到固定兩底架的目的。垂直反車調(diào)速型耦合器傳動(dòng)箱上安裝有控制箱，可以 實(shí)現(xiàn)在柴油機(jī)轉(zhuǎn)速一定的情況下，實(shí)現(xiàn)輸出轉(zhuǎn)速的無級(jí)調(diào)節(jié)和離合功能。達(dá)到對(duì)泥漿泵的 無級(jí)調(diào)節(jié)和離合控制。卡座與卡蓋通過銷釘固定在一起，固定機(jī)組底架上的吊裝桿，以達(dá)到 固定機(jī)組底架與泥漿泵底架的目的。垂直反車調(diào)速型耦合器傳動(dòng)箱上安裝有控制箱，可以 實(shí)現(xiàn)在柴油機(jī)轉(zhuǎn)速一定的情況下，實(shí)現(xiàn)輸出轉(zhuǎn)速的無級(jí)調(diào)節(jié)和離合功能，以達(dá)到對(duì)泥漿泵 的無級(jí)調(diào)節(jié)和離合控制?，F(xiàn)在油田鉆機(jī)循環(huán)系統(tǒng)用動(dòng)力機(jī)組還沒有“泥漿泵用的柴油機(jī)-調(diào)速型耦合器傳 動(dòng)箱直聯(lián)驅(qū)動(dòng)集成機(jī)組”。本實(shí)用新型“直聯(lián)驅(qū)動(dòng)集成機(jī)組”的性能完全滿足油田鉆機(jī)循環(huán) 系統(tǒng)運(yùn)用需要。集成機(jī)組的可靠性較其他機(jī)組得到提高，性能更加優(yōu)異。本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點(diǎn)1本實(shí)用新型直聯(lián)驅(qū)動(dòng)集成機(jī)組使鉆機(jī)循環(huán)系統(tǒng)工作范圍大大擴(kuò)展，泥漿泵的泵 沖可以實(shí)現(xiàn)從最低速度到最高速度的無級(jí)調(diào)整，泥漿泵可以實(shí)現(xiàn)瞬時(shí)離合，實(shí)現(xiàn)循環(huán)泥漿 的快速供給和切斷。機(jī)組的控制系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)柴油機(jī)與調(diào)速型耦合器傳動(dòng)箱的聯(lián)合控制， 使調(diào)速性能更加優(yōu)異。機(jī)組的控制系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)多個(gè)集成機(jī)組一起聯(lián)機(jī)工作，負(fù)載分布均 勻，不會(huì)出現(xiàn)一機(jī)組反帶另一機(jī)組的情況，可以實(shí)現(xiàn)大功率、大流量的輸出。2本實(shí)用新型直聯(lián)驅(qū)動(dòng)集成機(jī)組屬于液力傳動(dòng)，與變矩器一樣，可以緩解泥漿泵帶來的負(fù)載沖擊，比安全性耦合器、機(jī)械減速箱的安全防護(hù)作用更加顯著，使機(jī)組的可靠性得 到提高。3本實(shí)用新型直聯(lián)驅(qū)動(dòng)集成機(jī)組拋棄傳統(tǒng)機(jī)組運(yùn)用氣囊離合器實(shí)現(xiàn)離合功能的結(jié) 構(gòu)，運(yùn)用傳動(dòng)箱實(shí)現(xiàn)快速離合，使機(jī)組結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化、控制集中。4本實(shí)用新型直聯(lián)驅(qū)動(dòng)集成機(jī)組與泥漿泵連接牢固而且降低了泥漿泵振動(dòng)對(duì)動(dòng)力 機(jī)組的影響，以實(shí)現(xiàn)機(jī)組的正常傳動(dòng)，解決了機(jī)組的運(yùn)用可靠性難題。使機(jī)組與相鄰底架之 間的連接牢固，使機(jī)組的傳動(dòng)更加平穩(wěn)，可靠性得到提高。綜上所述，本實(shí)用新型“直聯(lián)驅(qū)動(dòng)集成機(jī)組”適宜油田鉆機(jī)的循環(huán)系統(tǒng)作動(dòng)力機(jī) 組，對(duì)比于現(xiàn)在油田動(dòng)力機(jī)組運(yùn)用的機(jī)組，它集成化程度高、傳動(dòng)鏈更為簡(jiǎn)化、可靠性高、控 制靈活方便。

圖1是本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)主視圖。圖2a是本實(shí)用新型固定連接機(jī)構(gòu)主視圖。圖2b是本實(shí)用新型固定連接機(jī)構(gòu)俯視圖。圖2c是本實(shí)用新型固定連接機(jī)構(gòu)立體圖。
具體實(shí)施方式
現(xiàn)結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說明參照?qǐng)D1 機(jī)組底架1上安裝有柴油機(jī)5和垂直反車調(diào)速型耦合器傳動(dòng)箱3。柴油 機(jī)5與垂直反車調(diào)速型耦合器傳動(dòng)箱3通過輸入萬向軸4連接；垂直反車調(diào)速型耦合器傳 動(dòng)箱3與泥漿泵通過輸出萬向軸2實(shí)現(xiàn)直聯(lián)連接；機(jī)組底架1與泥漿泵底架13之間設(shè)有兩 套固定連接機(jī)構(gòu)。輸入萬向軸4的軸線與輸出萬向軸2的軸線相平行，輸入萬向軸4的軸 線低于輸出萬向軸2的軸線。參照?qǐng)D2 固定連接機(jī)構(gòu)的安裝底板8通過固定螺栓9緊固在泥漿泵底架7上，縱 向伸出的卡座6焊接在安裝底板8上，機(jī)組底架1上的吊裝桿12緊壓在卡座6上，卡蓋11 通過銷釘10固定在卡座6上，達(dá)到固定兩底架的目的。并且降低了泥漿泵振動(dòng)對(duì)動(dòng)力機(jī)組 的影響，實(shí)現(xiàn)了機(jī)組的正常傳動(dòng)，解決了機(jī)組的運(yùn)用可靠性問題。使機(jī)組與相鄰底架之間的 連接牢固，使機(jī)組的傳動(dòng)更加平穩(wěn)，可靠性得到提高。垂直反車調(diào)速型耦合器傳動(dòng)箱3上安裝有控制箱，可以實(shí)現(xiàn)在柴油機(jī)轉(zhuǎn)速一定的 情況下，實(shí)現(xiàn)輸出轉(zhuǎn)速的無級(jí)變化，也可以使泥漿泵實(shí)現(xiàn)瞬時(shí)離合，實(shí)現(xiàn)循環(huán)泥漿的快速供 給和切斷。還可以實(shí)現(xiàn)柴油機(jī)與調(diào)速型耦合器的聯(lián)合控制，使調(diào)速性能更加優(yōu)異。
權(quán)利要求一種直聯(lián)驅(qū)動(dòng)集成機(jī)組，其特征在于機(jī)組底架(1)與泥漿泵底架(13)之間設(shè)有兩套固定連接機(jī)構(gòu)；機(jī)組底架(1)上安裝有柴油機(jī)(5)和垂直反車調(diào)速型耦合器傳動(dòng)箱(3)；柴油機(jī)(5)與垂直反車調(diào)速型耦合器傳動(dòng)箱(3)通過輸入萬向軸(4)聯(lián)接；垂直反車調(diào)速型耦合器傳動(dòng)箱(3)與泥漿泵通過輸出萬向軸(2)聯(lián)接；輸入萬向軸(4)的軸線與輸出萬向軸(2)的軸線相平行，輸入萬向軸(4)的軸線低于輸出萬向軸(2)的軸線。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的直聯(lián)驅(qū)動(dòng)集成機(jī)組，其特征在于所述的固定連接機(jī)構(gòu)的安 裝底架(8)通過固定螺栓(9)緊固在泥漿泵底架(13)上；縱向伸出的卡座(6)焊接在安裝 底板⑶上，機(jī)組底架⑴上的吊裝桿(12)緊壓在卡座(6)上，卡蓋(11)通過銷釘(10) 固定在卡座(6)上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的直聯(lián)驅(qū)動(dòng)集成機(jī)組，其特征在于垂直反車調(diào)速型耦合器傳 動(dòng)箱(3)安裝有控制箱。
專利摘要一種直聯(lián)驅(qū)動(dòng)集成機(jī)組，其機(jī)組底架是機(jī)組部件的安裝平臺(tái)，機(jī)組底架上安裝有柴油機(jī)、垂直反車調(diào)速型耦合器傳動(dòng)箱；柴油機(jī)與垂直反車調(diào)速型耦合器傳動(dòng)箱通過一根較短萬向軸相連，柴油機(jī)、垂直反車調(diào)速型耦合器傳動(dòng)箱輸入中心高保持一致，垂直反車調(diào)速型耦合器傳動(dòng)箱輸出軸線高于柴油機(jī)輸入軸線，以達(dá)到與泥漿泵輸入軸進(jìn)行直接聯(lián)接匹配的目的；垂直反車調(diào)速型耦合器傳動(dòng)箱輸出端通過萬向軸與泥漿泵直接連接，機(jī)組可以對(duì)泥漿泵實(shí)現(xiàn)無級(jí)調(diào)速和離合功能。機(jī)組底架與泥漿泵底架之間有兩套固定連接機(jī)構(gòu)，使兩底架保持穩(wěn)固連接，使機(jī)組平穩(wěn)、安全運(yùn)行。
文檔編號(hào)F04B49/02GK201627692SQ20092028830
公開日2010年11月10日 申請(qǐng)日期2009年12月23日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月23日
發(fā)明者張宗峰 申請(qǐng)人:中國北車集團(tuán)大連機(jī)車研究所有限公司