[发明专利]液力变矩偶合器正车减速箱

说明书

技术领域

本发明涉及机械传动石油钻机中柴油机与并车链条箱之间的传动装置。

背景技术

1.在本发明所涉及的技术领域的背景技术

在机械传动石油钻机中，柴油机与并车链条箱之间的传动装置，迄今为止有以下两种型式：

第一.液力变矩器(见SY/T5141-2002标准)

它主要是由旋转的泵轮和涡轮及一个固定的导轮共三个叶轮组成的，此三个叶轮均为扭曲叶片。其主要性能特点是：具有变矩(即无级变速)功能，适合于各种(包括地质情况复杂，起下钻频繁，钻井深度超过5000米以上的)地区的钻井作业。其缺点是传动效率低，导致石油钻机的燃油消耗高。

第二.液力偶合器正车减速箱(见SY/T6664-2006标准)

它是由输入部分的液力偶合器和输出部分的两级同轴式齿轮减速器组成，两部分安装在同一箱体内。输入部分由直叶片的泵轮和直叶片的涡轮组成的两叶轮液力偶合器，其涡轮轴与输出部分的两级同轴式齿轮减速器的输入轴为一根轴，输出部分的中间轴位于输入轴的上方(或同一水平面内)，而输出轴与输入轴的轴心线位于同一中心线内。其优点是：传动效率高，可大幅降低石油钻机的燃油消耗，其缺陷和不足是：①.由于它不具备变矩(即无级变速)功能，不适合于在地质情况复杂，起下钻工况频繁，钻井深度超过5000米的地区的钻井作业；②.由于液力偶合器具有很大的透穿数，在石油钻机的起钻工况，当滚筒离合器突然合上时，钻具重量载荷通过绞车变速箱和并车链条箱，“透穿”液力偶合器施加到柴油机上，导致柴油机冒黑烟，甚至“熄火”，使得柴油机的燃烧条件恶化，降低其使用寿命。

2.在其它技术领域的背景技术

在已有文献(例如，《液力偶合器实用手册》化学工业出版社2008年12月)中，介绍了一种在煤矿输送、工程机械和轻型汽车等设备中使用的液力变矩偶合器，它是在无芯环的限矩型液力偶合器基础上改造而成，工作腔中为定量部分充油，充油率通常为72％～85％，其缺陷和不足是：①.必须在靠近泵轮的一侧设置辅助腔，当外界负荷增加时，涡轮(5)的转速降低，工作腔中的工作油进入辅助腔，才能获得较小的透穿数，但导致结构复杂且轴向尺寸增加；②.泵轮罩(3)和泵轮(6)的外壳必须裸露在外面旋转，依靠设置在外壳外面的筋板扰动空气形成的气流进行冷却，由于这种冷却方式的冷却效果差，无法满足在重负荷和外界环境温度大于40℃的条件下使用；③.在这些技术领域，液力变矩偶合器全部是以独立安装的带辅助腔的形式使用，为了解决其输出转速高而输出转矩小的问题，在其后面再设置一个齿轮减速器，两者通过联轴器联结起来；在工作腔中注入一定量的专用液力传动油，而齿轮减速器中注入专用的润滑油并设置带油泵的润滑油循环系统，以润滑齿轮、轴承等零部件。从而导致整个传动装置结构复杂，制造成本提高，使用可靠性下降。鉴于以上原因，现有的这种液力变矩偶合器目前尚无成功运用的范例。

发明内容

1.要解决的技术问题