[发明专利]新型钻机传动装置

说明书

本发明涉及一种用于钻机和修井机的传动装置，特别是石油钻机的传动装置。

目前，在石油钻机上采用了涡轮变矩器传动，但由于变矩器的高效范围受到限制，大多数钻机传动装置均采用了涡轮变矩器加机械变速箱传动，归纳起来可分为两大类，第一类是涡轮变矩器加定轴式机械变速箱传动，拔叉换档。这种传动结构简单、维修方便。但换档操作不便，必须停车换档。第二类是涡轮变矩器加行星变速箱传动，这种传动可以动车不中断换档，操作方便，但结构复杂、造价昂贵、维修困难。

本发明的设计目的是充分利用变矩器的性能，提供一种具有结构简单、维修方便、造价低、性能好、使用寿命长的新型钻机传动装置。

本发明的发明目的是用以下方案来实现，其特殊之处是：不但利用了变矩器的变速功能，而且还利用了变矩器的离合器功能，将多个性能不同的液力元件（变矩器或偶合器）根据使用要求组合在一起，利用各液力元件之间的不同充排油，实现各档的变速变矩，在需要的整个变速范围内均能在高效区工作，实现了无级变速和无冲击动力换档，操作灵活方便。其结构方案是：一种新型钻机传动装置，它包转盘（1）、绞车（2），转盘（1）通过万向轴与绞车（2）的过桥轴联接，绞车（2）的动力输入轴分别通过万向轴（6，8）与多循环圆液力传动变速箱（3）的动力输出轴联接，多循环圆液力传动变速箱（3）的动力输入轴分别通过万向轴接原动机（4）及动力应急装置（5）。多循环圆液力传动变速箱由二个变矩器、一个偶合器和一个摩擦离合器通过齿轮联接而成，三个液力元件（二个变矩器、一个偶合器）实现正档范围内无级调速，摩擦离器实现倒档工况。

本发明的工作原理：动力机（4）的动力通过万向轴（9）带动变速器箱（3）工作，变速箱内设有两个性能不同的涡轮变矩器，分别承担着低速段和高速段的无级变速变矩。变速箱内设有一个偶合器是专门为空吊卡或空负荷时的高速上升而考虑的。它可以避够免变矩器在空负荷时进入低效区工作，节约能源。变速箱内还设有一个摩擦式离合，可实现倒档工况。三个液力元件担负着正档作业，摩擦离合器担复负着倒档作业，可很好的满足钻井工况的要求。变速箱有两个输出轴，上输出轴通过万向轴（8）带动绞车工作，进入绞车的动力通过一对伞齿轮传动带动滚筒轴和猫头轴工作。变速箱下输出口通过万向轴（6），绞车下部的转盘传动轴及万向轴（7）带动转盘工作。

在变速箱的下输出轴的另一端设立了一个应急装置输入口，当动力机出现故障时，变速箱放空档，起动动力应急装置（5），通过链传动带动变速箱输出端工作，由于变速箱的两个输出轴是联动的，从而分别带动绞车和转盘以较低的速度进行工作，可避免井下事故的发生。

本发明与背景技术相比，其优点是：一是体积小、重量轻，由于变矩器和变速箱合二为一，绞车采用了不变速绞车，因而使钻机体积大大减小;二是使用寿命长、维修简单，由于采用了液力传动和液力换档，无磨损工作，因而易损件少，使用寿命长;三是可实现动力换档，且无冲击，由于是靠液力元件的充排油实现换档，因而挂档平稳，可以在运行中挂档;四是起动平稳、无冲击，实现了无级变速;五是节约能源，当变速箱处在轻负荷或空负荷工作时，自动转换到偶合器工作，可避免涡轮变矩器在轻负荷或空负荷时进入低效区工作;六是绞车实现恒功率驱动，转盘实现恒转速驱动，对钻井工况极为有利;七是操灵活方便;八是结构简单、制造容易;九是采用了模块化设计，可以很方便的更换成另一种动力机与之配备，有利于产品的系列化设计，满足用户的不同要求;十是钻井成本低，钻井速度快，由于该传动装置会自动的处在最佳工况下工作，因而钻井速度受人为的因素比较小且节约能源、降低成本。

综上所述，本发明涉及一种用于钻机和修井机的传动装置，由于采用了多循环圆液力传动变速箱，利用液力元件的充排油来实现换档作业，因而使钻机具体积小、重量轻、结构简单、制造容易、维修方便、使用寿命长、节约能源、操作方便、钻井成本低等优点，是一种理想的钻机传动装置。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

结合附图1对本发明作以叙述。