專利名稱：雙盤式液壓制動(dòng)液力-機(jī)械傳動(dòng)滾筒的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于石油工程機(jī)械領(lǐng)域，主要是涉及在油、氣田作業(yè)通井機(jī) 使用的雙盤式液壓制動(dòng)液力一機(jī)械傳動(dòng)滾筒。
技術(shù)背景通井機(jī)的滾筒是通井機(jī)的主要部件之一，目前使用的通井機(jī)滾筒的傳動(dòng) 裝置主要是發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力經(jīng)離合器、減速箱、角傳動(dòng)、滾筒變速箱，帶動(dòng) 滾筒運(yùn)動(dòng)。整個(gè)裝置全部是機(jī)械傳動(dòng)，所以存在結(jié)構(gòu)復(fù)雜、傳動(dòng)效率比較低 的不足。另外，通井機(jī)在下放重物作業(yè)時(shí)，有時(shí)采用自由下落，由帶式制動(dòng) 器控制重物的下落速度，其摩擦帶磨損較快，且不均勻，須經(jīng)常調(diào)整，維修的成本也較高。中國(guó)專利提供了一種液力傳動(dòng)滾筒(專利號(hào)200620089042. 8)， 由于該滾筒的轉(zhuǎn)速范圍較小，且制動(dòng)的安全性不夠理想，滿足不了日益發(fā)展 的油、氣田通井機(jī)作業(yè)的要求。 實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種雙盤式液壓制動(dòng)液力一機(jī)械傳動(dòng)滾筒，該 傳動(dòng)滾筒采用液壓雙制動(dòng)盤和動(dòng)力換擋變速箱，提高了制動(dòng)的安全性和擴(kuò)大 了滾筒使用的轉(zhuǎn)速范圍。本實(shí)用新型是通過以下措施實(shí)現(xiàn)的。液力一機(jī)械傳動(dòng)滾筒由巻筒、巻筒軸、巻筒傳動(dòng)裝置和制動(dòng)裝置組成。其特征是巻筒通過巻筒軸和支架固定 在巻筒座上，巻筒軸的一端與液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的動(dòng)力換擋變速箱連接；兩個(gè)液 壓鉗式制動(dòng)器安裝在巻筒座上，兩個(gè)制動(dòng)盤固定在巻筒的兩個(gè)端面處；液壓 馬達(dá)和液壓鉗式制動(dòng)器與液壓系統(tǒng)的控制裝置、油泵及動(dòng)力源連接。巻筒傳動(dòng)裝置是由液壓馬達(dá)與三個(gè)離合器控制的動(dòng)力換擋變速箱組成。 動(dòng)力換擋變速箱由箱體，輸入軸、輸出軸和中間軸三根傳動(dòng)軸，三個(gè)離合器 及七個(gè)常嚙合齒輪組成；輸入軸上有三個(gè)齒輪， 一個(gè)齒輪通過離合器與輸入 軸連接，并與固定在輸出軸上的齒輪相嚙合；另一個(gè)齒輪固定在輸入軸上， 并與輸出軸上的齒輪相嚙合，輸出軸上的齒輪通過離合器與輸出軸連接；第 三個(gè)齒輪與中間軸上的一個(gè)齒輪相嚙合，中間軸上的另一個(gè)齒輪通過離合器 與中間軸連接，并經(jīng)輸入軸上的齒輪與輸出軸上的齒輪相嚙合。變速箱的輸入軸與液壓馬達(dá)連接，輸出軸與巻筒軸連接。所述輸入軸、輸出軸和中間軸上的離合器為碟簧分離，液壓壓緊的摩擦離合器。傳動(dòng)齒輪套裝在軸上，通過摩擦片與安裝在軸端的離合器殼連接； 離合器殼的臺(tái)肩處通過軸承與安裝在箱體上的軸承座連接；離合器殼內(nèi)裝有 活塞，活塞的一個(gè)端面處為充油腔，另一端面的外環(huán)部分與摩擦片接觸，中 環(huán)部分通過彈簧與傳動(dòng)軸的軸肩接觸。當(dāng)活塞一端的充油腔內(nèi)充進(jìn)液壓油時(shí)， 活塞移動(dòng)，在壓縮彈簧的同時(shí)壓緊摩擦片。此時(shí)傳動(dòng)軸帶動(dòng)離合器殼，并通 過摩擦片帶動(dòng)齒輪旋轉(zhuǎn)。當(dāng)液壓油卸壓時(shí)，彈簧推動(dòng)活塞復(fù)位，摩擦片脫開， 齒輪不轉(zhuǎn)動(dòng)。液壓油是通過端蓋和傳動(dòng)軸上的孔進(jìn)入充油腔的(圖中未畫出)。液壓鉗式制動(dòng)器是由彈簧夾緊的液壓分離制動(dòng)器，每組制動(dòng)器由對(duì)稱設(shè) 置在制動(dòng)盤兩側(cè)的制動(dòng)單元組成。液力傳動(dòng)滾筒工作時(shí)，動(dòng)力源(發(fā)動(dòng)機(jī)或電動(dòng)機(jī))帶動(dòng)油泵工作，液壓 油在液壓系統(tǒng)控制裝置的控制下，驅(qū)動(dòng)液壓馬達(dá)帶動(dòng)動(dòng)力換擋變速箱，使?jié)L 筒工作。滾筒轉(zhuǎn)速的調(diào)整是通過動(dòng)力換擋變速箱上的換擋離合器實(shí)現(xiàn)的，每 一根軸上的離合器控制一個(gè)擋位，可以改變滾筒的工作速度及牽引力。當(dāng)需 要制動(dòng)時(shí)，液壓系統(tǒng)控制裝置斷開兩個(gè)液壓鉗式制動(dòng)器的壓力油回路，在壓 力彈簧的作用下，制動(dòng)器的活塞從制動(dòng)盤的兩面同時(shí)壓緊制動(dòng)片，使制動(dòng)盤 及巻筒停止轉(zhuǎn)動(dòng)。本實(shí)用新型的有益效果是，由于該滾筒采用了液壓一機(jī)械傳動(dòng)，克服了 現(xiàn)有設(shè)備需配備角傳動(dòng)箱、滾筒減速裝置、氣動(dòng)離合器及氣源等設(shè)備?？朔?了機(jī)構(gòu)復(fù)雜和維修保養(yǎng)費(fèi)用高的缺點(diǎn)。兩個(gè)液壓鉗式制動(dòng)器則提高了滾筒制 動(dòng)的安全性和可靠性。所以該滾筒具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、傳動(dòng)可靠、操作便捷、安 全性能好和使用壽命長(zhǎng)的特點(diǎn)。能適應(yīng)不同作業(yè)環(huán)境的需要，滿足作業(yè)速度 及牽引力的變化?？蓮V泛應(yīng)用于油、氣田的通井機(jī)、建筑業(yè)的升降機(jī)和船舶 的纜繩作業(yè)裝置等設(shè)備。

圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖，圖2為動(dòng)力換擋變速箱的結(jié)構(gòu)示意圖， 圖3為中間軸上離合器的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1為液壓馬達(dá)、2為動(dòng)力換擋變速 箱、3為巻筒軸、4為液壓鉗式制動(dòng)器、5為制動(dòng)盤、6為巻筒、7為巻筒座、 8為巻筒支架、9為變速箱體，10、 12、 13、 16、 17、 20和21為齒輪，11、 18和19為離合器，14為輸入軸、15為中間軸、22為輸出軸、23為摩擦片、 24為彈簧、25為軸承、26為端蓋、27為軸承座、28為離合器殼、29為活塞。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖說明本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
。巻筒6通過巻筒軸3和 支架8固定在巻筒座7上，巻筒軸3的一端與液壓馬達(dá)1驅(qū)動(dòng)的動(dòng)力換擋變 速箱2連接；兩個(gè)液壓鉗式制動(dòng)器4安裝在巻筒座7上，兩個(gè)制動(dòng)盤5固定 在巻筒6的兩個(gè)端面處；液壓馬達(dá)1和液壓鉗式制動(dòng)器4與液壓系統(tǒng)的控制 裝置、油泵及動(dòng)力源連接。巻筒傳動(dòng)裝置是由液壓馬達(dá)1與三個(gè)離合器控制的動(dòng)力換擋變速箱2組 成。動(dòng)力換擋變速箱2由箱體9，輸入軸14、輸出軸22和中間軸15三根傳 動(dòng)軸，三個(gè)離合器及七個(gè)齒輪組成；輸入軸14上有三個(gè)齒輪， 一個(gè)齒輪20 通過離合器19與輸入軸14連接，并與固定在輸出軸22上的齒輪21相嚙合; 另一個(gè)齒輪12固定在輸入軸14上，并與輸出軸22上的齒輪10相嚙合，輸 出軸22上的齒輪10通過離合器11與輸出軸22連接；第三個(gè)齒輪13與中間 軸15上的一個(gè)齒輪16相嚙合，中間軸上的另一個(gè)齒輪17通過離合器18與 中間軸15連接，并經(jīng)輸入軸14上的齒輪20與輸出軸22上的齒輪21相嚙合。 所述輸入軸14、輸出軸22和中間軸15上的離合器為碟簧分離，液壓壓緊的 摩擦離合器。變速箱的輸入軸14與液壓馬達(dá)1連接，輸出軸22與巻筒軸3 連接。齒輪IO、 12、 13、 16、 17、 20和21的齒數(shù)分別為38、 73、 42、 52、 51、 18和63。變速箱三個(gè)擋次的數(shù)比分別為l擋63/18=3.5; 2擋63/18X 18/51X52/42=1.53; 3擋:38/73=0.52。液壓鉗式制動(dòng)器4是由彈簧夾緊的液壓分離制動(dòng)器，每組制動(dòng)器由對(duì)稱 設(shè)置在制動(dòng)盤5兩側(cè)的制動(dòng)單元組成。滾筒工作時(shí)，電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)油泵工作，液壓油在液壓系統(tǒng)控制裝置的控制 下，驅(qū)動(dòng)液壓馬達(dá)工作，帶動(dòng)動(dòng)力換擋變速箱使?jié)L筒旋轉(zhuǎn)。滾筒轉(zhuǎn)速的調(diào)整 是通過動(dòng)力換擋變速箱上的離合器實(shí)現(xiàn)的，每一根軸上的離合器控制一個(gè)擋 位。當(dāng)需要制動(dòng)時(shí)，液壓系統(tǒng)控制裝置斷開液壓鉗式制動(dòng)器的壓力油回路， 在碟形彈簧的作用下，制動(dòng)器的液壓活塞從制動(dòng)盤的兩面同時(shí)壓緊制動(dòng)片， 使制動(dòng)盤及巻筒停止轉(zhuǎn)動(dòng)。
權(quán)利要求1、一種雙盤式液壓制動(dòng)液力-機(jī)械傳動(dòng)滾筒，由卷筒、卷筒軸、卷筒傳動(dòng)裝置和制動(dòng)裝置組成，其特征是卷筒(6)通過卷筒軸(3)和支架(8)固定在卷筒座(7)上，卷筒軸(3)的一端與液壓馬達(dá)(1)驅(qū)動(dòng)的動(dòng)力換擋變速箱(2)連接；兩個(gè)液壓鉗式制動(dòng)器(4)安裝在卷筒座(7)上，兩個(gè)制動(dòng)盤(5)固定在卷筒(6)的兩個(gè)端面處；液壓馬達(dá)(1)和液壓鉗式制動(dòng)器(4)與液壓系統(tǒng)的控制裝置、油泵及動(dòng)力源連接。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙盤式液壓制動(dòng)液力一機(jī)械傳動(dòng)滾筒，其特征 是巻筒傳動(dòng)裝置是由液壓馬達(dá)與三個(gè)離合器控制的動(dòng)力換擋變速箱(2)組成， 動(dòng)力換擋變速箱由箱體(9)，輸入軸(14)、輸出軸(22)和中間軸(⑤三根傳動(dòng)軸， 三個(gè)離合器及七個(gè)常嚙合齒輪組成；輸入軸(14)上有三個(gè)齒輪， 一個(gè)齒輪卿通 過離合器(19)與輸入軸(14)連接，并與固定在輸出軸(22)上的齒輪(21)相嚙 合；另一個(gè)齒輪似固定在輸入軸(W)上，并與輸出軸(22)上的齒輪柳相嚙合， 輸出軸(22)上的齒輪卿通過離合器(ll)與輸出軸(22)連接；第三個(gè)齒輪(13) 與中間軸(15)上的一個(gè)齒輪(16)相嚙合，中間軸上的另一個(gè)齒輪肪通過離合器(18) 與中間軸(15)連接，并經(jīng)輸入軸上的齒輪(加與輸出軸上的齒輪(21)相嚙合； 變速箱的輸入軸(14)與液壓馬達(dá)(1)連接，輸出軸(22)與巻筒軸(3)連接。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙盤式液壓制動(dòng)液力一機(jī)械傳動(dòng)滾筒，其特征 是液壓鉗式制動(dòng)器(4)是由彈簧夾緊的液壓分離制動(dòng)器，每組制動(dòng)器由對(duì)稱 設(shè)置在制動(dòng)盤(5)兩側(cè)的制動(dòng)單元組成。
4、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的雙盤式液壓制動(dòng)液力一機(jī)械傳動(dòng)滾筒，其特征 是所述輸入軸(14)、輸出軸(22)和中間軸(15)上的離合器為碟簧分離，液壓 壓緊的摩擦離合器；傳動(dòng)齒輪套裝在軸上，通過摩擦片(23)與安裝在軸端 的離合器殼(28)連接；離合器殼(28)的臺(tái)肩處通過軸承(25)與安裝在 箱體(9)上的軸承座(27)連接；離合器殼(28)內(nèi)裝有活塞(29)，活塞的一 個(gè)端面處為充油腔，另一端面的外環(huán)部分與摩擦片(23)接觸，中環(huán)部分通 過彈簧(24)與傳動(dòng)軸的軸肩接觸。
專利摘要一種雙盤式液壓制動(dòng)液力-機(jī)械傳動(dòng)滾筒，屬于石油工程機(jī)械領(lǐng)域。是為了提高滾筒制動(dòng)的安全性和擴(kuò)大滾筒使用的轉(zhuǎn)速范圍而設(shè)計(jì)的。液力-機(jī)械傳動(dòng)滾筒的卷筒通過卷筒軸和軸承固定在卷筒座上，在卷筒軸的一端安裝有由液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的動(dòng)力換擋變速箱。兩個(gè)液壓鉗式制動(dòng)器安裝在卷筒座上，制動(dòng)器的制動(dòng)盤固定在卷筒的兩個(gè)端面處。油泵、液壓系統(tǒng)控制裝置和液壓馬達(dá)通過變速箱帶動(dòng)卷筒工作，通過雙液壓鉗式制動(dòng)器實(shí)現(xiàn)卷筒的制動(dòng)。較好地解決了現(xiàn)有設(shè)備存在的問題，使該滾筒具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、傳動(dòng)可靠、操作便捷、安全性能好和使用壽命長(zhǎng)的特點(diǎn)。可廣泛應(yīng)用于油氣田的通井機(jī)、建筑業(yè)的升降機(jī)和船舶的纜繩作業(yè)裝置等設(shè)備。
文檔編號(hào)E21B31/00GK201165858SQ20082001126
公開日2008年12月17日 申請(qǐng)日期2008年2月22日 優(yōu)先權(quán)日2008年2月22日
發(fā)明者潘世斌, 陳景華 申請(qǐng)人:遼寧世代石油機(jī)械有限公司