一種行星變速器和混砂車(chē)的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型提供了一種行星變速器和混砂車(chē),內(nèi)齒圈固定在上端蓋和下端蓋之間,行星架上蓋和輸出軸連接,行星輪兩端分別安裝在行星架上蓋和輸出軸上,太陽(yáng)輪位于行星架上蓋和輸出軸之間,太陽(yáng)輪與行星輪嚙合,行星輪與內(nèi)齒圈嚙合;在行星架上蓋上開(kāi)設(shè)有行星架內(nèi)花鍵,在輸入軸上開(kāi)設(shè)有輸入軸外花鍵,在太陽(yáng)輪上開(kāi)設(shè)有太陽(yáng)輪內(nèi)花鍵,花鍵套套在輸入軸上,花鍵套的內(nèi)花鍵與輸入軸外花鍵配合;驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)花鍵套上下移動(dòng),當(dāng)花鍵套位于上方時(shí),花鍵套的外花鍵與行星架內(nèi)花鍵配合,當(dāng)花鍵套位于下方時(shí),花鍵套的外花鍵與太陽(yáng)輪內(nèi)花鍵配合。本實(shí)用新型行星變速器整體尺寸小、輸出轉(zhuǎn)矩大、換擋操控性好?;焐败?chē)實(shí)現(xiàn)對(duì)油井壓裂過(guò)程中砂比變化大。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
一種行星變速器和混砂車(chē)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本實(shí)用新型涉及機(jī)械領(lǐng)域,特別涉及一種行星變速器和混砂車(chē)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著原油開(kāi)采率的不斷增大,特別是經(jīng)多年的開(kāi)采,我國(guó)不少油田已進(jìn)入采油的中晚期階段。由于油井生產(chǎn)層滲透率大幅度下降,壓裂已成為目前開(kāi)采低滲透率油田的最有效措施之一。
[0003]壓裂機(jī)組是壓裂施工的必備設(shè)備,而混砂車(chē)又是機(jī)組中的主要配套設(shè)備?;焐败?chē)性能是否可靠,是決定施工成敗的關(guān)鍵。一臺(tái)性能優(yōu)良的混砂車(chē)要求設(shè)計(jì)精良,結(jié)構(gòu)合理,布局緊湊,牢固耐用。而良好的大排量可調(diào)速的螺旋輸砂器,以保證壓裂時(shí)供砂充分??墒?,在壓裂的噴砂射孔階段和壓裂支撐階段,其砂比是不同的;為此,與螺旋輸砂器相配的液壓馬達(dá)速比要求范圍較寬,以達(dá)到在噴砂射孔階段和壓裂支撐階段的不同砂比。
[0004]如圖1所示,目前,混砂車(chē)采用液壓馬達(dá)101直接驅(qū)動(dòng)螺旋輸砂器100,螺旋輸砂器100與液壓馬達(dá)101之間沒(méi)有變速器。然而,現(xiàn)有的混砂車(chē)在作業(yè)要求小砂比時(shí),在液壓馬達(dá)轉(zhuǎn)速較低時(shí)會(huì)出現(xiàn)啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩不足而轉(zhuǎn)動(dòng)頓措,嚴(yán)重時(shí)會(huì)出現(xiàn)螺旋輸砂器卡死的現(xiàn)象。這在油井壓裂過(guò)程中,會(huì)嚴(yán)重影響作業(yè)的順利進(jìn)行。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]有鑒于此,本實(shí)用新型提出的行星變速器,整體尺寸小、輸出轉(zhuǎn)矩大、換擋容易、操控性好。本實(shí)用新型提出的混砂車(chē),采用本實(shí)用新型的行星變速器,實(shí)現(xiàn)對(duì)油井壓裂過(guò)程中砂比變化大,且持續(xù)可靠的輸砂。
[0006]—方面,本實(shí)用新型提供了一種行星變速器,包括上端蓋、下端蓋、內(nèi)齒圈、行星架上蓋、太陽(yáng)輪、行星輪、花鍵套、輸入軸、輸出軸、驅(qū)動(dòng)裝置;內(nèi)齒圈固定在上端蓋和下端蓋之間,行星架上蓋和輸出軸連接,行星輪兩端分別安裝在行星架上蓋和輸出軸上,太陽(yáng)輪位于行星架上蓋和輸出軸之間,太陽(yáng)輪與行星輪嚙合,行星輪與內(nèi)齒圈嚙合;在行星架上蓋上開(kāi)設(shè)有行星架內(nèi)花鍵,在輸入軸上開(kāi)設(shè)有輸入軸外花鍵,在太陽(yáng)輪上開(kāi)設(shè)有太陽(yáng)輪內(nèi)花鍵,花鍵套套在輸入軸上,花鍵套的內(nèi)花鍵與輸入軸外花鍵配合;驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)花鍵套上下移動(dòng),當(dāng)花鍵套位于上方時(shí),花鍵套的外花鍵與行星架內(nèi)花鍵配合,當(dāng)花鍵套位于下方時(shí),花鍵套的外花鍵與太陽(yáng)輪內(nèi)花鍵配合。
[0007]進(jìn)一步地,在上端蓋上安裝有第四軸承,行星架上蓋的上端與第四軸承配合,在行星架上蓋上安裝有第一軸向定位環(huán),第一軸向定位環(huán)位于行星架內(nèi)花鍵上方,第一軸向定位環(huán)用于對(duì)花鍵套向上移動(dòng)進(jìn)行定位。
[0008]進(jìn)一步地,在輸入軸上開(kāi)設(shè)有徑向孔,在徑向孔內(nèi)安裝有彈簧,在彈簧兩端各設(shè)置有定位件;在花鍵套內(nèi)壁上設(shè)置有兩個(gè)環(huán)形溝槽,兩個(gè)環(huán)形溝槽上下方向布置在花鍵套內(nèi)壁上,定位件抵靠在環(huán)形溝槽內(nèi)。
[0009]進(jìn)一步地,在輸出軸上安裝有第二軸向定位環(huán),在花鍵套上安裝有滑動(dòng)軸承,輸入軸下端與第二軸向定位環(huán)配合,輸入軸上端與滑動(dòng)軸承配合,第二軸向定位環(huán)用于對(duì)輸入軸下端定位。
[0010]進(jìn)一步地,包括行星架隔板,行星架隔板位于行星架上蓋和輸出軸之間,行星架隔板兩端分別通過(guò)螺栓固定在行星架上蓋和輸出軸上。
[0011]進(jìn)一步地,在行星架上蓋和輸出軸上分別安裝有第三軸承,行星輪兩端分別與第三軸承配合。
[0012]進(jìn)一步地,驅(qū)動(dòng)裝置包括撥叉支座、換擋撥叉、換擋撥叉軸;撥叉支座安裝在上端蓋上,換擋撥叉軸與換擋撥叉固定連接,換擋撥叉和換擋撥叉軸安裝在撥叉支座上;在花鍵套上設(shè)置有撥叉槽,換擋撥叉端部位于撥叉槽內(nèi)。
[0013]進(jìn)一步地,在撥叉支座上安裝有輸入軸端蓋,在下端蓋上安裝有輸出軸密封端蓋,在輸入軸端蓋上安裝有第一軸承和第一密封圈,在下端蓋上安裝有第二軸承,在輸出軸密封端蓋上安裝有第二密封圈;第一軸承和第一密封圈套在輸入軸上,第二軸承和第二密封圈套在輸出軸上。
[0014]本實(shí)用新型提出的行星變速器,整體尺寸小、輸出轉(zhuǎn)矩大、換擋容易、操控性好。
[0015]另外,本實(shí)用新型還提供一種混砂車(chē),包括上述的行星變速器。
[0016]進(jìn)一步地,包括液壓馬達(dá)和螺旋輸砂裝置,行星變速器的輸入軸與液壓馬達(dá)的主軸連接,行星變速器的輸出軸與螺旋輸砂裝置的轉(zhuǎn)軸連接。
[0017]本實(shí)用新型提出一種混砂車(chē),采用本實(shí)用新型的行星變速器,實(shí)現(xiàn)對(duì)油井壓裂過(guò)程中砂比變化大,且持續(xù)可靠的輸砂。
【附圖說(shuō)明】
[0018]構(gòu)成本實(shí)用新型的一部分的附圖用來(lái)提供對(duì)本實(shí)用新型的進(jìn)一步理解,本實(shí)用新型的示意性實(shí)施例及其說(shuō)明用于解釋本實(shí)用新型,并不構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新型的不當(dāng)限定。在附圖中:
[0019]圖1為現(xiàn)有技術(shù)混砂車(chē)的螺旋輸砂裝置示意圖;
[0020]圖2為本實(shí)用新型混砂車(chē)的螺旋輸砂裝置示意圖;
[0021 ]圖3為本實(shí)用新型行星變速器在第一擋位狀態(tài)示意圖;
[0022]圖4為本實(shí)用新型行星變速器在第二擋位狀態(tài)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0023]需要說(shuō)明的是,在不沖突的情況下,本實(shí)用新型中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并接合實(shí)施例來(lái)詳細(xì)說(shuō)明本實(shí)用新型。
[0024]下面接合圖2至圖4,對(duì)本實(shí)用新型的優(yōu)選作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
[0025]如圖3所示,本實(shí)用新型優(yōu)選的一種行星變速器,包括兩個(gè)擋位。如圖3所示,花鍵套17位于上方,花鍵套17的外花鍵與行星架內(nèi)花鍵36配合,花鍵套17的外花鍵與太陽(yáng)輪內(nèi)花鍵34脫開(kāi),此時(shí)行星變速器處于第一擋位狀態(tài),第一擋位傳動(dòng)路線是:輸入軸32—一行星架上蓋13——輸出軸I,第一擋位的速比為I,也即為沒(méi)有變速。
[0026]如圖4所示,花鍵套17在驅(qū)動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)下,花鍵套17位于下方,花鍵套17的外花鍵與太陽(yáng)輪內(nèi)花鍵34配合,花鍵套17的外花鍵與行星架內(nèi)花鍵36脫開(kāi),此時(shí)行星變速器處于第二擋位狀態(tài),第二擋位傳動(dòng)路線是:輸入軸32--太陽(yáng)輪29--行星輪10和內(nèi)齒圈
11一一行星架上蓋13和輸出軸I。第二擋位的速比大于I,第二擋位的速比可以根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行設(shè)計(jì)。
[0027]本實(shí)用新型的驅(qū)動(dòng)裝置可以采用手動(dòng)、電動(dòng)、液壓、氣壓等方式驅(qū)動(dòng)花鍵套17上下移動(dòng),實(shí)現(xiàn)換擋。
[0028]現(xiàn)對(duì)本實(shí)用新型的行星變速器結(jié)構(gòu)進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明,如圖3所示,本實(shí)用新型優(yōu)選的一種行星變速器,其內(nèi)齒圈11兩端分別通過(guò)圓周方向的多個(gè)螺栓8固定在上端蓋12和下端蓋7上。
[0029]在上端蓋12和下端蓋7圍成的內(nèi)腔中安裝有行星架上蓋13和輸出軸I,在上端蓋12上安裝有第四軸承14,行星架上蓋13的上端與第四軸承14配合,行星架上蓋13可以自轉(zhuǎn),本實(shí)施例的第四軸承14為深溝球軸承,但也可以采用其它類(lèi)型的球軸承或滾子軸承或滑動(dòng)軸承21。3個(gè)行星架隔板31位于行星架上蓋13和輸出軸I之間,3個(gè)行星架隔板31兩端分別通過(guò)螺栓30固定在行星架上蓋13和輸出軸I上,3個(gè)行星架隔板31使行星架上蓋13和輸出軸I固定。
[0030]在上端蓋12和下端蓋7圍成的內(nèi)腔中安裝有3個(gè)行星輪10,在行星架上蓋13和輸出軸I的圓周上分別安裝有3個(gè)第三軸承9,3個(gè)行星輪10的軸兩端分別與行星架上蓋13及輸出軸I的第三軸承9配合,行星輪10可以自轉(zhuǎn),本實(shí)施例的第三軸承9采用圓柱滾子軸承,但也可以采用其它類(lèi)型的球軸承或滾子軸承或滑動(dòng)軸承21。
[0031]在上端蓋12和下端蓋7圍成的內(nèi)腔中安裝有一個(gè)太陽(yáng)輪29,太陽(yáng)輪29位于中間,3個(gè)行星輪10分別與太陽(yáng)輪29常嚙合,最外圍是一個(gè)大的內(nèi)齒圈11,內(nèi)齒圈11與3個(gè)行星輪10嚙合,3個(gè)行星輪10位于內(nèi)齒圈11和太陽(yáng)輪29之間。
[0032]為了使換擋操控性好,換擋容易。在行星架上蓋13上開(kāi)設(shè)有行星架內(nèi)花鍵36,在輸入軸32上開(kāi)設(shè)有輸入軸外花鍵35,在太陽(yáng)輪29上開(kāi)設(shè)有太陽(yáng)輪內(nèi)花鍵34,花鍵套17套在輸入軸32上,花鍵套17的內(nèi)花鍵與輸入軸外花鍵35配合,驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)花鍵套17上下移動(dòng)。如圖4所示,當(dāng)花鍵套17位于上方時(shí),花鍵套17的外花鍵與行星架內(nèi)花鍵36配合,花鍵套17的外花鍵與太陽(yáng)輪內(nèi)花鍵34脫開(kāi)。如圖4所示,當(dāng)花鍵套17位于下方時(shí),花鍵套17的外花鍵與太陽(yáng)輪內(nèi)花鍵34配合,花鍵套17的外花鍵與行星架內(nèi)花鍵36脫開(kāi)。
[0033]為了對(duì)花鍵套17向上和向下移動(dòng)定位,在行星架上蓋13上安裝有第一軸向定位環(huán)15,第一軸向定位環(huán)15位于行星架內(nèi)花鍵36上方,第一軸向定位環(huán)15對(duì)花鍵套17向上移動(dòng)進(jìn)行定位。當(dāng)花鍵套17向下移動(dòng)時(shí),由于輸出軸I的上端面位于花鍵套17下方,花鍵套17下端面與輸出軸I端面貼合時(shí),花鍵套17不能繼續(xù)向下移動(dòng)。
[0034]為了使行星變速箱換擋順暢,換擋操控性好,在輸入軸32上設(shè)計(jì)有一徑向孔,徑向孔為通孔,在其內(nèi)部安裝有彈簧16,彈簧16的兩端各安裝有一個(gè)定位件27,本實(shí)施例的定位件27為鋼珠,但也可以采用鋼球或者其它結(jié)構(gòu)。在花鍵套17內(nèi)壁上開(kāi)設(shè)有兩個(gè)環(huán)形溝槽,兩個(gè)環(huán)形溝槽上下方向布置在花鍵套17內(nèi)壁上,定位件27抵靠在環(huán)形溝槽內(nèi)。如圖3所示,當(dāng)行星變速箱處于第一擋位時(shí),定位件27抵靠在下方的環(huán)形溝槽內(nèi)。如圖4所示,當(dāng)行星變速箱處于第二擋位時(shí),定位件27抵靠在上方的環(huán)形溝槽內(nèi)?;ㄦI套17沿輸入軸32滑動(dòng)過(guò)程,花鍵套17使定位件27向輸入軸32的徑向孔移動(dòng),彈簧16壓縮。因此,花鍵套17上下移動(dòng)必然克服彈簧16阻止,花鍵套17才能移動(dòng),防止行星變速器自已跳擋和脫擋。[0035 ]為了對(duì)輸入軸3 2進(jìn)行軸向定位,在輸出軸I的軸向開(kāi)設(shè)有凹槽,在凹槽內(nèi)安裝有第二軸向定位環(huán)2,在花鍵套17上安裝有滑動(dòng)軸承21,輸入軸32下端與第二軸向定位環(huán)2配合,輸入軸32上端與滑動(dòng)軸承21配合。第二軸向定位環(huán)2不僅起到了軸向定位作用,還起到了滑動(dòng)軸承21作用,軸入軸可以相對(duì)花鍵套17和輸出軸I自由轉(zhuǎn)動(dòng),花鍵套17也可以相對(duì)軸入軸上下移動(dòng)。
[0036]本實(shí)施例的驅(qū)動(dòng)裝置包括撥叉支座28、換擋撥叉24、換擋撥叉軸26;撥叉支座28通過(guò)螺栓固定在上端蓋12上,換擋撥叉軸26通過(guò)半圓鍵26與換擋撥叉24連接,換擋撥叉24和換擋撥叉軸26安裝在撥叉支座28上;在花鍵套17上設(shè)置有撥叉槽,換擋撥叉24端部位于撥叉槽內(nèi)。換擋撥叉軸26旋轉(zhuǎn),換擋撥叉24帶動(dòng)花鍵套17上下移動(dòng)。
[0037]為了密封,輸入軸端蓋23通過(guò)螺栓18和墊圈19固定在撥叉支座28上,輸出軸密封端蓋33通過(guò)螺栓5和墊圈6固定在下端蓋7上。在輸入軸端蓋23上安裝有第一軸承20和第一密封圈22,在下端蓋7上安裝有第二軸承4,在輸出軸密封端蓋33上安裝有第二密封圈3;第一軸承20和第一密封圈22套在輸入軸32上,第二軸承4和第二密封圈3套在輸出軸I上。本實(shí)施例的第二軸承4為深溝球軸承,本實(shí)施例的第一軸承20為調(diào)心軸承。第一軸承20和第二軸承4也可以采用其它類(lèi)型的球軸承或滾子軸承或滑動(dòng)軸承21。本實(shí)施例的第一密封圈22和第二密封圈3均為唇形密封圈,但也可以采用O型密封圈。
[0038]如圖2所示,本實(shí)用新型還提供了一種混砂車(chē),包括上述的行星變速器102,行星變速器102的輸入軸與液壓馬達(dá)1I的主軸連接,行星變速器102的輸出軸與螺旋輸砂裝置100的轉(zhuǎn)軸連接。由于上述的行星變速器102具有兩個(gè)擋位,液壓馬達(dá)101通過(guò)行星變速器102變速后,驅(qū)動(dòng)螺旋輸砂裝置100旋轉(zhuǎn)。該混砂車(chē)可滿(mǎn)足對(duì)油井壓裂過(guò)程中砂比變化大工況,且持續(xù)可靠的輸砂。
[0039]以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已,并不用以限制本實(shí)用新型,凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi),所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等,均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種行星變速器,其特征在于:包括上端蓋(12)、下端蓋(7)、內(nèi)齒圈(11)、行星架上蓋(13)、太陽(yáng)輪(29)、行星輪(10)、花鍵套(17)、輸入軸(32)、輸出軸(1)、驅(qū)動(dòng)裝置;內(nèi)齒圈(11)固定在上端蓋(12)和下端蓋(7)之間,行星架上蓋(13)和輸出軸(I)連接,行星輪(10)兩端分別安裝在行星架上蓋(13)和輸出軸(I)上,太陽(yáng)輪(29)位于行星架上蓋(13)和輸出軸(I)之間,太陽(yáng)輪(29)與行星輪(10)嚙合,行星輪(10)與內(nèi)齒圈(11)嚙合;在行星架上蓋(13)上開(kāi)設(shè)有行星架內(nèi)花鍵(36),在輸入軸(32)上開(kāi)設(shè)有輸入軸外花鍵(35),在太陽(yáng)輪(29)上開(kāi)設(shè)有太陽(yáng)輪內(nèi)花鍵(34),花鍵套(17)套在輸入軸(32)上,花鍵套(17)的內(nèi)花鍵與輸入軸外花鍵(35)配合;驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)花鍵套(17)上下移動(dòng),當(dāng)花鍵套(17)位于上方時(shí),花鍵套(17)的外花鍵與行星架內(nèi)花鍵(36)配合,當(dāng)花鍵套(17)位于下方時(shí),花鍵套(17)的外花鍵與太陽(yáng)輪內(nèi)花鍵(34)配合。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的行星變速器,其特征在于:在上端蓋(12)上安裝有第四軸承(14),行星架上蓋(13)的上端與第四軸承(14)配合,在行星架上蓋(13)上安裝有第一軸向定位環(huán)(15),第一軸向定位環(huán)(15)位于行星架內(nèi)花鍵(36)上方,第一軸向定位環(huán)(15)用于對(duì)花鍵套(17)向上移動(dòng)進(jìn)行定位。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的行星變速器,其特征在于:在輸入軸(32)上開(kāi)設(shè)有徑向孔,在徑向孔內(nèi)安裝有彈簧(16),在彈簧(16)兩端各設(shè)置有定位件(27);在花鍵套(I7)內(nèi)壁上設(shè)置有兩個(gè)環(huán)形溝槽,兩個(gè)環(huán)形溝槽上下方向布置在花鍵套(17)內(nèi)壁上,定位件(27)抵靠在環(huán)形溝槽內(nèi)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的行星變速器,其特征在于:在輸出軸(I)上安裝有第二軸向定位環(huán)(2),在花鍵套(17)上安裝有滑動(dòng)軸承(21),輸入軸(32)下端與第二軸向定位環(huán)(2)配合,輸入軸(32)上端與滑動(dòng)軸承(21)配合,第二軸向定位環(huán)(2)用于對(duì)輸入軸(32)下端定位。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的行星變速器,其特征在于:包括行星架隔板(31),行星架隔板(31)位于行星架上蓋(13)和輸出軸(I)之間,行星架隔板(31)兩端分別通過(guò)螺栓固定在行星架上蓋(13)和輸出軸(I)上。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的行星變速器,其特征在于:在行星架上蓋(13)和輸出軸(I)上分別安裝有第三軸承(9),行星輪(10)兩端分別與第三軸承(9)配合。7.根據(jù)權(quán)利要求1至6任意一項(xiàng)所述的行星變速器,其特征在于:驅(qū)動(dòng)裝置包括撥叉支座(28)、換擋撥叉(24)、換擋撥叉軸(26);撥叉支座(28)安裝在上端蓋(I2)上,換擋撥叉軸(26)與換擋撥叉(24)固定連接,換擋撥叉(24)和換擋撥叉軸(26)安裝在撥叉支座(28)上;在花鍵套(17)上設(shè)置有撥叉槽,換擋撥叉(24)端部位于撥叉槽內(nèi)。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的行星變速器,其特征在于:在撥叉支座(28)上安裝有輸入軸端蓋(23),在下端蓋(7)上安裝有輸出軸密封端蓋(33),在輸入軸端蓋(23)上安裝有第一軸承(20)和第一密封圈(22),在下端蓋(7)上安裝有第二軸承(4),在輸出軸密封端蓋(33)上安裝有第二密封圈(3);第一軸承(20)和第一密封圈(22)套在輸入軸(32)上,第二軸承(4)和第二密封圈(3)套在輸出軸(I)上。9.一種混砂車(chē),其特征在于,包括如權(quán)利要求1至8任意一項(xiàng)所述的行星變速器(102)。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的混砂車(chē),其特征在于,包括液壓馬達(dá)(101)和螺旋輸砂裝置(100),行星變速器(102)的輸入軸與液壓馬達(dá)(101)的主軸連接,行星變速器(102)的輸出軸與螺旋輸砂裝置(100)的轉(zhuǎn)軸連接。
【文檔編號(hào)】F16H57/031GK205503879SQ201521111152
【公開(kāi)日】2016年8月24日
【申請(qǐng)日】2015年12月29日
【發(fā)明人】王初亮, 楊豫川, 何紅
【申請(qǐng)人】三重型能源裝備有限公司, 三一重型能源裝備有限公司