专利名称：具有专用底盘的轮式通井机的制作方法
技术领域：
本实用新型是一种具有通井机专用底盘的轮式通井机。适用于油井、气井的修井作业，属于采矿机械范畴。
国外修井时采用修井机，修井机的功能齐全，但价格昂贵。目前国内的主要修井设备为通井机。履带式通井机功率小、移动性差，快绳拉力和速度低，操纵复杂。近几年新开发的轮式通井机解决了移动性差、功率小和操纵复杂等问题，但因其底盘均为装载机底盘改造而成，结构布置受原装载机底盘的限制，使通井机各部件不能合理选用和布置。其不足之处有以下几点①由于装载机底盘选用的是适合于装载机作业特点的液力变矩器，装载机的作业特点是作业和行驶同时进行，因此发动机和变矩器只能部分功率匹配。而通井机的作业特点是行驶时不作业，作业时不行驶，用部分功率匹配的变矩器传递全功率会因变矩器容量小使通井机的快绳拉力和快绳速度达不到发动机所能发挥的参数值，并会使变矩器寿命下降。②由于装载机工作装置和通井机工作装置的作业特点有着本质的不同，选用装载机底盘的通井机不得不在原变矩器的后面增加分动器和角传动器，才能将动力传至绞车卷筒，动力传递过程为发动机－→变矩器－→变速器－→传动轴－→角传动器－→分动器－→传动轴－→卷筒减速器－→卷筒。这就不得不在装载机机架上增加1～2个箱体和相应的轴承、密封等其它零件，同时为了解决角传动器和分动器的散热，还要在它们的箱体增设散热片，致使整机布置复杂，制造成本高。③采用装载机底盘的通井机，为了安装工作装置，有的在原装载机前、后机架的基础上增加了中机架，绞车安装在中机架内。由于增加了整体机架的长度，为了解决通井机作业时的定位和稳定性等问题，又增设了一套钻地锚装置，它是由液压马达、减速装置、加压起升油缸、方钻杆、地锚压盘和拉杆组成，安装在绞车架的两侧，这不仅增加了整机的重量，而且提高了成本，增加了操作的复杂性。
本实用新型的目的是根据通井机的作业特点，对通井机底盘进行全新的设计，改变原装载机底盘的总体布置和功率匹配，采用新的液力机械传动系统、液压系统和制动系统，提供一种具有专用底盘实现全功率匹配的轮式通井机，使整机布置简单、紧凑、作业平稳可靠，操作简便，成本低，工作效率高。
本实用新型有如下几个特点1.为了解决发动机、变矩器全功率匹配问题，采用了自行设计制造的大容量液力变矩器，其结构特点为在原装载机采用的液力变矩器的基础上，改变了泵轮、一级涡轮、二级涡轮和导轮四个叶轮叶片的液力传动油的进出口角度10°～15°，由于进出口角度的改变，提高了变矩器能容，泵轮输入力矩最大可达432N·m，输出最大力矩可达1864N·m，达到全功率匹配的目的，快绳拉力最大可达21吨，最高速度可达11m／s。
2.本实用新型的动力传动系在原装载机动力换档变速器的基础上，仅仅增加了一对伞齿轮和二个啮合套，组成一个专用变速器，就起到了变速器、分动器、角传动器的作用。绞车和行驶的动力输出由一个专用变速器即可控制。其结构特点为将原装载机动力换档变速器的输出被动齿轮空套于控制前后桥的动力输出轴上，由一个啮合套控制行驶动力的输出；另一个啮合套与Ⅱ档油缸轴花键连接，可将动力换档变速器输出动力经一对螺旋伞齿轮将动力改变90°后传至绞车卷筒。动力传递过程为发动机－→变矩器－→专用变速器－→连轴器－→卷筒减速器－→卷筒。这样就省去了两个传动轴，两个箱体和相应的轴承密封件等零件，并可利用原变速器系统的润滑、散热功能，既可降低成本提高寿命，又可减轻重量并使结构紧凑，便于整机布置。
3.本实用新型的制动系统具有行车制动、作业时四轮制动和紧急制动三个功能。由于整机结构简单紧凑，通井机作业时，在行车制动系统中只增加一个液压开关阀，在不切断动力的同时，即可使前后四轮制动，保证作业时整机平稳，制动性能良好。为了保证安全，本实用新型的制动系统中还有由紧急制动阀、快放阀、弹簧贮能器和蹄式制动器组成的紧急制动系统。
4.液压系统输出液压动力的快速接头安装在前机架上，可接液压钳等作业工具，便于修井作业。液压支腿保证通井机作业时整机对地面附着力好，平稳可靠。
5.采用前、后机架绞接连接的结构，可左转或右转0°～38°，使整机转向灵活，移动性好。
绞车安装在后机架前部；驾驶室安装在后机架中部；大容量液力变矩器和专用变速器连为一体通过传动轴与发动机连接，安装在后机架的中、后部，使整机布置简单紧凑，同时利用绞车卷筒和发动机、液力变矩器的重量可进一步提高整机对地面的附着力和作业时的稳定性。
本实用新型为铰接车架四轮驱动、全液压转向，越野性好，转向半径小。发动机和液力变矩器、变速器匹配合理，制动性能好，结构简单紧凑，操作方便，成本低，为一种具有通井机专用底盘，能实现全功率匹配的新型通井机。
图1～图5是本实用新型的最佳实施例的附图。
图1是该轮式通井机的主视图。
图2是该轮式通井机左转38°时的俯视图。
图3是该轮式通井机传动系统图。
图4是该轮式通井机采用的液力变矩器剖面图。
图5是该轮式通井机制动系统图。
参看
图1、图2、图3可以看到具有专用底盘的轮式通井机的各部件安装位置。大容量液力变矩器［10］和专用变速器［12］连为一体通过传动轴与发动机［9］连接，安装于后机架［4］的中、后部位，驾驶室位于后机架［4］的中部。能输出液压动力的快速接头［1］安装在前机架［2］上，四个液压支腿［6］安装在四个轮胎的两侧。前机架［2］和后机架［4］由铰销［3］绞接在一起，可左转或右转0°～38°，前后机架均用单板梁焊接而成。绞车［5］用螺栓固定在后机架［2］的前部，绞车卷筒中心线位于前后桥［21］之间距前轴1／3～2／3轴距处。
参看图3、图4。该机的动力传递过程是发动机［9］通过液力变矩器［10］将动力分别传递给液压泵［11］和专用变速器［12］，该液力变矩器在原装载机用液力变矩器基础上，改变了泵轮［28］、一级涡轮［29］、二级涡轮［30］和导轮［31］四个叶轮叶片的进出口的角度10°～15°，由此增大变矩器的能容。发动机动力经液力变矩器［10］进入专用变速器［12］。专用变速器［12］包括原装载机用动力换档变速器和新增的一对螺旋伞齿轮［14、15］和二个啮合套［20、25］。动力换档变速器具有一倒二正三个档位。动力传递过程为啮合套［25］与动力换档变速器的动力输出轴［23］花键连接，输出被动齿轮［26］空套于动力输出轴［23］上，由啮合套［25］控制行驶动力输出；Ⅱ档油缸轴［13］与输出主动齿轮［27］用螺栓连成一体，主动伞齿轮［14］经轴承空套在Ⅱ档油缸轴［13］上，啮合套［20］与Ⅱ档油缸轴［13］花键连接，从动伞齿轮［15］经花键与专用变速器功率输出轴［19］相连接，由啮合套［20］控制卷筒动力输出。当绞车工作时，脱开啮合套［25］，；接合啮合套［20］，使动力经输出主动齿轮［27］－→一对螺旋伞齿轮［14、15］－→功率输出轴［19］－→连轴器［16］－→卷筒减速器［17］－→卷筒［18］。当通井机行驶时，则脱开啮合套［20］，接合啮合套［25］，使动力经齿轮［26］传到前后桥［21］。
参看图5，该机制动系统包括行车制动、作业时四轮制动和紧急制动系统。①行车制动系统是气顶油、四轮制动的双管路系统。由空气压缩机［32］、油水分离器［33］、压力控制器［34］、单向阀［35］、空气罐［36］、双管路制动阀［38］、加力器［43］及钳盘式制动器［44］组成。进入空气罐的压力为637～686kPa，当踩下双管路气制动阀［38］，气分二路进入前后桥加力器［43］，压力油进入制动分泵，制动前后四个车轮。②作业四轮制动系统，在行车制动系统中只加了一个液压开关阀［37］，在不切断动力的同时，使前后四个车轮制动。③紧急制动系统，是由紧急制动阀［39］、快放阀［41］、；弹簧贮能器［40］和蹄式制动器［42］组成，当行车制动系统的压力低于某一值(380kPa)时，靠弹簧贮能器贮存的能量自动刹车。
权利要求1.一种由轮式底盘和绞车组成的轮式通井机，其特征在于轮式底盘为通井机专用底盘，采用大容量液力变矩器[10]、专用变速器[12]和新的制动系统。前机架[2]和后机架[4]由铰销[3]绞接在一起，可左转或右转0°～38°；绞车[5]用螺栓固定在后机架[4]前部；驾驶室[8]位于后机架[4]中部；大容量液力变矩器[10]和专用变速器[12]连为一体通过传动轴与发动机连接，安装在后机架[4]的中、后部。能输出液压动力的快速接头[1]安装在前机架上，作业时固定整机的液压支腿[6]安装在四轮的两侧。
2.如权利要求1所述的具有专用底盘的轮式通井机，其特征在于所说的大容量液力变矩器［10］的泵轮［28］、一级涡轮［29］、二级涡轮［30］、导轮［31］四个叶轮叶片的液力传动油进出口角度均较装载机用液力变矩器四个叶轮叶片的进出口角度有10°～15°的改变。
3.如权利要求1所述的具有专用底盘的轮式通井机，其特征在于所说的专用变速器［12］是在装载机动力换档变速器的原结构上增加了主螺旋伞齿轮［14］、从螺旋伞齿轮［15］和两个啮合套［20］、［25］。啮合套［25］与动力换档变速器的动力输出轴［23］花键连接；啮合套［20］与动力换档变速器Ⅱ档油缸轴［13］花键连接；主动螺旋伞齿轮［14］经轴承空套在Ⅱ档油缸轴［13］上，从动螺旋伞齿轮［15］装在功率输出轴［19］上。
4.如权利要求1所述的具有专用底盘的轮式通井机，其特征在于所说的制动系统中有通井机作业时保证四轮制动的液压开关阀［37］和紧急制动系统。
5.如权利要求4所述的紧急制动系统是由紧急制动阀［39］、快放阀［41］、弹簧贮能器［40］和蹄式制动器［42］组成。
6.如权利要求1所述的具有专用底盘的轮式通井机，其特征在于所说的前、后机架［2、4］均为单板梁结构，绞车［5］的卷筒中心线位于前后桥之间距前轴1／3～2／3轴距处。
7.如权利要求1所述的具有专用底盘的轮式通井机，其特征在于所说的司机驾驶室［8］内装有空调、舒适性座椅、暖风和电子监控仪等设备。
专利摘要本实用新型提供一种具有通井机专用底盘，能实现全功率匹配的新型轮式通井机。采用大容量液力变矩器，专用变速器等适于通井机作业特点的元件和制动系统，由于提高了液力变矩器的能容，该通井机能达到全功率匹配，使绞车快绳拉力大、快绳速度高；专用变速器是在动力换挡变速器的基础上增加一对螺旋伞齿轮和二个啮合套，即可使绞车和行驶的动力输出轴由一个专用变速器控制；作业时能保证四轮制动的制动系统使整机平稳可靠。专用底盘结构简单紧凑、布置合理，整机重量轻，成本低。
文档编号E21B23/00GK2102366SQ91216338
公开日1992年4月22日 申请日期1991年6月22日 优先权日1991年6月22日
发明者陈之立, 蒋美华, 杨秀文, 孟广良, 喻铭林, 陈志新, 陈伟, 徐玲, 李玉梅, 邢玉玺, 宋光荣, 杜亦元, 王舟如 申请人:机械电子工业部天津工程机械研究所