一种新型网电钻机双变比齿轮变速箱装置的制作方法

本发明涉及变速箱领域，具体而言，涉及一种新型网电钻机双变比齿轮变速箱装置。

背景技术：

目前在石油钻井中，为响应国家节能减排号召，推广使用网电代替柴油机为机械钻机和机电复合型钻机提供动力，采用减速箱与网电电机组成动力撬作为动力源，由于40J/50JDB钻机动力传动方式与70LD钻机存在较大差异，使用网电电机时需要的减速箱传动比不一样，以往网电电机在应用中使用的是固定传动比减速箱，40J/50JDB钻机减速箱传动比为1:1，70LDB钻机减速箱传动比为1:1.536，如减速箱损坏需更换，不同型号钻机减速箱不能相互通用，增加了调配难度，浪费了钻井进尺时间。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种新型网电钻机双变比齿轮变速箱装置，以改善上述的问题。

本发明是这样实现的：

本发明提供的新型网电钻机双变比齿轮变速箱装置，包括底座、变速箱箱体和变速主体，变速箱箱体安装于底座，变速主体设置于变速箱箱体的内部；变速主体包括输入轴、输出轴、第一齿轮和第二齿轮，输入轴和输出轴并排设置，第一齿轮套设于输入轴的外侧，第二齿轮套设于输出轴的外侧，第一齿轮和第二齿轮啮合；输入轴的一端穿过变速箱箱体作为第一输入端，输出轴的一端穿过变速箱箱体作为第二输入端，输出轴的另一端穿过变速箱箱体作为输出端，第一输入端和第二输入端位于变速箱箱体的同一侧。

实际工作时，第一输入端或第二输入端与钻机网电电机连接，输出端与并车传动链条箱连接。输入轴和输出轴之间通过第一齿轮和第二齿轮啮合传动，第一齿轮和第二齿轮之间的传动比可以根据需要设计，本方案中主要列举传动比1:1.536。即当第一输入端作为动力输入端时，第一输入端和输出端之间是齿轮啮合传动，变速箱的传动比可以为1:1.536，达到在70LDB钻机使用网电的技术条件；当第二输入端作为动力输入端时，第二输入端和输出端之间是同轴直传，输入轴空转，变速箱的传动比为1:1，达到在40J/50JDB钻机使用网电的技术条件；进而实现两种传动比的输出。

我们知道，现有技术中，由于40J/50JDB钻机动力传动方式与70LDB钻机存在较大差异，使用网电电机时需要的减速箱传动比不一样，以往网电电机在应用中使用的是固定传动比减速箱，40J/50JDB钻机减速箱传动比为1:1，70LDB钻机减速箱传动比为1:1.536，如减速箱损坏需更换，不同型号钻机减速箱不能相互通用，而本技术方案提供的新型网电钻机双变比齿轮变速箱装置，能够提供1:1和1:1.536两种变速比，从而能够产生以下的技术效果：

一、采用1:1和1:1.536两种变速比，能够通用于40J/50JDB/70LDB钻机，满足使用网电的技术条件；

二、不用频繁更换减速箱，减少了非生产时间，降低了员工的劳动强度，可广泛的应用于40J、50JDB、70LDB钻机网电设备的配套，解决了因网电设备配备方式造成的网电设备紧张；

三、采用减速箱与网电电机组成动力撬，可实现无级调速，改变普通异步电动机无法调速的工作特性，保证了机械/复合驱钻机的动力机组技术性能和调速功能；

四、钻机进行网电改造后，钻机动力都能够满足各种钻井工况的要求，避免因动力不足造成生产事故；

五、网电钻机改造及其应用，环境和社会效益显著，符合国家节能减排政策。

进一步地，变速箱箱体的内部并排设置有两个第一轴承槽，两个第一轴承槽内分别嵌设有第一轴承，第一齿轮位于两个第一轴承之间，输入轴穿设于两个第一轴承；变速箱箱体的内部还并排设置有两个第二轴承槽，两个第二轴承槽的内部分别嵌设有第二轴承，第二齿轮位于两个第二轴承之间，输出轴穿设于两个第二轴承。

进一步地，第一轴承槽和变速箱箱体的内侧壁之间设置有第一甩油环，第一甩油环套设于输入轴的外侧；第二轴承与变速箱箱体的内侧壁之间设置有第二甩油环，第二甩油环套设于输出轴的外侧。

进一步地，变速箱箱体的一侧设置有第一安装口和第二安装口，变速箱箱体的另一侧设置有第三安装口，输入轴穿设于第一安装口，第一安装口与输入轴之间设置有第一密封圈；输出轴的两端分别穿设于第二安装口和第三安装口，输出轴与第二安装口之间嵌设有第二密封圈，输出轴与第三安装口之间嵌设有第三密封圈。

进一步地，第一输入端套设有第一轴头法兰，第一轴头法兰与第一输入端之间通过方头平键连接，第一轴头法兰的端部设置第一压盖，第一压盖与第一输入端的端部之间通过螺栓连接。

进一步地，输出端套设置有第二轴头法兰，第二轴头法兰与输出轴之间通过方头平键连接；第二轴头法兰的端部设置有第二压盖，第二压盖与输出端的端部之间通过螺栓连接。

进一步地，第一齿轮和第二齿轮的传动比为1:1.536。

进一步地，变速箱箱体的设置有第一输入端的一侧设置有竖向滑道和移动安装板，竖向滑道贯穿变速箱箱体的侧壁，移动安装板竖向滑动嵌设于变速箱箱体且能够始终密封竖向滑道，第一输入端穿设于移动安装板且穿过竖向滑道；变速箱箱体的侧壁竖向并排设置多个螺孔，移动安装板也并排设置有多个螺孔，移动安装板与变速箱箱体之间通过螺栓连接。

进一步地，变速箱箱体的侧壁内部设置有竖向嵌设槽，竖向嵌设槽所限定的移动方向垂直于底座，移动安装板滑动嵌设于竖向嵌设槽，竖向滑道贯穿竖向嵌设槽的两侧侧壁，竖向嵌设槽的竖向长度大于竖向滑道的竖向长度。

进一步地，变速箱箱体的内部设置有密封挡板，密封挡板设置于变速箱的内侧壁且套设于输入轴。

本发明的有益效果：本技术方案提供的变速箱能够提供两种变速比，可以满足多种网电钻机的使用，不用频繁更换减速箱，减少了非生产时间，降低了员工的劳动强度，解决了因网电设备配备方式造成的网电设备紧张。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明实施例提供的新型网电钻机双变比齿轮变速箱装置的主视图；

图2为本发明实施例提供的新型网电钻机双变比齿轮变速箱装置的侧视图；

图3为本发明实施例提供的新型网电钻机双变比齿轮变速箱装置的内部结构示意图；

图4为图3中的A的局部放大图。

图标：101-底座；102-变速箱箱体；103-输入轴；104-输出轴；105-第一齿轮；106-第二齿轮；107-第一输入端；108-第二输入端；109-输出端；200-第一轴承；201-第二轴承；202-第一甩油环；203-第二甩油环；204-第一密封圈；205-第二密封圈；206-第三密封圈；207-第一轴头法兰；208-方头平键；209-第二轴头法兰；300-螺栓；301-第一压盖；302-第二压盖。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

具体实施方式，参照图1至图4。

本实施例提供的新型网电钻机双变比齿轮变速箱装置，如图1和图2所示，包括底座101、变速箱箱体102和变速主体，如图3所示，变速箱箱体102安装于底座101，变速主体设置于变速箱箱体102的内部；变速主体包括输入轴103、输出轴104、第一齿轮105和第二齿轮106，输入轴103和输出轴104并排设置，第一齿轮105套设于输入轴103的外侧，第二齿轮106套设于输出轴104的外侧，第一齿轮105和第二齿轮106啮合；输入轴103的一端穿过变速箱箱体102作为第一输入端107，输出轴104的一端穿过变速箱箱体102作为第二输入端108，输出轴104的另一端穿过变速箱箱体102作为输出端109，第一输入端107和第二输入端108位于变速箱箱体102的同一侧。

实际工作时，第一输入端107或第二输入端108与钻机网电电机连接，输出端109与并车传动链条箱连接。输入轴103和输出轴104之间通过第一齿轮105和第二齿轮106啮合传动，第一齿轮105和第二齿轮106之间的传动比可以根据需要设计，本方案中主要列举传动比1:1.536。即当第一输入端107作为动力输入端时，第一输入端107和输出端109之间是齿轮啮合传动，变速箱的传动比可以为1:1.536，达到在70LDB钻机使用网电的技术条件；当第二输入端108作为动力输入端时，第二输入端108和输出端109之间是同轴直传，输入轴103空转，变速箱的传动比为1:1，达到在40J/50JDB钻机使用网电的技术条件；进而实现两种传动比的输出。

我们知道，现有技术中，由于40J/50JDB钻机动力传动方式与70LDB钻机存在较大差异，使用网电电机时需要的减速箱传动比不一样，以往网电电机在应用中使用的是固定传动比减速箱，40J/50JDB钻机减速箱传动比为1:1，70LDB钻机减速箱传动比为1:1.536，如减速箱损坏需更换，不同型号钻机减速箱不能相互通用，而本技术方案提供的新型网电钻机双变比齿轮变速箱装置，能够提供1:1和1:1.536两种变速比，从而能够产生以下的技术效果：

一、采用1:1和1:1.536两种变速比，能够通用于40J/50JDB/70LDB钻机，满足使用网电的技术条件；

二、不用频繁更换减速箱，减少了非生产时间，降低了员工的劳动强度，可广泛的应用于40J、50JDB、70LDB钻机网电设备的配套，解决了因网电设备配备方式造成的网电设备紧张；

三、采用减速箱与网电电机组成动力撬，可实现无级调速，改变普通异步电动机无法调速的工作特性，保证了机械/复合驱钻机的动力机组技术性能和调速功能；

四、钻机进行网电改造后，钻机动力都能够满足各种钻井工况的要求，避免因动力不足造成生产事故；

五、网电钻机改造及其应用，环境和社会效益显著，符合国家节能减排政策。

另需要说明的是：1、变速箱箱体102采用钢板整体焊接结构，轴承安装孔整体镗孔加工，成为独立的运输单元，节能、环保、润滑和密封状况良好，方便安装和拆卸。2、在底座101上还设置齿轮箱润滑机构，齿轮箱润滑机构包括油箱、机械齿轮油泵及油管。3、实际使用过程中，第一输入端107或第二输入端108的一端通过轴头法兰及万向联轴器连接钻机网电电机，使用网电为钻机提供动力，输出端109通过轴头法兰及万向联轴器连接并车传动链条箱，并车传动链条箱驱动泥浆泵、绞车等进行钻井作业。

如图3所示，变速箱箱体102的内部并排设置有两个第一轴承200槽，两个第一轴承200槽内分别嵌设有第一轴承200，第一齿轮105位于两个第一轴承200之间，输入轴103穿设于两个第一轴承200；变速箱箱体102的内部还并排设置有两个第二轴承201槽，两个第二轴承201槽的内部分别嵌设有第二轴承201，第二齿轮106位于两个第二轴承201之间，输出轴104穿设于两个第二轴承201。输入轴103通过两个第一轴承200安装于变速箱箱体102的内部，输出轴104通过两个第二轴承201安装于变速箱箱体102的内部，结构简单，安装和拆卸方便。并且保证输入轴103和输出轴104的传动更加稳定。

如图3和图4所示，第一轴承200槽和变速箱箱体102的内侧壁之间设置有第一甩油环202，第一甩油环202套设于输入轴103的外侧；第二轴承201与变速箱箱体102的内侧壁之间设置有第二甩油环203，第二甩油环203套设于输出轴104的外侧。本技术方案提供的变速箱采用飞溅润滑的方式对轴承和齿轮进行润滑，因此在输入轴103和输出轴104设置甩油环。采用飞溅润滑具有结构简单的优点，能够使本技术方案提供的变速箱更加轻量化，适合搬运，因而更加适合于钻机的使用环境。

如图3所示，变速箱箱体102的一侧设置有第一安装口和第二安装口，变速箱箱体102的另一侧设置有第三安装口，输入轴103穿设于第一安装口，第一安装口与输入轴103之间设置有第一密封圈204；输出轴104的两端分别穿设于第二安装口和第三安装口，输出轴104与第二安装口之间嵌设有第二密封圈205，输出轴104与第三安装口之间嵌设有第三密封圈206。设置第一密封圈204、第二密封圈205和第三密封圈206，防止灰尘和杂质进入变速箱箱体102的内部，保证变速箱箱体102的内部密封状态良好。

如图3所示，第一输入端107套设有第一轴头法兰207，第一轴头法兰207与第一输入端107之间通过方头平键208连接，第一轴头法兰207的端部设置第一压盖301，第一压盖301与第一输入端107的端部之间通过螺栓300连接。采用第一轴头法兰207实现第一输入端107与钻机网电电机的连接，结构更加简化，连接更加牢固。设置第一压盖301，使第一轴头法兰207与第一输入端107的连接更加牢固。如图3所示，输出端109套设置有第二轴头法兰209，第二轴头法兰209与输出轴104之间通过方头平键208连接；第二轴头法兰209的端部设置有第二压盖302，第二压盖302与输出端109的端部之间通过螺栓300连接。采用第二轴头法兰209实现输出端109与并车传动链条箱的连接，结构更加简化，连接更加牢固。设置第二压盖302，使第二轴头法兰209与输出端109的连接更加牢固。

本实施例中，第一齿轮105和第二齿轮106的传动比为1:1.536。70LDB钻机减速箱传动比为1:1.536，采用该传动比能够满足实际情况的需求。

在其他实施例中，还可以采用以下的实施方式。

变速箱箱体102的设置有第一输入端107的一侧设置有竖向滑道和移动安装板，竖向滑道贯穿变速箱箱体102的侧壁，移动安装板竖向滑动嵌设于变速箱箱体102且能够始终密封竖向滑道，第一输入端107穿设于移动安装板且穿过竖向滑道；变速箱箱体102的侧壁竖向并排设置多个螺孔，移动安装板也并排设置有多个螺孔，移动安装板与变速箱箱体102之间通过螺栓300连接。

当第二输入端108作为动力输入端时，第二输入端108与输出端109之间是同轴直传，传动比为1:1，但是由于第一齿轮105和第二齿轮106始终啮合，因此此时，输入轴103会跟着转动，即空转，为了减小能量的消耗，设置了竖向滑道和移动安装板，输入轴103安装于移动安装板，移动安装板能够在变速箱箱体102的内部沿竖向方向移动，即调节输入轴103的竖向高度，从而在第二输入轴103作为动力输入端的时候，通过调节移动安装板，能够调节输入轴103，解除输入轴103的第一齿轮105与第二齿轮106的啮合，则输出轴104单独转动，减少了带动输入轴103空转的能量消耗。通过并排设置的螺孔，将移动安装板调整到适当的位置的时候，可以通过螺栓300穿设于螺孔将移动安装板与变速箱箱体102固定，操作简单快捷。

变速箱箱体102的侧壁内部设置有竖向嵌设槽，竖向嵌设槽所限定的移动方向垂直于底座101，移动安装板滑动嵌设于竖向嵌设槽，竖向滑道贯穿竖向嵌设槽的两侧侧壁，竖向嵌设槽的竖向长度大于竖向滑道的竖向长度。竖向嵌设槽限定的移动方向和竖向滑道限定的移动方向重合，移动安装板能够在竖向嵌设槽内沿竖向方向上下滑动，则安装于移动安装板的输入轴103也沿着竖向滑道上下移动，通过将移动安装板固定在不同的位置，实现输入轴103的高度调节，进而调节第一齿轮105和第二齿轮106之间的间距，实现第一齿轮105和第二齿轮106之间啮合和解除可控。竖向滑道和竖向嵌设槽均设置于变速箱箱体102的侧壁，其中，竖向滑道贯穿变速箱箱体102侧壁，竖向嵌设槽设置与变速箱箱体102侧壁的内部，并且，竖向滑道贯穿竖向嵌设槽，竖向嵌设槽的长度和宽度均大于竖向滑道的长度和宽度。

变速箱箱体102的内部设置有密封挡板，密封挡板设置于变速箱的内侧壁且套设于输入轴103。竖向滑道与移动安装板之间的间隙为需要密封的部位，但是由于移动安装板是移动的，设置密封挡板且套设于输入轴103，密封挡板随着输入轴103移动，能够起到密封的作用。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。