一种螺杆马达负载模拟试验传动箱的制作方法

本申请涉及钻探与钻井工程技术领域,具体涉及一种螺杆马达负载模拟试验传动箱。

背景技术：

随着钻井工艺的复杂程度不断加大，动力钻井为以后主要发展趋势，大扭矩螺杆马达在钻井行业的应用越来越广泛。螺杆马达是一种将钻井液压力能量转化为所需要机械能的能量转换装置，在螺杆马达的进口与出口会产生一定的压力差，此时高压钻井液进入钻具，使转子在定子中作偏心转动，通过万向轴传递使马达产生的扭矩和转速传递到传动轴和钻头上以可达到钻井的目的。螺杆马达的输出扭矩越大，螺杆马达的钻井速度就越快，钻头的破岩效率就越高，可大幅度提升钻头钻进效率。

准确掌握大扭矩螺杆马达的输出扭矩，能对其适用的工作环境做出更加合理的判断，可以有效提高破岩效率和减小井下事故。通过对螺杆马达施加负载实现制动，从而间接测量出螺杆马达的输出扭矩。现有制动模拟试验装置主要有水刹车、电磁涡流制动器和磁粉式制动器三种。

水刹车在工作会产生大量热量，并且不容易散发，使测量数据不稳定，误差较大。

电磁涡流刹车在高转速时才能有较好的制动效果，而螺杆马达具有低转速、大扭矩的特点，因此电磁涡流刹车在测量螺杆马达输出扭矩时，测量范围小，规格受限。

磁粉式制动器通过控制励磁电流的大小，就可以产生不同的输出扭矩，但在用于大扭矩场合时，数据测量误差较大。

技术实现要素：

鉴于现有技术中的上述缺陷或不足，期望提供一种螺杆马达负载模拟试验传动箱。

本申请提供一种螺杆马达负载模拟试验传动箱，包括行星齿轮机构和制动机构；行星齿轮机构包括太阳轴和输入轴；输入轴安装在行星架上，与太阳轴同轴设置；制动机构包括与太阳轴连接的主齿轮和与主齿轮啮合的多个分齿轮；分齿轮上连接有用于制动的液压马达；液压马达上设有用于检测扭矩的传感器。

进一步的，太阳轴与输入轴的内部均设有同轴且贯穿的流道孔；太阳轴靠近输入轴一端设有同轴的阶梯孔；阶梯孔的内径大于流道孔的内径；输入轴对应阶梯孔设有相应的对接头；流道孔通过对接头插入阶梯孔进行对接。

进一步的，输入轴通过安装套与行星架连接；安装套远离输入轴一端还连接有太阳轴；输入轴与安装套为键连接；太阳轴与安装套通过相应的轴承连接。

进一步的，行星齿轮机构还包括大齿圈；大齿圈的两侧分别对应行星齿轮机构设有相应的壳体；壳体与大齿圈通过螺栓固定连接，对应太阳轴和输入轴分别设有相应的出口。

进一步的，主齿轮和分齿轮均位于壳体的外部；分齿轮通过转轴与液压马达连接；转轴安装在后端盖与壳体之间；液压马达安装在后端盖上。

进一步的，后端盖上对应太阳轴设有相应的通孔；太阳轴穿过通孔位于后端盖的外部。

进一步的，壳体上对应输入轴设有相应的前端盖；输入轴远离太阳轴的一端位于前端盖的外部。

本申请具有的优点和积极效果是：通过将输入轴与螺杆马达的输出端相连，经过行星齿轮机构进行增速降扭，再通过太阳轴输出到主齿轮，主齿轮通过多个分齿轮将扭矩传递到液压马达后，有液压马达实现制动，就可以通过传感器测出螺杆马达的输出扭矩与输出转速。

附图说明

图1为本申请实施例提供的螺杆马达负载模拟试验传动箱的结构示意图；

图2为图1中局部a放大的结构示意图。

图中所述文字标注表示为：100-太阳轴；110-行星架；111-安装套；120-阶梯孔；130-大齿圈；200-输入轴；210-对接头；300-主齿轮；310-分齿轮；311-转轴；320-液压马达；400-壳体；410-后端盖；420-前端盖。

具体实施方式

为了使本领域技术人员更好地理解本申请的技术方案，下面结合附图对本申请进行详细描述，本部分的描述仅是示范性和解释性，不应对本申请的保护范围有任何的限制作用。

请参考图1，本实施例提供一种螺杆马达负载模拟试验传动箱，包括行星齿轮机构和制动机构；行星齿轮机构包括太阳轴100、输入轴200和大齿圈130，太阳轴100上安装有太阳轮，太阳轮与大齿圈130之间设有相应的行星轮；行星轮与输入轴200通过行星架110连接；输入轴200与太阳轴100同轴设置；制动机构包括安装在太阳轴100上的主齿轮300，主齿轮300同时与六个分齿轮310啮合，六个分齿轮310沿主齿轮300的圆周方向均匀排布；六个分齿轮310上分别连接有用于制动的液压马达320；液压马达320上设有用于检测扭矩的传感器。

请进一步参考图2，在一优选实施例中，太阳轴100与输入轴200的内部均设有同轴且贯穿的流道孔；太阳轴100靠近输入轴200一端设有用于对接的阶梯孔120，阶梯孔120的内径大于流道孔的内径；输入轴200靠近太阳轴100一端对应阶梯孔120设有相应的对接头210，对接头210的外径大于流道孔的内径；对接头210插入阶梯孔120中便可实现流道孔的对接，对接处安装有三个唇形骨架油封和四个隔离油环进行多级密封；太阳轴100和输入轴200相互远离一端分别设有锥螺纹；输入轴200与螺杆马达连接；太阳轴100与钻井液回收装置连接。

在一优选实施例中，行星架110远离行星轮一侧设有用于安装输入轴200的安装套111；安装套(111)远离输入轴200一端还与太阳轴100连接；输入轴200与安装套111通过键连接；太阳轴100与安装套111通过相应的轴承连接。

在一优选实施例中，行星齿轮机构的两侧分别设有壳体400；壳体400的外径对应大齿圈130设置，并且通过螺栓与大齿圈130固定连接；壳体400的两端对应太阳轴100和输入轴200分别设有相应的出口；太阳轴100与输入轴200相互远离一端分别位于壳体400的外部。

在一优选实施例中，壳体400远离输入轴200一端沿轴线方向设有延伸的圆套；圆套远离壳体400一端设有相应的后端盖410；主齿轮300和分齿轮310都位于壳体400与后端盖之间，分齿轮310通过转轴311与液压马达320连接；转轴311安装在后端盖410与壳体400之间；液压马达320安装在后端盖410远离壳体400一侧。主齿轮300和分齿轮310均为圆柱齿轮，也起到增速降扭的作用。

在一优选实施例中，后端盖410上对应太阳轴100设有相应的通孔，太阳轴100相应一端穿过通孔位于后端盖410的外部。

在一优选实施例中，壳体400上对应输入轴200也设有相应的前端盖420，前端盖420位于壳体400对应输入轴200的出口处，对应输入轴200设有相应的通孔；输入轴200相应一端穿过通孔位于前端盖420的外部。

本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想。以上所述仅是本申请的优选实施方式，应当指出，由于文字表达的有限性，而客观上存在无限的具体结构，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进、润饰或变化，也可以将上述技术特征以适当的方式进行组合；这些改进润饰、变化或组合，或未经改进将发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均应视为本申请的保护范围。