专利名称：电潜螺杆泵采油系统机械传动装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种油田采油系统用的机械传动装置，特别是一种传递 扭矩大、传动效率高、适用范围广的电潜螺杆泵采油系统机械传动装置。
背景技术：
目前，油田采油系统用的机械传动装置很多，如各种减速器、联轴节及 其组合机构等，以此来完成动力和机械运动的传递。但现有各种机械传动装 置均不能直接运用于电潜螺杆泵采油系统。如现有电机驱动的减速器一般设 置在井口，要通过抽油杆传输动力和转动速度，这势必增加设备成本、占用 空间和维护费用，影响传动效率。而连接减速器输出轴与抽油杆的联轴器则 只能传递扭矩和速度，却无法传递和承受较大的轴向压力，不能自动对螺杆 泵转子偏心量调整，难以在正常运转期内对传动部件进行自润滑保护。对含 砂量大的采油系统中使用的电潜螺杆泵一直没有理想的防止泥沙沉积的措 施，降低了采油效率，增加了维护成本。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种电潜螺杆泵采油系统机械传动装置，它结 构设计合理，除具有传递扭矩大、传动效率高的特点外，还能对螺杆泵转子 偏心量实现较大范围的调整，显著提高其使用寿命和采油效率，与现有抽油 泵相比自润滑性能良好，免维修、维护成本低、节能，不仅可以对含水量多、 含气量大的油田进行正常开采作业，而且能有效地防止采油系统中的泥沙沉 积。
本实用新型的目的是这样实现的该装置包括分别与置于油井套管内的 潜油电机、螺杆泵相接的渐开线行星减速器和球铰型自动调心联轴体，其技
术要点是所述减速器与所述联轴体之间设置强力润滑自动补偿保护器，所 述减速器与潜油电机相接的驱动齿轮轴及其通过行星轮系带动的输出齿轮设 置在同一轴线上，该输出齿轮与所述强力润滑自动补偿保护器的传动轴的一 端组装在一起，传动轴的另一端通过花键套与所述联轴体的花键轴连接在一 起，所述联轴体与螺杆泵相接的输出齿轮轴通过其上的滚珠轴头与组装在花 键轴上的外齿内套中的滚珠滑轨轴头铰接，其输出齿轮轴及外齿内套与同一 内齿外套相啮合。
所述渐开线行星减速器的星轮保持架利用推力轴承支撑在减速器下壳体 的端部，组装在星轮保持架内的行星轮分别与驱动齿轮轴上的齿轮、减速器 内齿外套相啮合，并通过与星轮保持架输出端外齿轮相啮合的内齿套带动与 其相啮合的输出齿轮转动。
所述强力润滑自动补偿保护器的传动轴两轴径部分别利用圆锥滚子轴承 支撑在上、下支承座内，封装润滑油的弹性补偿器的两端分别卡紧在上、下 支承座的连接体上，与上、下支承座连接的壳体周壁设置导流孔。
所述球铰型自动调心联轴体的中间体上设置注油调压阔，与注油调压阀 相对一侧设置放气螺塞，上体周壁设置导流孔。
由于本实用新型所采用渐开线行星减速器的驱动齿轮轴及其通过星轮组 带动的输出齿轮设置在同一轴线上，并在该减速器与球铰型自动调心联轴体 之间设置强力润滑自动补偿保护器，该联轴体的输出齿轮轴通过其上的滚珠 轴头与组装在花键轴上的外齿内套中的滚珠滑轨轴头铰接，所以在使潜油电 机的输出转速降至螺杆泵转子所需的转速范围的同时，还起到放大扭矩作用， 既能承受来自蠊杆泵转子回馈的轴向反作用力，又能将其输入端的定轴转动 转换成输出端的行星偏转运动，以适应螺杆泵转子运动所需。因采用强力润 滑自动补偿保护器，通过其自身的释压收縮作用，补偿润滑油的挥发，所以
有效地保护了联轴体内的推力轴承的运行，使其在使用期内始终得到良好的
润滑。正因为该装置结构设计合理，传递扭矩可达到500N m、传动效率达 到85%左右，故除具有传递扭矩大、传动效率高的特点外，还能对螺杆泵转 子偏心量实现较大范围(5 12mm)的调整，连续稳定运转360天以上，显著提 高其使用寿命和采油效率。该电潜螺杆泵采油系统机械传动装置与现有抽油 泵相比自润滑性能良好，免维修、维护成本低、节能，因此，可以对含水量 多、含气量大的油田进行正常开采作业。另外，如果在联轴体与保护器的密 封部位上部设置导流孔，还可以有效地防止采油系统发生泥沙沉积。以下结合附图对本实用新型作进一步描述。
图1是本实用新型的总体结构示意图； 图2是
图1中的渐开线行星减速器的一种结构示意图； 图3是本实用新型的强力润滑自动补偿保护器的一种结构示意图； 图4是本实用新型的球铰型自动调心联轴体的一种结构示意图。 图中序号说明l渐开线行星减速器、2强力润滑自动补偿保护器、3球 铰型自动调心联轴体、4下壳体、5向心轴承、6驱动齿轮轴、7推力轴承、8 内齿外套、9星轮轴、IO行星齿轮、ll滑动轴承、12星轮保持架、13内齿 套、14上壳体、15输出齿轮、16下支承座、17传动轴、18卡箍、19弹性补 偿器、20壳体、21上支承座、22花键套、23花键轴、24下体、25锁紧蠊母、 26圆锥滚子轴承、27推力轴承、28中间体、29调压阀、30下密封套、31 外齿内套、32内齿外套、33滚珠滑轨轴头、34滚珠轴头、35输出齿轮轴、 36上密封套、37密封滑环、38弹簧、39上体、40调压挡圈、41螺塞。
具体实施方式
根据
图1-4详细说明本实用新型的具体结构。该装置包括分别与置于油 井套管内的潜油电机、螺杆泵(图中未示出)相接的渐开线行星减速器1、强力
润滑自动补偿保护器2、球铰型自动调心联轴体3等件。渐开线行星减速器1 与球铰型自动调心联轴体3之间设置强力润滑自动补偿保护器2。
其中渐开线行星减速器1的驱动齿轮轴6利用向心轴承5组装在下壳体 4内，以防止轴偏心。行星组的行星齿轮10通过滑动轴承11和星轮轴9组 装在星轮保持架12上。下壳体4和上壳体14分别与内齿外套8组装在一起， 下壳体4内留有较长的空腔用于储藏润滑油。星轮保持架12利用推力轴承7 支撑在减速器下壳体4的端部，组装在星轮保持架12内的行星齿轮10分别 与驱动齿轮轴6上的齿轮、内齿外套8相啮合，并通过与星轮保持架12输出 端外齿轮相啮合的内齿套13带动与其相啮合的输出齿轮15转动。渐开线行 星减速器1与潜油电机相接的驱动齿轮轴6及其通过星轮组带动的输出齿轮 15设置在同一轴线上，该输出齿轮15与强力润滑自动补偿保护器2的传动 轴17的一端组装在一起。
强力润滑自动补偿保护器2的上支承座21和下支承座16分别与壳体20 组装在一起。传动轴17的一端固定有花键套22。传动轴17两轴径部分别利 用圆锥滚子轴承支撑在上、下支承座21、 16内，封装润滑油的弹性补偿器 19的两端利用卡箍18分别卡紧在上、下支承座21、 16的连接体上，与上、 下支承座21、 16连接的壳体20周壁设置导流孔。在向弹性补偿器19内注入 润滑油后，当润滑油在井下高温作用下汽化逐渐蒸发时，弹性补偿器19释压 收縮，迫使球铰型自动调心联轴体3的推力轴承27等始终浸入润滑油内，保 证其在使用期内始终得到良好润滑。保护器2的传动轴17的另一端通过花键 套22与球铰型自动调心联轴体3的花键轴23连接在一起。
球铰型自动调心联轴体3的上体39和下体24分别与中间体28组装在一 起。花键轴23通过锁紧螺母25、圆锥滚子轴承26、推力轴承27组装在下体
24和中间体28内，可调整锁紧螺母25给圆锥滚子轴承26施加适当的预紧 力，以防止花键轴23偏心。花键轴23的另一端组装有下密封套30、外齿内 套31和滚珠滑轨轴头33。该联轴体3与螺杆泵相接的输出齿轮轴35上组装 有上滚珠轴头34、上密封套36、密封滑环37、弹簧38、调压挡圈40，根据 井下压力，依靠调压挡圈40调整弹簧38的压紧力，以保证密封滑环37与上 密封套36和下密封套30的密封接触。设置在花键轴23和输出齿轮轴35相 对端的下密封套30和上密封套36分别通过内齿外套32组装在一起,置于上 体39内。输出齿轮轴35通过其上的滚珠轴头34与组装在花键轴23上的外 齿内套31中的滚珠滑轨轴头33通过滚珠铰接，滚珠置于输出齿轮轴35和输 入花键轴23之间，起到滚动轴承的作用，有效地降低了其间的摩擦，提高了 传动效率。其输出齿轮轴35及外齿内套31与同一内齿外套32相啮合，该外 齿内套31与内齿外套32的啮合，属于零齿差内啮合齿轮副传动，两个齿轮 的径向变位和切向变位的优化组合，可以保证单向偏心量最大达到6mm，两 对内啮合齿轮副保证了双向偏心量最大达到12mm，以适应螺杆泵转子的偏 心运动要求。这样，，也可使保护器2和减速器1不承担螺杆泵转子反馈回来 的轴向力。在中间体28上设置注油调压阀29，与注油调压阀29相对一侧设 置放气螺塞41,通过调压阀29注入润滑油，同时在另一个观测孔观测，直 到流出的润滑油中没有气泡时，将柱塞41拧实，加压注油，直至达到压力需 求为止。上体39周壁设置导流孔，正常采油作业时，井液可以从导流孔进入 螺杆泵输入端，停机时泥沙可以顺导流孔排出，以此防止泥砂在联轴体3的 腔体内沉积。
权利要求1、一种电潜螺杆泵采油系统机械传动装置，包括分别与置于油井套管内的潜油电机、螺杆泵相接的渐开线行星减速器和球铰型自动调心联轴体，其特征在于所述减速器与所述联轴体之间设置强力润滑自动补偿保护器，所述减速器与潜油电机相接的驱动齿轮轴及其通过星轮组带动的输出齿轮设置在同一轴线上，该输出齿轮与所述强力润滑自动补偿保护器的传动轴的一端组装在一起，传动轴的另一端通过花键套与所述联轴体的花键轴连接在一起，所述联轴体与螺杆泵相接的输出齿轮轴通过其上的滚珠轴头与组装在花键轴上的外齿内套中的滚珠滑轨轴头铰接，其输出齿轮轴及外齿内套与同一内齿外套相啮合。
2、 根据权利要求1所述的电潜螺杆泵采油系统机械传动装置，其特征在于所述渐开线行星减速器的星轮保持架利用推力轴承支撑在减速器下壳体的端部，组装在星轮保持架内的行星齿轮分别与驱动齿轮轴上的齿轮、减速器的内齿外套相啮合，并通过与星轮保持架输出端外齿轮相啮合的内齿套带 动与其相啮合的输出齿轮转动。
3、 根据权利要求1所述的电潜螺杆泵采油系统机械传动装置，其特征在 于所述强力润滑自动补偿保护器的传动轴两轴径部分别利用圆锥滚子轴承 支撑在上、下支承座内，封装润滑油的弹性补偿器的两端分别卡紧在上、下 支承座的连接体上，与上、下支承座连接的壳体周壁设置导流孔。
4、 根据权利要求1所述的电潜螺杆泵采油系统机械传动装置，其特征在于所述球铰型自动调心联轴体的中间体上设置注油调压阀，与注油调压阀 相对一侧设置放气螺塞，上体周壁设置导流孔。
专利摘要一种电潜螺杆泵采油系统机械传动装置，包括分别与置于油井套管内的潜油电机、螺杆泵相接的渐开线行星减速器和球铰型自动调心联轴体，其技术要点是所述减速器与所述联轴体之间设置强力润滑自动补偿保护器，减速器的驱动齿轮轴及其输出齿轮设置在同一轴线上，该输出齿轮与保护器的传动轴组装在一起，传动轴的另一端通过花键套与联轴体的花键轴连接在一起，联轴体的输出齿轮轴通过其上的滚珠轴头与组装在花键轴上的外齿内套中的滚珠滑轨轴头铰接，其输出齿轮轴及外齿内套与同一内齿外套相啮合。它结构设计合理，除具有传递扭矩大、传动效率高的特点外，还能对螺杆泵转子偏心量实现较大范围的调整，显著提高其使用寿命和采油效率，免维修、节能。
文档编号F16H37/00GK201059345SQ20072001306
公开日2008年5月14日 申请日期2007年7月3日 优先权日2007年7月3日
发明者健 周, 周作督, 张幼军, 满 李, 王世杰 申请人:王世杰