专利名称：液力偶合器反车传动箱的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种液力偶合器反车传动箱，尤其涉及一种能够实现快速 离合的用于石油钻机、市政非开挖性水平定向钻机、地质、水利钻机等钻 井泥浆泵用液力偶合器反车传动箱。
背景技术：
目前国内外石油钻机、市政非开挖性水平定向钻机、地质、水利钻机 等普遍配备了传统配置的皮带传动单机泵组，即柴油机经十字万向轴、机 械减速箱、气囊离合器、皮带驱动钻井泥浆泵，系统体积庞大、结构复杂， 而且只能通过调节柴油机的油门或更换缸套来调节流量和泵压。由于钻井 泵缸套不宜频繁更换且柴油机不宜长时间工作在低速区，因而只能在有限 的范围内调节钻井泵流量和泵压，不能很好的满足钻井工艺要求。另一方 面，钻井泵属于高扭矩、大惯量、重载荷、难启动设备，启动冲击大。由 于柴油机属于不宜频繁启动的设备，因而单机泵组柴油机一般都在额定转 速下工作，钻井泵的"开"与"闭"主要通过操作气囊离合器控制。当接 通气囊离合器工作气源时，气囊离合器充气并开始工作，此时柴油机在额 定转速下运转，载荷突然增大，柴油机冒黑烟、焖车；气囊离合器由于受 到冲击载荷，主、从动部分打滑，发热磨损严重；机械减速机由于受冲击 载荷的作用，齿轮、轴承损坏加剧，使用寿命縮短。
发明内容
本发明是针对现有技术所存在的不足，而提供了一种具备无级调速、快 速离合响应功能(响应时间6 10秒)的液力偶合器反车传动箱技术方案; 本方案设置有调速比例调节控制阀，能够实现带载起动、过载保护、隔离 扭振、减缓冲击、无级调速及快速离合响应功能。
本发明是通过如下技术措施实现的 一种液力偶合器反车传动箱，它 包括液力偶合器，所述液力偶合器的工作腔与油箱之间设置有快速离合机 构。本方案的具体特点还有，上述快速离合机构为设置在液力偶合器工作
腔与油箱之间的快速排油管路；上述的快速离合机构包括与液力偶合器的 主动轮固定连接的外罩，外罩与液力偶合器的工作腔通过油孔相连通，外 罩中安装有固定导管，固定导管一端的开口方向迎向外罩中高速回转的工 作油的来油方向，固定导管上设置有单向阀，固定导管的另一端与油冷器 连通，油冷器的出油口与比例调节控制阀进油口连接，比例调节控制阀的 出油口与液力偶合器的工作腔进油口连通，比例调节控制阀上还设置有旁 路，所述旁路与油箱连通；上述油箱出油口处设置有粗滤油器，出油口通 过油管与油泵连接，油泵通过油管与油冷器连接，油冷器与油泵之间的油 管上设置有精滤油器；上述液力偶合器后置有单级齿轮减速机构，液力偶 合器输出轴和单级齿轮减速机构输出轴垂直布置；上述单级齿轮减速机构 和液力偶合器位于同一箱体内。
本方案的有益效果可根据对上述方案的叙述得知，由于采用了快速离 合机构能够实现快速离合响应；固定导管相当于一个油泵，将工作腔中的 工作油经单向阀、油冷器、比例调节控制阀旁通孔送回偶合器油箱，从而 实现在比例调节控制阀关闭时、偶合器工作腔工作油快速排空，实现快速 离合功能；偶合器工作腔进油口处设计安装的比例调节控制阀，通过调节 该比例调节控制阀即可以实现偶合器的"离、合"功能，同时也可以实现 对工作腔充液量的无级调节，实现对偶合器输出转速的无级调节；偶合器 后置单级齿轮减速机构，输出轴采用了垂直高位布置方式，具体可以采用 高于输入轴约425mm左右，便于万向轴与泥浆泵输入轴直接连接，偶合器 与单级齿轮减速机构两者设计在同一个箱体内，输入轴与输出轴转向相反， 因而称作"反车箱"。
图1为本发明具体实施方式
的工作原理结构示意图。 图2为本发明具体实施方式
的工作原理框图。
图中，1、液力偶合器，2、单向阀，3、单级齿轮减速机构，4、液力 偶合器输出轴，5、单级齿轮减速机构输出轴，6、油冷器，7、比例调节控 制阀进油口， 8、比例调节控制阀，9、旁路，10、精滤油器，11、油泵，12、液力偶合器输入轴，13、固定导管，14、外罩，15、油孔，16、油箱，
17、比例调节控制阀出油口， 18、粗滤油器。
具体实施例方式
为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过一个具体实施方式
，对本 方案进行阐述。
如图1所示，本发明为一种液力偶合器反车传动箱，它包括液力偶合 器l，所述液力偶合器l的工作腔与油箱16之间设置有快速离合机构。快 速离合机构为设置在液力偶合器1工作腔与油箱16之间的快速排油管路； 快速离合机构包括与液力偶合器1的主动轮固定连接的外罩14，外罩14与 液力偶合器1的工作腔通过油孔15相连通，外罩14中安装有固定导管13， 固定导管13 —端的开口方向迎向外罩14中高速回转的工作油的来油方向， 固定导管13上设置#单向阀2，固定导管13的另一端与油冷器6连通，油 冷器6的出油口与比例调节控制阀进油口 7连接，比例调节控制阀的出油 口 17与液力偶合器1的工作腔进油口连通，比例调节控制阀8上还设置有 旁路9，所述旁路9与油箱16连通；油箱出油口处设置有粗滤油器18，油 箱出油口通过油管与油泵11连接，油泵11通过油管与油冷器6连接，油 冷器6与油泵11之间的油管上设置有精滤油器10;液力偶合器1后置有单 级齿轮减速机构3，液力偶合器输出轴4和单级齿轮减速机构输出轴5垂直 布置。单级齿轮减速机构3和液力偶合器1位于同一箱体内。
由于采用了快速离合机构能够实现快速离合响应；固定导管相当于一 个油泵，将工作腔中的工作油经单向阀、油冷器、比例调节控制阀旁通孔 送回偶合器油箱，从而实现在比例调节控制阀关闭时、偶合器工作腔工作 油快速排空，实现快速离合功能；偶合器工作腔进油口处设计安装的比例 调节控制阀，通过调节该比例调节控制阀即可以实现偶合器的"离、合" 功能，同时也可以实现对工作腔充液量的无级调节，实现对偶合器输出转 速的无级调节；偶合器后置单级齿轮减速机构，输出轴采用了垂直高位布 置方式，具体可以采用高于输入轴约425mm左右，便于万向轴与泥浆泵输 入轴直接连接，偶合器与单级齿轮减速机构两者设计在同一个箱体内，输 入轴与输出轴转向相反，因而称作"反车箱"。
本发明具体工作原理如下当液力偶合器反车传动箱处于"合"与"调速"运行状态时，气动或 电动的比例调节控制阀处于"开"或"部分开"状态，工作油经油箱、粗 滤油器、机油泵、精滤油器、油冷器分部件、气动或电动比例调节控制阀 出油口进入工作腔。当动力机，如柴油机，旋转时驱动液力偶合器输入轴
12旋转，液力偶合器输入轴12带动液力偶合器的泵轮旋转，同时带动油泵 ll旋转，并将箱体16中的工作油泵入工作腔，液力偶合器的工作过程属于 现有技术，不再赘述，液力偶合器输出轴的旋转速度由比例调节控制阀8 控制下的工作腔充液率所确定，最终动力经后置单级齿轮减速机构3输出。 此运行状态虽然有一部分工作油沿固定导管13、单向阀2、油冷器6、 比例调节控制阀8及工作腔进行循环，此循环过程固定导管13虽然在排油， 但排出的工作油最终又流向工作腔，因循环管路的容积是固定的，因而整 个过程不会改变工作腔的充液率；最终工作油经喷嘴流回油箱16，从而完 成整个循环过程。
当液力偶合器反车传动箱处于"离"运行状态时，比例调节控制阀8 处于"关"状态，工作腔进油被切断。工作腔内工作油经固定导管13、单 向阀2、油冷器6及比例调节控制阀旁路9快速排回至油箱16，从而实现 快速离合响应。
本发明未经描述的技术特征可以通过现有技术实现，在此不再赘述。 当然，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例， 本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、 添加或替换，也应属于本发明的保护范围。
权利要求
1、一种液力偶合器反车传动箱，它包括液力偶合器，其特征是，所述液力偶合器的工作腔与油箱之间设置有快速离合机构。
2、 根据权利要求1所述的偶合器反车传动箱，其特征是，所述快速离 合机构为设置在液力偶合器工作腔与油箱之间的快速排油管路。
3、 根据权利要求1或2所述的液力偶合器反车传动箱，其特征是，所述的快速离合机构包括与液力偶合器的主动轮固定连接的外罩，外罩与液 力偶合器的工作腔通过油孔相连通，外罩中安装有固定导管，固定导管一 端的开口方向迎向外罩中高速回转的工作油的来油方向，固定导管上设置 有单向阀，固定导管的另一端与油冷器连通，油冷器的出油口与比例调节 控制阀进油口连接，比例调节控制阀的出油口与液力偶合器的工作腔进油 口连通，比例调节控制阀上还设置有旁路，所述旁路与油箱连通。
4、 根据权利要求1所述的液力偶合器反车传动箱，其特征是，所述油 箱出油口处设置有粗滤油器，出油口通过油管与油泵连接，油泵通过油管 与油冷器连接，油冷器与油泵之间的油管上设置有精滤油器。
5、 根据权利要求1所述的液力偶合器反车传动箱，其特征是，所述液力偶合器后置有单级齿轮减速机构，液力偶合器输出轴和单级齿轮减速机 构输出轴垂直布置。
6、 根据权利要求5所述的液力偶合器反车传动箱，其特征是，所述单 级齿轮减速机构和液力偶合器位于同一箱体内。
全文摘要
本发明是一种液力偶合器反车传动箱，它包括液力偶合器，所述液力偶合器的工作腔与油箱之间设置有快速离合机构。本技术方案提供了一种具备快速离合响应功能，响应时间可以缩短为6～10秒的液力偶合器反车传动箱的技术方案；本方案增置有调速比例调节控制阀，能够实现带载起动、过载保护、隔离扭振、减缓冲击、无级调速及快速离合响应功能。
文档编号F16H47/06GK101644316SQ20091001814
公开日2010年2月10日 申请日期2009年9月1日 优先权日2009年9月1日
发明者亓俊勇, 李树生, 李永强, 田树民, 明 薛, 赵立华 申请人:中国石油天然气集团公司;济南柴油机厂