一种变速降矩分动箱的制作方法

本发明涉及机械传动技术领域，具体涉及一种应用于海洋修井机上的变速降矩分动箱。

背景技术：

修井机的传动部分一般以柴油机或电机为动力，经变速箱、分动箱，然后通过主齿轮箱或链轮箱带动绞车作业；同时也可由分动箱通过降矩箱或角传动箱、正倒档箱来驱动转盘作业。由于现有的分动箱无法实现变速和正反转功能，在驱动绞车和转盘作业时，还要另配变速箱和正倒档箱。海洋钻井平台使用空间和承载能力有限，而且造价昂贵，所以对海洋修井机的占地面积和整机重量都提出了限制要求。

技术实现要素：

为解决上述技术问题，本发明提供针对海洋钻井平台空间紧张，载荷有限的特点，提供一种将变速箱、降矩箱、分动箱、正倒挡箱合为一个整体的变速降矩分动箱，所述变速降矩分动箱结构紧凑、传动链短、重量轻、成本低。

本发明所采用的技术方案为：

一种变速降矩分动箱，包括箱体，所述箱体内设有动力输入轴、齿轮传动机构、第一中间轴和动力输出轴，所述动力输入轴的一端伸出壳体，所述齿轮传动机构上设有两个动力输出轴，分别为第一动力输出轴和第二动力输出轴，所述第一动力输出轴和第二动力输出轴均有一端伸出箱体；

所述齿轮传动机构包括第一齿轮组、第二齿轮组、锥齿轮和第三齿轮组；所述第一齿轮组包括第一双联齿轮、第二双联齿轮，所述第一双联齿轮、第二双联齿轮安装在动力输入轴上，所述第一双联齿轮与第二双联齿轮之间设有用于变速的离合齿套；所述第二齿轮组包括第一双联锥齿轮、第二双联锥齿轮、第一传动齿轮、第二传动齿轮，所述第一双联锥齿轮、第二双联锥齿轮、第一传动齿轮、第二传动齿轮均安装在第一动力输出轴上，所述第一双联锥齿轮与第二双联锥齿轮分别安装在第一传动齿轮和第二传动齿轮的内侧，所述第第一双联锥齿轮与第二双联锥齿轮之间还设有用于换向的离合齿轮；所述第一双联齿轮与第一传动齿轮相啮合，第二双联齿轮与第二传动齿轮相啮合；所述第一双联锥齿轮与第二双联锥齿轮均可与锥齿轮相啮合，所述锥齿轮安装在第一中间轴上，所述第一中间轴通过第三齿轮组与第二动力输出轴相连接。

作为优选，所述第三齿轮组包括第三传动齿轮、过渡齿轮、第二中间轴和第四传动齿轮；所述第三传动齿轮安装在第一中间轴上，所述过渡齿轮安装在第二中间轴上，所述第四传动齿轮安装在第二动力输出轴外部的空心轴上；所述第三传动齿轮和第四传动齿轮均与过渡齿轮相啮合。

作为优选，所述第一中间轴、第二中间轴和第二动力输出轴平行。

作为优选，所述变速降矩分动箱还包括气动离合器和连接法兰，所述气动离合器与第二动力输出轴相连接，所述连接法兰与空心轴相连接。

作为优选，所述动力输入轴与第一动力输出轴平行布置，所述第二动力输出轴与动力输入轴和第一动力输出轴空间垂直布置，所述动力输入轴、第一动力输出轴在同一平面内，且动力输入轴、第一动力输出轴与第二动力输出轴空间垂直。

作为优选，所述箱体上还安装有用于实现变速的第一控制手柄和用于实现换向的第二控制手柄，所述第一控制手柄与离合齿套相连接，第二控制手柄与离合齿轮相连接。

本发明与现有技术相比具有以下有益效果：

1、本发明所述变速降矩分动箱将变速箱、降矩箱、分动箱、正倒挡箱合为一个整体，通过第一控制手柄来控制变速换挡机构，来实现第一动力输出轴有两种不同的转速和转矩；通过第一控制手柄控制变向换挡机构，来实现第二动力输出轴的正反转；通过锥齿轮和过渡齿轮，来实现第二动力输出轴中心下降且与第一动力输出轴空间垂直；通过控制气动离合器的分离和吸合，来实现第一动力输出轴单独工作或第一动力输出轴与第一动力输出轴同时工作。

2、本发明所述变速降矩分动箱结构紧凑、传动链短、重量轻、成本低。

附图说明

图1是本发明所述变速降矩分动箱的结构示意图；

图2是本发明所述变速降矩分动箱的结构示意图；

图3是本发明所述变速降矩分动箱的侧视图；

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。

如图1至3所示，本发明实施例提供一种变速降矩分动箱，包括箱体100，所述箱体100内设有动力输入轴1、齿轮传动机构、第一中间轴11、第二中间轴15和动力输出轴(本实施例中所述动力输出轴分别为第一动力输出轴7和第二动力输出轴17)，所述第一动力输出轴7和第二动力输出轴17均有一端伸出箱体100。

参见图1至2所示，所述齿轮传动机构包括第一齿轮组、第二齿轮组、锥齿轮和第三齿轮组；所述第一齿轮组包括第一双联齿轮2、第二双联齿轮4，所述第一双联齿轮、2和第二双联齿轮4安装在动力输入轴1上，所述第一双联齿轮2与第二双联齿轮4之间设有离合齿套3；所述第二齿轮组包括第一双联锥齿轮12、第二双联锥齿轮6、第一传动齿轮13、第二传动齿轮5，所述第一双联锥齿轮12、第二双联锥齿轮6、第一传动齿轮13、第二传动齿轮5均安装在第一动力输出轴7上，所述第一双联锥齿轮12与第二双联锥齿轮6分别安装在第一传动齿轮13和第二传动齿轮5的内侧，所述第一双联锥齿轮12与第二双联锥齿轮6之间还设有离合齿套8；所述第一双联齿轮2与第一传动齿轮13相啮合，第二双联齿轮4与第二传动齿轮5相啮合；所述第一双联锥齿轮12与第二双联锥齿轮6均可与锥齿轮9相啮合，所述锥齿轮9安装在第一中间轴11上，所述第一中间轴11通过第三齿轮组与第二动力输出轴17相连接。其中，第三齿轮组包括第三传动齿轮10、过渡齿轮14、第二中间轴15和第四传动齿轮16；所述第三传动齿轮10安装在第一中间轴11上，所述过渡齿轮14安装在第二中间轴15上，所述第四传动齿轮16安装在第二动力输出轴17外部的空心轴18上；所述第三传动齿轮10和第四传动齿轮16均与过渡齿轮14相啮合。所述变速降矩分动箱还包括气动离合器20和连接法兰19，所述气动离合器20与第二动力输出轴17相连接，所述连接法兰19与空心轴18相连接。所述箱体100上还安装有第一控制手柄21和第二控制手柄22，所述第一控制手柄21与离合齿套3相连接，第二控制手柄22与离合齿轮8相连接。

如图1至3所示，作为本实施例的优选，所述动力输入轴1与第一动力输出轴7平行布置，所述第二动力输出轴17与动力输入轴1和第一动力输出轴7空间垂直布置，且所述动力输入轴1、第一动力输出轴7平行，动力输入轴1、第一动力输出轴7与第二动力输出轴17空间垂直，且第一中间轴11、第二中间轴15和第二动力输出轴17平行。

本发明的工作原理为：

参见图1至2所示，当动力输入轴1输入动力时，通过第一控制手柄21来控制离合齿套3与第一双联齿轮2啮合，动力经第一传动齿轮13传递到第一动力输出轴7，实现高转速小扭矩传动；当需要进行变速时，通过第一控制手柄21来控制离合齿套3与第二双联齿轮4啮合，动力经第二传动齿轮5传递到第一动力输出轴7，实现低转速大扭矩传动。

通过第二控制手柄22来控制当离合齿套8与第一双联锥齿轮12啮合时，动力经锥齿轮9传递到第一中间轴11，且中间轴11正向旋转；通过第二控制手柄22来控制当离合齿套8与第二双联锥齿轮6啮合时，动力经锥齿轮9传递到第一中间轴11，且第一中间轴11反向旋转；当第一动力经第一中间轴11、第三传动齿轮10、过渡齿轮14、第四传动齿轮16、空心轴18、连接法兰19、气动离合器20传递到第二动力输出轴17，同时实现中心距下降，当第一中间轴11正向旋转时，第二动力输出轴17正向旋转；当第一中间轴11反向旋转时，第二动力输出轴17反向旋转。

参见图2至3所示，当气动离合器20断气，气动离合器20内部传动结构分离，空心轴18空转，第二动力输出轴17无动力输出，实现第一动力输出轴7单独作业；当气动离合器20通气，气动离合器20内部传动结构吸合，动力经空心轴18、连接法兰19、气动离合器20带动第二动力输出轴17工作，从而实现第一动力输出轴7与第二动力输出轴17联动。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，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。