CN101349325A - 一种叠加并联式渐开线潜油螺杆泵行星减速器 - Google Patents

一种叠加并联式渐开线潜油螺杆泵行星减速器 Download PDF

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Abstract

本发明提出了一种由很多层传动单元叠加并联起来的潜油螺杆泵行星减速器。它主要由输入轴和输出轴、减速机壳体、端盖、轴承组成。在输入轴和输出轴之间装有由一层或多层叠加并联起来的行星传动单元。每个传动单元的行星架用螺钉和定位销连接起来并与输出轴连接成一个整体。每个传动单元的太阳轮通过输入轴的花键全部连接起来，在每个太阳轮之间用中心套隔开。每一个内齿轮通过一个平键与减速器壳体相连。每层传动单元能够承受一定的功率，多层传动单元叠加并联起来后，即使在油管管径很小的情况，也能够很方便地做到额定功率几十千瓦至几百千瓦，满足大功率潜油螺杆泵在油井下使用。

Description

一种叠加并联式渐开线潜油螺杆泵行星减速器
技术领域
本发明涉及的是油井采油设备潜油螺杆泵减速器，特别是一种叠加并联式渐开线潜油螺杆泵行星减速器。
背景技术
当前，石油紧张影响了全世界的经济发展，发现新油田和提高采油效率是解决石油危机的方法。常规采油用抽取法和泵送法。抽取法是老式方法能耗高效率低，在特殊油层无法运用。泵送法分两种：一种是潜油离心泵吸油。它也存在能耗高效率低的问题。另一种是用潜油螺杆泵吸油，它效率高，能在各种采油条件下使用，特别是斜井水平井的状态下使用。是现代采油公认的好方法。其中潜油电机和螺杆泵现在已有很多成熟产品。但是它们因电机转速高，螺杆泵转速低，而使其匹配困难，它们之间必需用减速器联接起来。由于地下油管工作条件差，管径小，常用的减速器均无法使用。提供适合放在油管内工作的小直径、大功率的潜油螺杆泵专用减速器，是提高采油效率的关键之一。中国专利200510018180.7提出了一种用双摆线齿轮组成的潜油螺杆泵减速器，因输出机构复杂，影响大功率的实现。福建大学姚立纲等人提出一种驱动螺杆泵的功率分流封闭式行星减速器(石油机械，2005年第33卷第1期第30页)。这种减速器采用了可以将功率分流到两个传动单元上，能够提高一倍以上的额定功率，由于结构限制再提高功率就有限了。在受直径限制的条件下，难以达到50-200kw以上的大功率了。
发明内容
本发明的目的是提出一种由很多层传动单元叠加并联起来的潜油螺杆泵行星减速器。每层传动单元能够承受一定的功率，多层传动单元叠加并联起来后，即使在油管管径很小的情况，也能够传递很大的功率，满足大功率潜油螺杆泵在油井下使用。
本发明是这样实现的。它主要由输入轴和输出轴、减速机壳体、端盖、轴承组成。在输入轴和输出轴之间装有由一层或多层叠加并联起来的行星传动单元。每个传动单元的行星架用螺钉和定位销连接起来并与输出轴连接成一个整体。每个传动单元的太阳轮通过输入轴的花键全部连接起来，在每个太阳轮之间用中心套隔开。每一个内齿轮通过一个平键与减速器壳体相连。
每个行星传动单元是一个完整的NGW行星减速器，是由太阳轮、行星轮、内齿轮、弹性行星轮轴、行星架和中心套组成。太阳轮内孔是花键孔，通过它与输入轴相连，行星架上设有螺钉孔和定位销孔，以便用销子和螺钉将其叠加并联起来。行星架的内孔滑动地支承在中心套上，同时行星架的外圆通过一滑动套支承在减速器外壳内壁上。行星轮通过弹性行星轮轴的弹性起到传动单元内部的均载作用。
由于本发明能够叠加很多层的传动单元，轴向尺寸可以做得很大。加之制造误差等原因，每个传动单元传递的功率可能不平衡。可能造成有的单元过载，而有的单元输出功率很小，因此，本发明改进结构是在每一层传动单元上增加了功率均衡机构。它是由行星架座、行星架片及均衡弹簧组成。行星架座和行星架片套在一起组成完整的行星架，在行星架座和行星架片之间装有1个或多个均衡弹簧。它的工作原理是当其一传动单元超载时，行星架片就压缩均衡弹簧，克服弹簧力而后退，行星齿就退出或减少齿轮啮合，从而降低功率输出。
本发明具有明显的优点，由于本发明在输入轴和输出轴强度允许的情况下，可以叠加很多很多层行星传动单元，因此在直径很小时，也能够很方便地做到额定功率几十千瓦至几百千瓦。能够满足大功率的潜油螺杆泵的使用要求。
附图说明
图1为本发明NGW行星传动单元原理图，
图2为本发明叠加并联多层(9层)NGW行星传动单元原理图，
图3为本发明叠加5层NGW行星传动单元的完整装配图，
图4为本发明单层NGW行星传动单元结构装配图，
图5为本发明NGW行星传动单元结构与功率均衡结构示意图，
图6为本发明功率均衡弹簧的结构图。
其中1----输出轴，2----油封，3----压盖，4----轴承，5----端盖，6----减速器壳体，7----NGW行星传动单元，8----润滑油泵轮，9----端盖，10----轴承，11----压盖，12----油封，13----输入轴，14----太阳轮，15----行星轮，16----轴套，17----行星轴，18----内齿轮，19----定位键，20----轴承套，21----行星架片，22----螺母，23----轴挡，24----中心套，25----行星架座，26----定位销，27----连接螺钉，28----均载弹簧，29----行星架，30----行星架的轴承套。
具体实施方式
从图中看出，本发明它主要由输入轴(13)和输出轴(1)、减速机壳体(6)、端盖(5)(9)、轴承(4)(10)组成。在输入轴(13)和输出轴(1)之间装有由一层或多层叠加并联起来的行星传动单元(7)。每个传动单元的行星架用螺钉(27)和定位销(26)连接起来并与输出轴(1)连接成一个整体。每个传动单元的太阳轮(14)通过输入轴(13)的花键全部连接起来，在每个太阳轮之间用中心套(24)隔开。每一个内齿轮(18)通过一个定位平键(19)与减速器壳体(6)相连。
每个行星传动单元是一个完整的NGW行星减速器，是由太阳轮(14)、行星轮(15)、弹性行星轮轴(17)、内齿轮(18)、行星架(29)和中心套(24)组成。太阳轮内孔是花键孔，通过它与输入轴相连，行星架(29)上设有螺钉孔和定位销孔，以便用定位销(26)和螺钉(27)将其叠加固定起来。行星架(29)的内孔滑动地支承在中心套(24)上，同时行星架(29)的外圆通过一滑动套支承在减速器壳体(6)的内壁上。行星轮(15)通过弹性行星轮轴(17)的弹性起到传动单元内部的均载作用。
从图5、图6看出，本发明改进结构是在每一层传动单元上增设了功率均衡机构。它是由行星架座(25)、行星架片(21)及均衡弹簧(28)组成。行星架座(25)和行星架片(21)套在一起组成完整的行星架(29)，在行星架座(25)和行星架片(21)之间装有1个或多个均衡弹簧(28)。
在减速器输入轴(13)上还装有一个润滑油泵轮(8)。

Claims (4)

1、一种叠加并联式渐开线潜油螺杆泵行星减速器，它主要由输入轴(13)和输出轴(1)、减速机壳体(6)、端盖(5)(9)、轴承(4)(10)组成，其特征在于在输入轴(13)和输出轴(1)之间装有由一层或多层叠加并联起来的行星传动单元(7)，每个传动单元的行星架用螺钉(27)和定位销(26)连接起来并与输出轴(1)连接成一个整体，每个传动单元的太阳轮(14)通过输入轴(13)的花键全部连接起来，在每个太阳轮之间用中心套(24)隔开，每一个内齿轮(18)通过一个定位平键(19)与减速器壳体(6)相连。
2、根据权利要求1所述的叠加并联式渐开线潜油螺杆泵行星减速器，其特征在于每个行星传动单元是一个完整的NGW行星减速器，它是由太阳轮(14)、行星轮(15)、弹性行星轮轴(17)、内齿轮(18)、行星架(29)和中心套(24)组成，太阳轮内孔是花键孔，通过它与输入轴相连，行星架(29)上设有螺钉孔和定位销孔，用定位销(26)和螺钉(27)将其它行星架叠加固定起来。行星架(29)的内孔滑动地支承在中心套(24)上，同时行星架(29)的外圆通过一滑动套支承在减速器壳体(6)的内壁上。
3、根据权利要求1或2所述的叠加并联式渐开线潜油螺杆泵行星减速器，其特征在于在每一层传动单元上设置了功率均衡机构，它是由行星架座(25)、行星架片(21)及均衡弹簧(28)组成，行星架座(25)和行星架片(21)套在一起组成完整的行星架(29)，在行星架座(25)和行星架片(21)之间装有1个或多个均衡弹簧(28)。
4、根据权利要求1所述的叠加并联式渐开线潜油螺杆泵行星减速器，其特征在于在减速器输入轴(13)上还装有一个润滑油泵轮(8)。
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