CN107178585A - 一种大功率液力变速传动装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种大功率液力变速传动装置，包括取力器、油泵和行星变速器；行星变速器内安装有两个行星排组件、两个制动器和一个离合器，各零件之间通过花键或齿轮连接，并由一个离合器和两个制动器分别进行不同的控制，可实现3个前进挡和1个空档的挡位要求，并且可通过增加或减少行星排和制动器的数量来增加或减少挡位数，该种液力变速传动装置适用功率大，结构紧凑，容易变型，有利于整机布置。

Description

一种大功率液力变速传动装置
技术领域
本发明涉及油田中以电动机为动力的石油装备的传动装置，适用于修井机、压裂车、撬装泵等油田作业设备。
背景技术
由于国家对环境保护要求越来越高，对环境污染处罚力度越来越大，各油田作业设备的动力装置将由柴油机向电动机转变，以适应环境保护的要求，在同等功率条件下，使用电动机还能节约成本。因此油田需要一种与电动机匹配的动力换档机构，以实现换档平稳且换档时动力不中断、操作方便灵活、容易实现自动控制的设备。
发明内容
本发明旨在提供一种大功率液力变速传动装置，采用油泵、离合器、制动器和行星排一体方案，以解决现有机械式换档传动机构在换档时动力中断、换档不平稳、操作麻烦、劳动强度大，不易实现自动控制等缺陷。
本发明是通过如下技术方案予以实现的：
一种大功率液力变速传动装置，包括输入轴和输出轴，还包括取力器，取力器与输入轴相连,取力器与油泵相连；
所述输入轴与离合器相连；
所述离合器与第一齿圈相连,第一齿圈还与第一制动器相连；
所述第一齿圈与第一行星架、第一太阳轮以及第一行星轮匹配；
所述第一行星架与第二齿圈相连，第二齿圈与第二行星架、第二太阳轮以及第二行星轮匹配，第二齿圈还与第二制动器相连；
所述输入轴分别与第一太阳轮及第二太阳轮相连；
所述输出轴与第二行星架相连。
所述取力器通过花键与输入轴连接。
所述离合器通过花键与输入轴连接。
所述输出轴通过花键与第二行星架连接，第二太阳轮通过花键与输入轴连接。
所述第一太阳轮通过花键与输入轴连接。
所述第二齿圈通过花键与第一行星架连接。
所述第一齿圈通过齿分别与离合器及第一制动器连接。
所述第二齿圈通过齿与第二制动器Z连接。
本发明的大功率液力变速传动装置主要由油泵、取力器、离合器、第一齿圈、第一制动器、第二齿圈、第二制动器、第二行星轮、第二行星架、第二太阳轮、第一行星架、第一太阳轮、第一行星轮、输出轴和输入轴组成。
大功率液力变速传动装置中取力器通过花键与输入轴连接，由输入轴驱动，油泵由取力器驱动；离合器通过花键与输入轴连接；输出轴通过花键与第二行星架连接；第二太阳轮通过花键与输入轴连接；第一太阳轮通过花键与输入轴连接。
大功率液力变速传动装置中第一齿圈通过齿分别与离合器和第一制动器接合；第二齿圈通过花键与第一行星架连接，并通过齿与第二制动器接合，第一制动器可对第一齿圈进行制动，第二制动器可以对第二齿圈进行制动。
当离合器结合时，使离合器、第一齿圈、第一行星架、第一太阳轮、第一行星轮以相同的角速度旋转，实现不变速的直接传动；当第一制动器结合，对第一齿圈制动，实现2挡，当第二制动器结合，实现1挡。
本发明的有益效果体现在与现有技术相比，本发明提供的大功率动力换档传动装置，采用油泵、离合器、制动器和行星排一体方案，实现1个空档、1个直接挡、2个减速挡共3个前进挡和1个空挡，各挡位之间速比的比值合理，可以根据设备作业的需要选择不同的挡位，满足设备作业不同阶段对负载的需要；解决现有机械式换档传动机构在换档时动力中断、换档不平稳、操作麻烦、劳动强度大、不易实现自动控制等缺陷。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图中：1-油泵，2-取力器，3-第一齿圈，4-第二齿圈，5-第二行星轮，6-第二行星架，7-输出轴，8-第二太阳轮，9-输入轴，10-第一行星架，11-第一太阳轮，12-第一行星轮，L1-离合器，Z1-第一制动器，Z2-第二制动器。
具体实施方式
以下结合附图及实施例对本发明的技术方案作进一步说明，但所要求的保护范围并不局限于所述；
如图1所示，大功率液力变速传动装置包括油泵1、取力器2、离合器L1、第一齿圈3、第一制动器Z1、第二齿圈4、第二制动器Z2、第二行星轮5、第二行星架6、输出轴7、第二太阳轮8、输入轴9、第一行星架10、第一太阳轮11、第一行星轮12。
大功率液力变速传动装置中取力器2通过花键与输入轴9连接，由输入轴驱动，油泵1由取力器2驱动；离合器L1通过花键与输入轴9连接；输出轴7通过花键与第二行星架6连接；第二太阳轮8通过花键与输入轴9连接；第一太阳轮11通过花键与输入轴9连接。
大功率液力变速传动装置中第一齿圈3通过齿分别与离合器L1和制动器Z1接合；第二齿圈4通过花键与第一行星架10连接，并通过齿与第二制动器Z2接合，第一制动器Z1可对第一齿圈3进行制动，第二制动器Z2可以对第二齿圈4进行制动。
大功率液力变速传动装置中各档位的实现方式如下：
空挡：没有离合器或制动器结合，输入轴9与电动机同速旋转，驱动取力器2，由取力器2驱动油泵1，油泵1排出的油对各轴承、齿轮、摩擦片进行润滑，由于没有离合器或制动器结合，没有扭矩输出，实现空挡。
一挡：输入轴9与电动机同速旋转，驱动取力器2，由取力器2驱动油泵1，油泵1排出的油一部分对各轴承、齿轮、摩擦片进行润滑，另一部分进入到第二制动器Z2的制动器油缸，第二制动器Z2结合，对第二齿圈4进行制动，第二太阳轮8与输入轴9同速旋转，扭矩经过第二太阳轮8、第二行星轮5、第二行星架6，从输出轴7输出，实现一挡。
二挡：输入轴9与电动机同速旋转，驱动取力器2，由取力器2驱动油泵1，油泵1排出的油一部分对各轴承、齿轮、摩擦片进行润滑，另一部分进入到第一制动器Z1的制动器油缸，第一制动器Z1结合，对第一齿圈3进行制动，第一太阳轮11和第二太阳轮8与输入轴9同速旋转，一部分扭矩经过第一太阳轮11、第一行星架10，第二齿圈4、第二行星轮5、第二行星架6，从输出轴7输出，另一部分扭矩经过第二太阳轮8、第二行星轮5、第二行星架6，从输出轴7输出，实现二挡。
三挡：输入轴9与电动机同速旋转，驱动取力器2，由取力器2驱动油泵1，油泵1排出的油一部分对各轴承、齿轮、摩擦片进行润滑，另一部分进入到离合器L1油缸，离合器L1结合，输入轴9、离合器L1、第一太阳轮11和第二太阳轮8、第一行星架10和第二行星架6、第一齿圈3和第二齿圈4作为一个整体一同旋转，扭矩经过第二行星架6从输出轴7输出，实现三挡，由于各行星排成一整体旋转，没有减速和增速，实现直接档。
实现各挡位时离合器或制动器的工况：

Claims (8)

1.一种大功率液力变速传动装置，包括输入轴(9)和输出轴(7)，其特征在于:
还包括取力器(2)，取力器(2)与输入轴(9)相连,取力器(2)与油泵(1)相连；
所述输入轴(9)与离合器(L1)相连；
所述离合器(L1)与第一齿圈(3)相连,第一齿圈(3)还与第一制动器(Z1)相连；
所述第一齿圈(3)与第一行星架(10)、第一太阳轮(11)以及第一行星轮(12)匹配；
所述第一行星架(10)与第二齿圈(4)相连，第二齿圈(4)与第二行星架(6)、第二太阳轮(8)以及第二行星轮(5)匹配，第二齿圈(4)还与第二制动器(Z2)相连；
所述输入轴(9)分别与第一太阳轮(11)及第二太阳轮(8)相连；
所述输出轴(7)与第二行星架(6)相连。
2.根据权利要求1所述的一种大功率液力变速传动装置，其特征在于：所述取力器(2)通过花键与输入轴(9)连接。
3.根据权利要求1所述的一种大功率液力变速传动装置，其特征在于：所述离合器(L1)通过花键与输入轴(9)连接。
4.根据权利要求1所述的一种大功率液力变速传动装置，其特征在于：所述输出轴(7)通过花键与第二行星架(6)连接，第二太阳轮(8)通过花键与输入轴(9)连接。
5.根据权利要求1所述的一种大功率液力变速传动装置，其特征在于：所述第一太阳轮(11)通过花键与输入轴(9)连接。
6.根据权利要求1所述的一种大功率液力变速传动装置，其特征在于：所述第二齿圈(4)通过花键与第一行星架(10)连接。
7.根据权利要求1所述的一种大功率液力变速传动装置，其特征在于：所述第一齿圈(3)通过齿分别与离合器(L1)及第一制动器(Z1)连接。
8.根据权利要求1所述的一种大功率液力变速传动装置，其特征在于：所述第二齿圈(4)通过齿与第二制动器(Z2)连接。
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