一種齒輪變速箱的制作方法

本發(fā)明涉及一種齒輪變速箱，可用于石油天然氣鉆機(jī)的絞車，作為絞車的變速機(jī)構(gòu)。

背景技術(shù)：

石油鉆機(jī)絞車用于鉆井作業(yè)時(shí)鉆柱的起升和下放，是鉆機(jī)的核心設(shè)備之一?，F(xiàn)有絞車主要由主電機(jī)、變速箱、滾筒、盤式剎車、自動(dòng)送鉆系統(tǒng)等組成，滾筒上纏繞鋼絲繩。其工作過程為，主電機(jī)作為動(dòng)力源提供驅(qū)動(dòng)力，經(jīng)變速箱變速，驅(qū)動(dòng)滾筒正、反向旋轉(zhuǎn)，從而使?jié)L筒上的鋼絲繩帶動(dòng)鉆機(jī)游動(dòng)系統(tǒng)起升和下放鉆柱。其中，實(shí)際應(yīng)用中變速箱主要以兩檔外嚙合圓柱齒輪箱為主，其存在以下問題：(1)體積大，質(zhì)量重，變速箱的重量占據(jù)了絞車重量的較大比重；(2)變速箱的輸入軸和輸出軸不同軸，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量偏大，對(duì)電機(jī)的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩要求高。

有鑒于此，本發(fā)明人根據(jù)多年從事本領(lǐng)域和相關(guān)領(lǐng)域的生產(chǎn)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，研制出一種齒輪變速箱，以期解決現(xiàn)有技術(shù)存在的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是在于提供一種齒輪變速箱，通過優(yōu)化結(jié)構(gòu)，能降低轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，減小整體重量及體積，克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷。

為此，本發(fā)明提出一種齒輪變速箱，其包括：

輸入軸及輸出軸，對(duì)應(yīng)設(shè)置于齒輪箱體的前端及后端上，所述輸入軸上安裝有輸入齒輪，所述輸出軸上設(shè)有輸出齒輪，所述輸入齒輪及輸出齒輪位于所述齒輪箱體內(nèi)，所述輸入軸及輸出軸呈同軸設(shè)置；

第一檔傳動(dòng)部，包括第一中間軸及第二中間軸，所述第一中間軸及第二中間軸能轉(zhuǎn)動(dòng)的對(duì)應(yīng)安裝于所述齒輪箱體的前端及后端，并呈相對(duì)設(shè)置，所述第一中間軸及第二中間軸之間設(shè)置有第一離合器，所述第一中間軸上安裝有與所述輸入齒輪相嚙合的第一齒輪，所述第二中間軸上設(shè)有與所述輸出齒輪相嚙合的第二齒輪。

如上所述的齒輪變速箱，其中，另設(shè)有第二檔傳動(dòng)部，其包括第三中間軸及第四中間軸，所述第三中間軸及第四中間軸能轉(zhuǎn)動(dòng)的對(duì)應(yīng)安裝于所述齒輪箱體的前端及后端，并呈相對(duì)設(shè)置，所述第三中間軸及第四中間軸之間設(shè)置有第二離合器，所述第三中間軸上設(shè)有與所述輸入齒輪相嚙合的第三齒輪，所述第四中間軸上安裝有與所述輸出齒輪相嚙合的第四齒輪。

如上所述的齒輪變速箱，其中，所述輸入齒輪的齒數(shù)多于所述輸出齒輪的齒數(shù)，所述第一齒輪的齒數(shù)與所述第三齒輪的齒數(shù)相異。

如上所述的齒輪變速箱，其中，所述第一齒輪的齒數(shù)少于所述第三齒輪的齒數(shù)。

如上所述的齒輪變速箱，其中，所述齒輪箱體內(nèi)間隔設(shè)有一前側(cè)立板及一后側(cè)立板，以將所述齒輪箱體的內(nèi)腔分隔為一前腔室、一中間腔室以及一后腔室，所述輸入軸、第一中間軸及第三中間軸的兩端分別通過軸承安裝在所述齒輪箱體的前端壁及所述前側(cè)立板上，所述輸出軸、第二中間軸以及第四中間軸的兩端分別通過軸承安裝于所述齒輪箱體的后端壁及所述后側(cè)立板上，其中，所述輸入齒輪、第一齒輪及第三齒輪位于所述前腔室內(nèi)，所述輸出齒輪、第二齒輪以及第四齒輪位于所述后腔室內(nèi)，所述第一離合器及第二離合器位于所述中間腔室內(nèi)。

如上所述的齒輪變速箱，其中，所述第一檔傳動(dòng)部及所述第二檔傳動(dòng)部位于所述中心軸線的兩相對(duì)側(cè)。

本發(fā)明提供的齒輪變速箱，其輸入軸與輸出軸同軸設(shè)置，結(jié)構(gòu)緊湊，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小，體積小，重量輕，應(yīng)用于石油鉆機(jī)絞車上，可顯著降低絞車的整體重量，實(shí)現(xiàn)絞車的輕量化設(shè)計(jì)。

附圖說明

以下附圖僅旨在于對(duì)本發(fā)明做示意性說明和解釋，并不限定本發(fā)明的范圍。其中：

圖1為本發(fā)明的齒輪變速箱的組成結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明的齒輪變速箱的另一組成結(jié)構(gòu)示意圖。

主要元件標(biāo)號(hào)說明：

10 齒輪箱體

101 前側(cè)立板 102 后側(cè)立板

103 前腔室 104 中間腔室

105 后腔室 11 輸入軸

12 輸出軸 13 輸入齒輪

14 輸出齒輪

2 第一檔傳動(dòng)部 21 第一中間軸

22 第二中間軸 23 第一離合器

24 第一齒輪 22 第二中間軸

3 第二檔傳動(dòng)部 31 第三中間軸

32 及第四中間軸 33 第二離合器

34 第三齒輪 35 第四齒輪

具體實(shí)施方式

本發(fā)明提出一種齒輪變速箱，其包括：輸入軸及輸出軸，對(duì)應(yīng)設(shè)置于齒輪箱體的前端及后端上，所述輸入軸上安裝有輸入齒輪，所述輸出軸上設(shè)有輸出齒輪，所述輸入齒輪及輸出齒輪位于所述齒輪箱體內(nèi)，所述輸入軸及輸出軸呈同軸設(shè)置；第一檔傳動(dòng)部，包括第一中間軸及第二中間軸，所述第一中間軸及第二中間軸能轉(zhuǎn)動(dòng)的對(duì)應(yīng)安裝于所述齒輪箱體的前端及后端，并呈相對(duì)設(shè)置，所述第一中間軸及第二中間軸之間設(shè)置有第一離合器，所述第一中間軸上安裝有與所述輸入齒輪相嚙合的第一齒輪，所述第二中間軸上設(shè)有與所述輸出齒輪相嚙合的第二齒輪。

本發(fā)明的齒輪變速箱，通過優(yōu)化結(jié)構(gòu)，能降低轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，減小整體重量及體積。

為了對(duì)本發(fā)明的技術(shù)特征、目的和效果有更加清楚的理解，以下結(jié)合附圖及較佳實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明提出的齒輪變速箱的具體實(shí)施方式、結(jié)構(gòu)、特征及功效，詳細(xì)說明如后。另外，通過具體實(shí)施方式的說明，當(dāng)可對(duì)本發(fā)明為達(dá)成預(yù)定目的所采取的技術(shù)手段及功效得以更加深入具體的了解，然而所附圖僅是提供參考與說明用，并非用來對(duì)本發(fā)明加以限制。

圖1為本發(fā)明的齒輪變速箱的組成結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本發(fā)明的齒輪變速箱的另一組成結(jié)構(gòu)示意圖，圖中對(duì)于齒輪箱體以及各齒輪采用的是簡(jiǎn)化畫法表示的。

如圖1所示，本發(fā)明提出的齒輪變速箱，包括：

輸入軸11及輸出軸12，對(duì)應(yīng)設(shè)置于齒輪箱體10的前端及后端上，所述輸入軸11上安裝有輸入齒輪13，所述輸出軸12上設(shè)有輸出齒輪14，所述輸入齒輪13及輸出齒輪14位于所述齒輪箱體10內(nèi)，所述輸入軸11及輸出軸12呈同軸設(shè)置，使得兩者的中心軸線呈同向設(shè)置并相互重合，以將所述輸入軸11及輸出軸12呈同軸設(shè)置，即兩者的中心軸線位于同一軸心線上，使得本發(fā)明的結(jié)構(gòu)比較緊湊，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小，工作時(shí)對(duì)電機(jī)的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩要求低；

第一檔傳動(dòng)部2，包括第一中間軸21及第二中間軸22，所述第一中間軸21及第二中間軸22能轉(zhuǎn)動(dòng)的對(duì)應(yīng)安裝于所述齒輪箱體10的前端及后端，并呈相對(duì)設(shè)置，所述第一中間軸21及第二中間軸22之間設(shè)置有第一離合器23，所述第一中間軸21上安裝有與所述輸入齒輪13相嚙合的第一齒輪24，所述第二中間軸22上設(shè)有與所述輸出齒輪14相嚙合的第二齒輪25。

由此，當(dāng)所述第一離合器23處于接合狀態(tài)時(shí)，能使所述第一中間軸21及第二中間軸22相互連接，并進(jìn)行傳動(dòng)作業(yè)；當(dāng)所述第一離合器23處于斷離狀態(tài)時(shí)，所述第一中間軸21及第二中間軸22相互分離，停止傳動(dòng)工作，從而無需停轉(zhuǎn)電機(jī)即可使本發(fā)明停止工作。在實(shí)際組裝時(shí)，可將上述第一中間軸21及第二中間軸22的其中一個(gè)與所述第一離合器23的輸入端相連接，而另一個(gè)連接于所述離合器23的輸出端，具體可根據(jù)實(shí)際情況而定，不做具體限定。

如圖1所示，另設(shè)有第二檔傳動(dòng)部3，其包括第三中間軸31及第四中間軸32，所述第三中間軸31及第四中間軸32能轉(zhuǎn)動(dòng)的對(duì)應(yīng)安裝于所述齒輪箱體10的前端及后端，并呈相對(duì)設(shè)置，所述第三中間軸31及第四中間軸32之間設(shè)置有第二離合器33，所述第三中間軸31上設(shè)有與所述輸入齒輪13相嚙合的第三齒輪34，所述第四中間軸32上安裝有與所述輸出齒輪14相嚙合的第四齒輪35。至于第三中間軸31及第四中間軸32與所述第二離合器33具體鏈接，可參考前述內(nèi)容，在此不再贅述。

由此，在本發(fā)明中，通過控制第一離合器23以及第二離合器33，利用所述第一檔傳動(dòng)部2及第二檔傳動(dòng)部3與輸入軸11、輸出軸12相配合，使本發(fā)明能實(shí)現(xiàn)兩檔換檔作業(yè)。

其中，為了滿足不同的傳動(dòng)要求，所述輸入齒輪13的齒數(shù)多于所述輸出齒輪14的齒數(shù)，所述第一齒輪24的齒數(shù)與所述第三齒輪34的齒數(shù)相異，以使本發(fā)明具有不同的傳動(dòng)比。較佳地，優(yōu)選所述第一齒輪24的齒數(shù)少于所述第三齒輪34的齒數(shù)。

請(qǐng)一并參見圖2，在優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述齒輪箱體10內(nèi)間隔設(shè)有一前側(cè)立板101及一后側(cè)立板102，以將所述齒輪箱體10的內(nèi)腔分隔為一前腔室103、一中間腔室104以及一后腔室105，所述輸入軸11、第一中間軸21及第三中間軸31的兩端分別通過軸承51安裝在所述齒輪箱體10的前端壁及所述前側(cè)立板101上，所述輸出軸12、第二中間軸22以及第四中間軸32的兩端分別通過軸承52安裝于所述齒輪箱體10的后端壁及所述后側(cè)立板102上，其中，所述輸入齒輪13、第一齒輪24及第三齒輪34位于所述前腔室103內(nèi)，所述輸出齒輪14、第二齒輪25以及第四齒輪35位于后腔室105內(nèi)，所述第一離合器23及第二離合器33位于所述中間腔室104內(nèi)。通過設(shè)置所述前側(cè)立板101及后側(cè)立板102，能更好的進(jìn)行支撐，確保傳動(dòng)過程中的平穩(wěn)性及可靠性。

如圖所示，所述第一檔傳動(dòng)部2及所述第二檔傳動(dòng)部3對(duì)應(yīng)位于所述輸入軸11及輸出軸12的中心軸線的兩相對(duì)側(cè)，以使兩者呈軸對(duì)稱設(shè)置。如在圖1及圖2中，所述第一檔傳動(dòng)部2的第一軸21、第二軸22位于所述輸入軸11及輸出軸12的左側(cè)，而第二檔傳動(dòng)部3的第三軸31、第四軸32等對(duì)應(yīng)位于所述輸入軸11及輸出軸12的左側(cè)，在齒輪箱體10的布局更加合理，使本發(fā)明整體的穩(wěn)定性高。

請(qǐng)參見圖1及圖2，本發(fā)明提出的的齒輪變速箱，在實(shí)際工作時(shí)，通過控制所述第一離合器23、第二離合器33，即可根據(jù)需要，由第一檔傳動(dòng)部2或第二檔傳動(dòng)部3傳動(dòng)作業(yè)，例如：

當(dāng)需要通過所述第一檔傳動(dòng)部2傳動(dòng)時(shí)，合上所述第一離合器23，同時(shí)打開所述第二離合器33，使所述第一中間軸21通過所述第一離合器23與所述第二中間軸22相連接，由于所述輸入齒輪13與所述第一齒輪24之間、所述第二齒輪25與輸出齒輪14之間分別相嚙合，所述輸入軸11在電機(jī)帶動(dòng)下進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，能通過上述連接關(guān)系傳遞至所述輸出軸12處，實(shí)現(xiàn)輸入軸11到輸出軸12之間的一檔變速傳動(dòng)；

當(dāng)需要通過所述第二檔傳動(dòng)部3傳動(dòng)時(shí)，合上所述第二離合器33，同時(shí)打開所述第一離合器23，使所述第三中間軸31通過所述第二離合器33與所述第四中間軸32相連接，當(dāng)所述輸入軸11在電機(jī)帶動(dòng)下進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，能通過所述第二檔傳動(dòng)部3傳遞至所述輸出軸12處，實(shí)現(xiàn)輸入軸11到輸出軸12之間的二檔變速傳動(dòng)。

當(dāng)需要本發(fā)明臨時(shí)停止工作時(shí)，可以同時(shí)打開第一離合器23及第二離合器33，這樣，第一中間軸21與第二中間軸22之間、第三中間軸31與第四中間軸32之間分別處于相互分離狀態(tài)，使所述輸入軸11處于空轉(zhuǎn)狀態(tài)即可，無需頻繁的開關(guān)電機(jī)，提高了工作的便利性。

本發(fā)明提供的齒輪變速箱，其輸入軸與輸出軸同軸設(shè)置，結(jié)構(gòu)緊湊，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小，體積小，重量輕，應(yīng)用于石油鉆機(jī)絞車上，可顯著降低絞車的整體重量，實(shí)現(xiàn)絞車的輕量化結(jié)構(gòu)；通過設(shè)置第一離合器及第二離合器，使本發(fā)明能實(shí)現(xiàn)兩檔換檔作業(yè)。

以上所述僅為本發(fā)明示意性的具體實(shí)施方式，并非用以限定本發(fā)明的范圍。任何本領(lǐng)域的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的構(gòu)思和原則的前提下所作的等同變化與修改，均應(yīng)屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。