CN204553747U - 油田节能行星传动装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种传动装置，特别涉及一种油田节能行星传动装置，属于油田深井、稠油井抽油系统领域，包括行星架，行星架上安装相互啮合的一主齿轮、一被齿轮，主齿轮外端设有花键槽，被齿轮通过花键与太阳轮一端连接，太阳轮另一端与行星轮啮合，行星轮外圆周设置带有内齿圈的皮带轮，皮带轮可转动的安装在行星架上。本实用新型大幅降低抽油机冲次，成本低，传动效率及可靠性高。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种传动装置，特别涉及一种油田节能行星传动装置，属于油田深井、稠油井抽油系统领域。
背景技术
我国油田行业产能过剩，“大马拉小车”现象比较普遍，过剩的抽油能力令抽油机的无功抽取时间增加，造成油井开采的电费成本居高不下，能源浪费十分严重。
目前，部分油田领域已进入开发中后期，地层能量递减，低产低效井增多，普遍存在能量利用率低、供排不平衡及泵效低的问题。举例来说，如胜利油田，目前油井3.5万多口，日液小于或等于5m3的低产低效井5162口，其中采用有杆泵生产的油井3355口，约占总开井数的9.5％。
针对这种现状，发展长冲程、低冲次、低悬点载荷、低减速器扭矩的小减速器抽油机是必然的趋势，通过降低抽油机的抽油冲次来有效解决这类问题。
实用新型内容
根据以上现有技术的不足，本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种油田节能行星传动装置，大幅降低抽油机冲次，成本低，传动效率及可靠性高。
本实用新型所述的油田节能行星传动装置，包括行星架，行星架上安装相互啮合的一主齿轮、一被齿轮，主齿轮外端设有花键槽，被齿轮通过花键与太阳轮一端连接，太阳轮另一端与行星轮啮合，行星轮外圆周设置带有内齿圈的皮带轮，皮带轮可转动的安装在行星架上。
主齿轮通过花键槽连接驱动电机，主齿轮带动被齿轮转动，被齿轮通过花键带动太阳轮转动，太阳轮通过行星轮将动力传递至皮带轮，从而通过皮带轮将动力输出。
所述的被齿轮包括被齿轮体、被齿轮轴，被齿轮轴一端开有前轴孔，其另一端开有后轴孔，前轴孔及后轴孔内均设有花键，后轴孔内花键与太阳轮连接。
所述的太阳轮两端分别设置支撑太阳轮轴向的第一轴端限位、第二轴端限位，第一轴端限位安装在被齿轮轴内，第二轴端限位安装在限位块内，限位块安装在行星架上。
所述的前轴孔与后轴孔之间设有隔板，隔板中心开有安装通孔，前轴孔根部开设环形卡槽，第一轴端限位安装在该卡槽内。
所述的皮带轮内部靠近内端设置球轴承，靠近外端设置调心滚子轴承。
所述的皮带轮内端安装第二轴承盖，第二轴承盖与球轴承之间设有调整垫圈。
所述的被齿轮外端安装防护前轴孔的前盖板，主齿轮处安装防尘罩。
本实用新型具有两种传动方式：
一种减速比i＝15.7，电机通过联轴器带动主齿轮转动，主齿轮通过被齿轮将动力传递给太阳轮，太阳轮通过行星轮带动皮带轮转动，实现减速，减速比相对比较大。
另一种减速比i＝4.3，电机通过花键式联轴器与被齿轮轴的前轴孔连接，直接通过被齿轮带动太阳轮转动，太阳轮通过行星轮带动皮带轮转动，实现减速，主齿轮空转，减速比相对比较小。
与现有技术相比，本实用新型具有的有益效果是：
1、本油田节能行星传动装置通过主齿轮、被齿轮一对斜齿轮及行星轮，实现减速输出，大幅降低抽油机冲次，成本低，传动效率及可靠性高。
2、具有两种减速比，分别为通过主齿轮外端花键槽连接输入及通过被齿轮轴直接连接输入，两种减速比，可适用于特低效井，适用范围宽。
3、转化机构传动比iHab＝-Zb/Za＜0，属于2K-H负号机构，传动效率较高。由被齿轮轴的后轴孔花键实现均载使太阳轮径向浮动，三个行星轮均匀分担载荷，第一轴端限位及第二轴端限位对太阳轮进行球面浮动支撑，使太阳轮轴向也实现了浮动定位，从而让太阳轮在传递扭矩的时候能够自动找正自己的位置，从而消除了由于各方干涉而出现的齿圈啮合不稳定因素，降低了噪声，提高了传动平稳性。
4、皮带轮的内齿圈采用球轴承与调心滚子轴承支撑相结合的原则，一端游动，一端固定，有效防止了皮带轮在运转过程中产生的偏载现象。
5、本传动装置不更改地面原减速器，改装成本低，能够将目前油田低产低效井冲次由1.6～1.8min-1，降至1min-1甚至0.3min-1左右。与变频调速相比，成本低，可靠性高，利用变频调速时，电机长时间工作在25Hz以下，电机功率因数低，费用较高；与常规机械减速方式比，减速比大，传动效率高，底座改动小。
6、本油田节能行星传动装置具有体积小、重量轻、承载能力强、寿命长、效率高、噪音低、振动小、运转平稳等优点，机械传动效率高，结构紧凑，易于拆卸、维修、安装。
7、通过在第二轴承盖与球轴承之间设置调整垫圈，装配时通过调节调整垫圈来调整轴承游隙，抵消装配误差及热胀冷缩带来的尺寸变化。
附图说明
图1是本实用新型结构示意图；
图2是被齿轮结构示意图；
图3是本实用新型使用状态示意图。
图中：1、行星架；2、前盖板；3、被齿轮；4、第一轴端限位；5、骨架密封；6、主齿轮；7、防尘罩；8、第一轴承盖；9、轴承板；10、球轴承；11、护罩；12、第二轴承盖；13、皮带轮；14、行星轮；15、调心滚子轴承；16、轴承套；17、后盖板；18、销轴；19、第三轴承盖；20、第二轴端限位；21、限位块；22、太阳轮；23、调整垫圈；24、驱动电机；25、联轴器；26、油田节能行星传动装置；27、传动带；28、大皮带轮；29、减速器；30、动力输出轴；301、被齿轮体；302、被齿轮轴；303、前轴孔；304、隔板；305、安装通孔；306、后轴孔；307、卡槽。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的实施例做进一步描述。
如图1～2所示，本油田节能行星传动装置，包括行星架1，行星架1上安装相互啮合的一主齿轮6、一被齿轮3，主齿轮6及被齿轮3形成一对斜齿轮，其齿轮轴上各设置一对球轴承10，外侧的球轴承10安装在轴承板9上，轴承板9固定在行星架上1，轴承板9外侧安装第一轴承盖8，第一轴承盖8与两齿轮轴之间设置骨架密封5，主齿轮6输入端安装防尘罩7，并设置毡圈密封，可以防止灰尘等物进入轴承而影响减速器的寿命，这种密封形式能够有效防止漏油现象的发生。主齿轮6外端设有花键槽，通过花键槽与驱动装置连接。
被齿轮3包括被齿轮体301、被齿轮轴302，被齿轮轴302一端开有前轴孔303，其另一端开有后轴孔306，前轴孔303及后轴孔306内均设有花键，前轴孔303与后轴孔306之间设有隔板304，隔板304中心开有安装通孔305，前轴孔303根部开设环形卡槽307，后轴孔306内花键与太阳轮22的一端连接，花键实现均载使太阳轮22径向浮动，太阳轮22另一端与行星轮14啮合，行星轮14设有三个，三个行星轮14均匀分担载荷，行星轮14外圆周设置带有内齿圈的皮带轮13，皮带轮13可转动的安装在行星架1上。
太阳轮22两端分别设置支撑太阳轮22轴向的第一轴端限位4、第二轴端限位20，第一轴端限位4安装在被齿轮轴302的卡槽307内，第二轴端限位20安装在限位块21内，第一轴端限位4及第二轴端限位20对太阳轮22进行球面浮动支撑，使太阳轮22轴向也实现了浮动定位，从而让太阳轮在传递扭矩的时候能够自动找正自己的位置，从而消除了由于各方干涉而出现的齿圈啮合不稳定因素，降低了噪声，提高了传动平稳性。
限位块21安装在行星架1上，其外侧套装轴承套16，皮带轮13内部靠近内端设置球轴承10，靠近外端设置调心滚子轴承15，球轴承10设置在行星架1上，调心滚子轴承15设置在轴承套16外侧，采用球轴承10与调心滚子轴承15支撑相结合的原则，内端游动，外端固定，有效防止了皮带轮13在运转过程中产生的偏载现象。皮带轮13内端安装第二轴承盖12，第二轴承盖12与球轴承10之间设有调整垫圈23，装配时通过调节调整垫圈23来调整轴承游隙，抵消装配误差及热胀冷缩带来的尺寸变化。皮带轮13外端安装第三轴承盖19。
被齿轮3外端安装防护前轴孔303的前盖板2，防止灰尘进入，连接时，将前盖板2打开使用。限位块21外端安装后盖板，行星架1上还安装有防护皮带轮13的护罩11，行星轮14安装在销轴上。
润滑油选用中极压齿轮油N320，油加在斜齿轮隔腔内，通过斜齿轮搅动油传到行星轮隔腔，由于皮带轮13是旋转的，所以整个行星轮隔腔齿轮都能得到有效全面的润滑。润滑条件好，因油位低，也不存在搅油热，所以温升低。
两个隔腔都配有油窗及排气口，可以从前端后端都能很明显方便的观察到油流情况，更好的做好减速器的维护保养工作。
工作过程：
如图3所示，将本油田节能行星传动装置26直接通过联轴器25与驱动电机24相连，皮带轮13通过传动带27与大皮带轮28相连，大皮带轮28连接原减速器29，减速器29上设有动力输出轴30，整体改动小。本油田节能行星传动装置26具有两种传动方式：
一种减速比i＝15.7，联轴器25与主齿轮6外的花键连接，驱动电机24通过联轴器25带动主齿轮6转动，主齿轮6通过被齿轮3将动力传递给太阳轮22，太阳轮22通过行星轮14带动皮带轮13转动，实现减速，减速比相对比较大。
另一种减速比i＝4.3，驱动电机24通过花键式联轴器25与被齿轮3轴的前轴孔303连接，直接通过被齿轮3带动太阳轮22转动，太阳轮22通过行星轮14带动皮带轮13转动，实现减速，主齿轮6空转，减速比相对比较小。
以胜利油田油井为例，日产液小于或等于5m3的采用有杆泵生产的油井3355口左右，若每年实施100口井，平均单井节电率在10％以上，预计年节电50×104度以上，节约电费40万元以上，同时由于降低了杆柱的疲劳强度，单井作业周期也被大幅延长，按每年减少一次作业计算，可节省作业成本500万元以上。因此，本实用新型可在增加泵效，降低抽油能耗、减少成本投入等方面带来巨大的经济和社会效益。
Claims (7)
1.一种油田节能行星传动装置，包括行星架(1)，其特征在于：行星架(1)上安装相互啮合的一主齿轮(6)、一被齿轮(3)，主齿轮(6)外端设有花键槽，被齿轮(3)通过花键与太阳轮(22)一端连接，太阳轮(22)另一端与行星轮(14)啮合，行星轮(14)外圆周设置带有内齿圈的皮带轮(13)，皮带轮(13)可转动的安装在行星架(1)上。
2.根据权利要求1所述的油田节能行星传动装置，其特征在于：所述的被齿轮(3)包括被齿轮体(301)、被齿轮轴(302)，被齿轮轴(302)一端开有前轴孔(303)，其另一端开有后轴孔(306)，前轴孔(303)及后轴孔(306)内均设有花键，后轴孔(306)内花键与太阳轮(22)连接。
3.根据权利要求2所述的油田节能行星传动装置，其特征在于：所述的太阳轮(22)两端分别设置支撑太阳轮(22)轴向的第一轴端限位(4)、第二轴端限位(20)，第一轴端限位(4)安装在被齿轮轴(302)内，第二轴端限位(20)安装在限位块(21)内，限位块(21)安装在行星架(1)上。
4.根据权利要求3所述的油田节能行星传动装置，其特征在于：所述的前轴孔(303)与后轴孔(306)之间设有隔板(304)，隔板(304)中心开有安装通孔(305)，前轴孔(303)根部开设环形卡槽(307)，第一轴端限位(4)安装在该卡槽(307)内。
5.根据权利要求1～4任一所述的油田节能行星传动装置，其特征在于：所述的皮带轮(13)内部靠近内端设置球轴承(10)，靠近外端设置调心滚子轴承(15)。
6.根据权利要求5所述的油田节能行星传动装置，其特征在于：所述的皮带轮(13)内端安装第二轴承盖(12)，第二轴承盖(12)与球轴承(10)之间设有调整垫圈(23)。
7.根据权利要求2～4任一所述的油田节能行星传动装置，其特征在于：所述的被齿轮(3)外端安装防护前轴孔(303)的前盖板(2)，主齿轮(6)处安装防尘罩(7)。
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Cited By (1)
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| CN112889498A (zh) * | 2021-01-15 | 2021-06-04 | 中国铁建重工集团股份有限公司 | 一种青贮收获机用切碎装置及青贮收获机 |
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| CN112889498B (zh) * | 2021-01-15 | 2022-03-01 | 中国铁建重工集团股份有限公司 | 一种青贮收获机用切碎装置及青贮收获机 |
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