專利名稱：閉式齒輪傳動承載裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種雙軸輸入閉式齒輪傳動承載裝置，尤其是一種傳遞扭矩高、
體積小、本體承載能力大的齒輪傳動裝置；主要用于石油鉆井裝備中的頂部驅動系統。
背景技術：
目前，閉式傳動的空間硬齒面齒輪傳動機構，主要傳遞任意兩軸或多軸間的運動
和動力，傳動過程中保證齒輪的強度、耐磨性和壽命，并且要求沖擊、振動、噪音盡量小；主
要構造組成包括齒輪總成、箱體、軸承、傳動軸、潤滑系統；齒輪傳動機構的動力輸入端一般 為單軸式輸入，傳動機構只起到傳遞運動和動力的用途，本體不承受額外重力或承載能力 較小；若傳遞扭矩較大時，各本體件的重量、體積較大；給制造、安裝帶來一定困難。

發明內容為了提高閉式空間硬齒面齒輪傳動機構本體的承載能力，并盡量減少傳動機構本 體的重量、體積；本實用新型是一種精密的閉式硬齒面齒輪傳動承載裝置；本傳動裝置傳 遞扭矩大，本體及輸出端承載能力大，齒輪制作精度高；本裝置垂直放置使用，主軸下端加 接作業部件，實現重負載、大扭矩旋轉、上下移動的作業操作；且與同規格傳動機構相比，體 積、重量明顯減小。 本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是閉式齒輪傳動承載裝置，由系 統箱體、系統箱蓋組成承載體，組裝連接提環、專用交流電機、小齒輪、齒輪軸、主軸、承載 軸承、大齒輪、扶正軸承、圓柱滾子軸承、調心滾子軸承、潤滑泵組成。系統箱蓋、系統箱體 由0型圈、螺栓連接；提環上端固定安裝在鉆機大鉤上，下部與系統箱體由銅套、連結銷連 接裝配，安裝于箱體兩端的左右空腔內；專用交流電機對稱垂直安裝在系統箱蓋上的兩邊； 專用交流電機與一級小齒輪錐度連接；復合齒輪軸上端與系統箱蓋通過圓柱滾子軸承相連 接，圓柱滾子軸承為分體式軸承；復合齒輪軸下端與系統箱體通過調心滾子軸承相連接，調 心滾子軸承下端固定于系統箱體軸承孔的端面上，調心滾子軸承上端用內卡簧固定于系統 箱體內；主軸下端連接鉆桿，二級大齒輪與主軸配合，并利用定位銷和螺栓連接；潤滑泵安 裝在系統箱體的側面下部。 主軸上部與上扶正軸承配合，下部與下扶正軸承配合，主軸與扶正軸承、承載軸承 均為過盈配合，軸承的相應端面與主軸臺階端面緊密結合；二級大齒輪與主軸過盈配合。復 合齒輪軸由兩套軸承定位，圓柱滾子軸承與復合齒輪軸的配合為過盈配合；調心滾子軸承 與復合齒輪軸的配合為過渡配合，并用圓螺母、止動墊圈緊固；圓柱滾子軸承和調心滾子軸 承相應端面與復合齒輪軸臺階端面緊密結合。專用交流電機與一級小齒輪錐度連接接觸面 最少為85%。 本實用新型的有益效果是，在本裝置的重量、體積最小的情況下，本裝置可以承載 較大的重量，傳動系統可以傳遞最大的運動和動力。以下結合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。


圖1是本實用新型的俯視圖。 圖2是閉式齒輪傳動承載裝置的A-A剖面構造圖。 圖3是本實用新型的主軸組裝結構圖。 圖4是本實用新型的復合齒輪軸組裝結構圖。 圖5是本實用新型的左視圖。 圖中，1為系統箱蓋，2為系統箱體，3為提環，4為專用交流電機，5為一級小齒輪， 6為復合齒輪軸，7為主軸，8為承載軸承，9為二級大齒輪，10為上扶正軸承，11為下扶正軸 承，12為圓柱滾子軸，13為調心滾子軸承帶圓螺母止動墊圈，14為潤滑泵。
具體實施方式閉式齒輪傳動承載裝置，由系統箱體2、系統箱蓋1組成承載體，組裝連接提環3、 專用交流電機4、小齒輪、齒輪軸、主軸7、承載軸承8、大齒輪、扶正軸承、圓柱滾子軸承、調 心滾子軸承、潤滑泵14組成，系統箱蓋1、系統箱體2由0型圈、螺栓連接；提環3上端固定 安裝在鉆機大鉤上，下部與系統箱體2由銅套、連結銷連接裝配，安裝于箱體兩端的左右空 腔內；專用交流電機4對稱垂直安裝在系統箱蓋1上的兩邊；專用交流電機4與一級小齒輪 5錐度連接；復合齒輪軸上端與系統箱蓋1通過圓柱滾子軸12承相連接，圓柱滾子軸12承 為分體式軸承；復合齒輪軸6下端與系統箱體2通過調心滾子軸承相連接，調心滾子軸承下 端固定于系統箱體2軸承孔的端面上，調心滾子軸承上端用內卡簧固定于系統箱體2內；主 軸7下端連接鉆桿，二級大齒輪9與主軸7配合，并利用定位銷和螺栓連接；潤滑泵14安裝 在系統箱體1的側面下部。 主軸7上部與上扶正軸承10配合，下部與下扶正軸承11配合，主軸7與扶正軸承、 承載軸承8均為過盈配合，軸承的相應端面與主軸臺階端面緊密結合；二級大齒輪9與主軸 過盈配合。 復合齒輪軸6由兩套軸承定位，圓柱滾子軸承與復合齒輪軸6的配合為過盈配合； 調心滾子軸承與復合齒輪軸的配合為過渡配合，并用圓螺母、止動墊圈緊固；圓柱滾子軸承 12和調心滾子軸承相應端面與復合齒輪軸6臺階端面緊密結合。 專用交流電機與一級小齒輪5錐度連接接觸面最少為85%。 在圖1中，系統箱蓋1、系統箱體2兩者間用0型圈、螺栓連接，各軸承安裝孔、定位 孔均為組合后制作，保證同軸度、位置度；提環3上端固定安裝在鉆機大鉤上，提環3下部與 系統箱體2之間的連接裝配由銅套、連結銷接合，安裝在箱體兩端的左右空腔內，在鉆機大 鉤的上下帶動下，裝置隨之上下移動；兩臺315kW專用交流電機4對稱垂直安裝在系統箱蓋 1上的兩邊，為裝置提供動力；系統箱蓋1、系統箱體2為鍛鋼件，采用合金鋼材料，系統箱體 2可承載500噸下拉重量，機械性能要求高，按重載結構設計制作。 在圖2所示實施例中，專用交流電機4與一級小齒輪5的連接方式為錐度連接，接 觸面最少為85% 。復合齒輪軸6上端與系統箱蓋1通過圓柱滾子軸12相連接，圓柱滾子軸 12為便于安裝，采用分體式軸承；復合齒輪軸6下端與系統箱體2通過調心滾子軸承13相 連接，調心滾子軸承13下端固定于系統箱體2軸承孔的端面上，調心滾子軸承13上端用內卡簧將其固定于系統箱體2內；主軸7在系統中的定位依靠安裝在系統箱蓋1內的上扶正 軸承10和安裝在系統箱體2內的下扶正軸承11，主軸7下端連接鉆桿后的重量是承重通過 承載軸承8作用在系統箱體2上。 在圖3中，主軸7為鍛鋼件，采用合金鋼材料，端部承載及承受扭矩較大，機械性能 要求高；各軸承與主軸7的配合均為過盈配合，軸承的相應端面與主軸7臺階端面要緊密結 合；二級大齒輪9與主軸7的配合為過盈配合，并利用定位銷和螺栓進行連接。 在圖4中，復合齒輪軸6和本裝置中所有齒輪均采用特定合金鋼，鍛造件，制作精 度6級；因傳遞扭矩大，承載能力要求高，齒輪要在尺寸小、重量輕的前提下，輪齒要保證強 度高、耐磨性好以及使用壽命長；圓柱滾子軸12與復合齒輪軸6的配合為過盈配合；調心 滾子軸承13與復合齒輪軸6的配合為過渡配合，并用圓螺母、止動墊圈緊固；兩軸承相應端 面與復合齒輪軸6臺階端面要緊密結合。 在圖5中，潤滑泵14安裝在系統箱體2的側面下部，以提供潤滑油循環動力。 本傳動裝置標準動力輸入配置是用兩臺315kW的專用交流電機總輸入功率為 630kW，對稱垂直安裝在箱體兩邊，以提供動力，每一個電機下端有一個輸出軸，安裝驅動小 齒輪斜齒；本傳動承載裝置的箱體為傳動齒輪和軸承提供了一個密封的潤滑油池，軸承和 齒輪由一個安裝在箱體上的油泵強制潤滑。經油泵過濾后的潤滑油通過主承載軸承、扶正 軸承、小齒輪和復合齒輪軸承及齒輪的齒面連續循環。從輸入到輸出，本機構的傳動比為 10.5 : 1 ;兩端電機到輸出主軸的結構為對稱結構為減少振動、噪音、沖擊，方便設計、制 作；齒輪總成部分的制作、安裝精度要求較高，齒輪加工制作精度要求達到6級， 一級傳動 齒輪的嚙合間隙要求為0. 1-0. 3， 二級傳動齒輪的的嚙合間隙要求為0. 15-0. 4 ;主軸的軸 向竄動量為0. 02mm，與其他件連接使用時的同軸度為0. 06mm ;電機上的小齒輪與復合齒輪 軸上的大齒輪相互嚙合，復合齒輪軸上的軸齒輪與主軸上大齒輪相互嚙合，帶動主軸轉動， 雙電機同向、同速旋轉；主承載軸承安裝在齒輪箱體的主承載面上，承載軸承上端面與主軸 緊密結合；主軸、承載軸承、箱體均可承受500噸的下拉重量，且主軸傳遞的瞬間扭矩可達 到68000牛 米。
權利要求閉式齒輪傳動承載裝置，由系統箱體、系統箱蓋組成承載體，組裝連接提環、專用交流電機、小齒輪、齒輪軸、主軸、承載軸承、大齒輪、扶正軸承、圓柱滾子軸承、調心滾子軸承、潤滑泵組成，其特征在于系統箱蓋、系統箱體由O型圈、螺栓連接；提環上端固定安裝在鉆機大鉤上，下部與系統箱體由銅套、連結銷連接裝配，安裝于箱體兩端的左右空腔內；專用交流電機對稱垂直安裝在系統箱蓋上的兩邊；專用交流電機與一級小齒輪錐度連接；復合齒輪軸上端與系統箱蓋通過圓柱滾子軸承相連接，圓柱滾子軸承為分體式軸承；復合齒輪軸下端與系統箱體通過調心滾子軸承相連接，調心滾子軸承下端固定于系統箱體軸承孔的端面上，調心滾子軸承上端用內卡簧固定于系統箱體內；主軸下端連接鉆桿，二級大齒輪與主軸配合，并利用定位銷和螺栓連接；潤滑泵安裝在系統箱體的側面下部。
2. 根據權利要求1所述的閉式齒輪傳動承載裝置，其特征在于主軸上部與上扶正軸 承配合，下部與下扶正軸承配合，主軸與扶正軸承、承載軸承均為過盈配合，軸承的相應端 面與主軸臺階端面緊密結合；二級大齒輪與主軸過盈配合。
3. 根據權利要求1所述的閉式齒輪傳動承載裝置，其特征在于復合齒輪軸由兩套軸 承定位，圓柱滾子軸承與復合齒輪軸的配合為過盈配合；調心滾子軸承與復合齒輪軸的配 合為過渡配合，并用圓螺母、止動墊圈緊固；圓柱滾子軸承和調心滾子軸承相應端面與復合 齒輪軸臺階端面緊密結合。
4. 根據權利要求1所述的閉式齒輪傳動承載裝置，其特征在于專用交流電機與一級 小齒輪錐度連接接觸面最少為85%。
專利摘要本實用新型涉及閉式齒輪傳動承載裝置，系統箱蓋、系統箱體由O型圈、螺栓連接；提環上端固定安裝在鉆機大鉤上，下部與系統箱體由銅套、連結銷連接裝配，安裝于箱體兩端的左右空腔內；專用交流電機對稱垂直安裝在系統箱蓋上的兩邊；專用交流電機與一級小齒輪錐度連接；復合齒輪軸上端與系統箱蓋通過圓柱滾子軸承相連接，圓柱滾子軸承為分體式軸承；復合齒輪軸下端與系統箱體通過調心滾子軸承相連接，調心滾子軸承下端固定于系統箱體軸承孔的端面上，調心滾子軸承上端用內卡簧固定于系統箱體內；主軸下端連接鉆桿，二級大齒輪與主軸配合，并利用定位銷和螺栓連接；潤滑泵安裝在系統箱體的側面下部；可以承載較大的重量，可以傳遞最大的運動和動力。
文檔編號H02K7/116GK201474598SQ20092022579
公開日2010年5月19日 申請日期2009年9月7日 優先權日2009年9月7日
發明者李曉明 申請人:山東科魯斯頂驅裝備有限公司