專利名稱：潛油泵專用減速機(jī)及其設(shè)備工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及到一種減速機(jī)，特別是一種潛油泵專用減速機(jī)及其設(shè)備工藝。
背景技術(shù)：
在石油生產(chǎn)領(lǐng)域中，經(jīng)常需要使用一種潛油泵，目前潛油泵需要的電動(dòng)機(jī)和螺桿泵均已有了比較理想的解決方案，并已批量生產(chǎn)，但用于連接電動(dòng)機(jī)和螺桿泵的減速機(jī)，由于井壁內(nèi)徑小，井底壓力大，井液溫度高，而傳動(dòng)功率又相當(dāng)大，因此設(shè)計(jì)制造異常困難，到目前為止，尚未出現(xiàn)滿意的解決方案。國內(nèi)外已有人做了大量工作，取得了一定的進(jìn)展，并已用于井下生產(chǎn)，但存在的問題就是傳動(dòng)功率較低，輸出扭矩較小，制造成本昂貴，使用壽命不長，難以滿足生產(chǎn)部門日益增長的需要。這些減速機(jī)基本上都是按照具有太陽輪和行星輪的行星減速機(jī)原理來設(shè)計(jì)的，這種減速機(jī)在體積小、功率大方面具有比目前常用的其他減速機(jī)有較大的優(yōu)勢，因此是目前可用于深井泵的唯一選擇；但根據(jù)理論分析和實(shí)踐檢驗(yàn)都證明這種減速機(jī)存在許多薄弱環(huán)節(jié)，不足以承受潛油泵要求的苛刻條件。發(fā)明人曾申請(qǐng)過一項(xiàng)用于深井減速機(jī)的實(shí)用新型專利，采用發(fā)明人提出的甚短齒少齒差行星傳動(dòng)，這種傳動(dòng)有幾種不同的結(jié)構(gòu)，由于一般深井用的減速機(jī)速比都比較小，不能采用發(fā)明人以前設(shè)計(jì)的其他結(jié)構(gòu)，只能采用以十字滑塊作為輸出機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)，這個(gè)方案比上述行星減速機(jī)能承受更大負(fù)荷，但十字滑塊加工難度較大，而且摩擦損失大，振動(dòng)大，溫升高，從而使傳動(dòng)效率和使用壽命均受到一定影響。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種潛油泵專用減速機(jī)及其設(shè)備工藝，它采用全部齒輪傳動(dòng)結(jié)構(gòu)，完全避開了在小速比條件下經(jīng)常采用的以十字滑塊作為輸出機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)，是一種運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)、噪聲小、溫升低、功效高、成本低且壽命長的新型減速機(jī)構(gòu)。
本發(fā)明的技術(shù)方案一種潛油泵專用減速機(jī)，其特征在于它是由雙聯(lián)行星齒輪、輸入軸、輸出軸、軸承及其它有關(guān)零件構(gòu)成；所說的雙聯(lián)行星齒輪通過軸承I安裝于輸入軸的偏心軸頸上，輸入軸下端用軸承II安裝于機(jī)體的下接頭上，其上端用軸承III安裝在輸出軸下端的小齒輪的孔內(nèi)；雙聯(lián)行星齒輪下端的小齒輪與外殼上的固定齒圈相嚙合，同時(shí)雙聯(lián)齒輪上端的內(nèi)齒圈又和輸出軸下端的小齒輪相嚙合，作為輸出的減速輸出軸用兩套軸承IV安裝于機(jī)體上接頭上；在輸入軸上還安裝有一個(gè)用以平衡偏心軸頸上的全部離心力的平衡鐵；外殼與其內(nèi)的固定齒圈制成一整體，帶齒圈的外殼與下接頭和上接頭用螺紋連接成整體，且連接處有對(duì)接口進(jìn)行密封的O型密封圈；所說的相互嚙合的齒輪關(guān)系為雙聯(lián)行星齒輪下端的小齒輪采用40個(gè)齒，與之相嚙合的外殼上的固定齒圈采用42個(gè)齒，雙聯(lián)行星齒輪上端的內(nèi)齒圈采用個(gè)齒，與之相嚙合的小齒輪采用個(gè)齒；所有齒輪均采用模數(shù)為2.75、齒形角為20度的短齒齒形進(jìn)行設(shè)計(jì)。
上述帶齒圈的外殼與下接頭和上接頭的連接處焊接有為防止連接部位產(chǎn)生移動(dòng)的防松鋼板。
上面所說的用以平衡偏心軸頸上的全部離心力的平衡鐵以鍵固定在輸入軸上。
一種潛油泵專用減速機(jī)的設(shè)備工藝，其特征在于所說的雙聯(lián)行星齒輪、帶齒圈的外殼和和帶小齒輪的輸出軸均采用耐高溫的高強(qiáng)度不銹耐熱鋼材料制造，并按照材料要求進(jìn)行熱處理；雙聯(lián)行星齒輪、帶齒圈的外殼和帶小齒輪的輸出軸均進(jìn)行增加耐磨性能的軟氮化處理。
本發(fā)明的優(yōu)越性在于1、該潛油泵減速機(jī)可以使用在井深大于1000米的深井中，并能在環(huán)境溫度100℃-200℃的高溫下和井內(nèi)壓力為10兆帕以上的高壓下穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)；2、該減速機(jī)體積比其他任何減速機(jī)小，傳動(dòng)功率大，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，效率高，壽命長，超載能力及耐熱、抗磨損性能均強(qiáng)于其它同類產(chǎn)品；3、結(jié)構(gòu)簡單緊湊，生產(chǎn)成本相對(duì)較低，實(shí)用性強(qiáng)，有強(qiáng)大的開發(fā)前景。


附圖是本發(fā)明所涉一種潛油泵專用減速機(jī)的主剖圖。
其中1為雙聯(lián)行星齒輪，1a為雙聯(lián)行星齒輪上的小齒輪，1b為雙聯(lián)行星齒輪上的內(nèi)齒圈，2為軸承I，3為偏心軸頸，4為平衡鐵，5為輸入軸，6為機(jī)體下接頭，7為軸承II，8為O型密封圈，9為外殼，9a為外殼內(nèi)的固定齒圈，10為軸承III，11為輸出軸12上的小齒輪，12為輸出軸，13為軸承IV，14為機(jī)體上接頭，15為防松鋼板。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例一種潛油泵專用減速機(jī)(見附圖)，其特征在于它是由雙聯(lián)行星齒輪1、輸入軸5、輸出軸12、軸承及其它有關(guān)零件構(gòu)成；所說的雙聯(lián)行星齒輪1通過軸承I2安裝于輸入軸5的偏心軸頸3上，輸入軸5下端用軸承II7安裝于機(jī)體的下接頭6上，其上端用軸承III10安裝在輸出軸12下端的小齒輪11的孔內(nèi)；雙聯(lián)行星齒輪1下端的小齒輪1a與外殼9上的固定齒圈相9a嚙合，同時(shí)雙聯(lián)齒輪1上端的內(nèi)齒圈1b又和輸出軸12下端的小齒輪11相嚙合，作為輸出的減速輸出軸12用兩套軸承IV13安裝于機(jī)體上接頭14上；在輸入軸5上還安裝有一個(gè)用以平衡偏心軸頸3上的全部離心力的平衡鐵4；外殼9與其內(nèi)的固定齒圈9a制成一整體，帶齒圈9a的外殼9與下接頭6和上接頭14用螺紋連接成整體，且連接處有對(duì)接口進(jìn)行密封的O型密封圈8；所說的相互嚙合的齒輪關(guān)系為雙聯(lián)行星齒輪1下端的小齒輪1a采用40個(gè)齒，與之相嚙合的外殼9上的固定齒圈9a采用42個(gè)齒，雙聯(lián)行星齒輪1上端的內(nèi)齒圈1b采用34個(gè)齒，與之相嚙合的小齒輪11采用32個(gè)齒；所有齒輪均采用模數(shù)為2.75、齒形角為20度的短齒齒形進(jìn)行設(shè)計(jì)。
上述帶齒圈9a的外殼9與下接頭6和上接頭14的連接處焊接有為防止連接部位產(chǎn)生移動(dòng)的防松鋼板15。
上面所說的用以平衡偏心軸頸3上的全部離心力的平衡鐵4以鍵固定在輸入軸5上。
上面所說的雙聯(lián)行星齒輪1、帶齒圈9a的外殼9和和帶小齒輪11的輸出軸12均采用耐高溫的高強(qiáng)度不銹耐熱鋼材料制造，并按照材料要求進(jìn)行熱處理；雙聯(lián)行星齒輪1、帶齒圈9a的外殼9和帶小齒輪11的輸出軸12均進(jìn)行增加耐磨性能的軟氮化處理。
本發(fā)明的傳動(dòng)原理是當(dāng)輸入軸5按電機(jī)轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，由于偏心軸頸3的作用，使雙聯(lián)行星齒輪1下端的小齒輪1a在外殼9的固定齒圈9a內(nèi)作既有公轉(zhuǎn)又有自轉(zhuǎn)的行星運(yùn)動(dòng)，該行星運(yùn)動(dòng)又通過雙聯(lián)行星齒輪1上端的內(nèi)齒圈1b帶動(dòng)輸出軸12下端的小齒輪11轉(zhuǎn)動(dòng)，輸出軸12即可將減速后的轉(zhuǎn)速輸出，傳遞給下一級(jí)機(jī)構(gòu)，同時(shí)將扭矩放大，完成減速傳動(dòng)，實(shí)現(xiàn)減速機(jī)的傳動(dòng)目的；另外，由于輸入軸5上的偏心軸頸3、軸承I2和雙聯(lián)行星齒輪1一起，在高速轉(zhuǎn)動(dòng)中會(huì)產(chǎn)生相當(dāng)大的離心力，致使減速機(jī)產(chǎn)生震動(dòng)，因此必須借助平衡鐵4的偏心質(zhì)量在高速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的大小相等、方向相反的離心力來平衡輸入軸上的偏心質(zhì)量在高速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的離心力，使減速機(jī)能夠平穩(wěn)運(yùn)轉(zhuǎn)。這種減速機(jī)使用在油井中可作為螺桿泵的動(dòng)力輸入用。本案不須另借助輸出機(jī)構(gòu)，加工難度大幅度降低，從而達(dá)到預(yù)期目的。
權(quán)利要求
1.一種潛油泵專用減速機(jī)，其特征在于它是由雙聯(lián)行星齒輪、輸入軸、輸出軸、軸承及其它有關(guān)零件構(gòu)成；所說的雙聯(lián)行星齒輪通過軸承I安裝于輸入軸的偏心軸頸上，輸入軸下端用軸承II安裝于機(jī)體的下接頭上，其上端用軸承III安裝在輸出軸下端的小齒輪的孔內(nèi)；雙聯(lián)行星齒輪下端的小齒輪與外殼上的固定齒圈相嚙合，同時(shí)雙聯(lián)齒輪上端的內(nèi)齒圈又和輸出軸下端的小齒輪相嚙合，作為輸出的減速輸出軸用兩套軸承IV安裝于機(jī)體上接頭上；在輸入軸上還安裝有一個(gè)用以平衡偏心軸頸上的全部離心力的平衡鐵；外殼與其內(nèi)的固定齒圈制成一整體，帶齒圈的外殼與下接頭和上接頭用螺紋連接成整體，且連接處有對(duì)接口進(jìn)行密封的O型密封圈；所說的相互嚙合的齒輪關(guān)系為雙聯(lián)行星齒輪下端的小齒輪采用40個(gè)齒，與之相嚙合的外殼上的固定齒圈采用42個(gè)齒，雙聯(lián)行星齒輪上端的內(nèi)齒圈采用個(gè)齒，與之相嚙合的小齒輪采用個(gè)齒；所有齒輪均采用模數(shù)為2.75、齒形角為20度的短齒齒形進(jìn)行設(shè)計(jì)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所說的一種潛油泵專用減速機(jī)，其特征在于所說的帶齒圈的外殼與下接頭和上接頭的連接處焊接有為防止連接部位產(chǎn)生移動(dòng)的防松鋼板。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所說的一種潛油泵專用減速機(jī)，其特征在于所說的用以平衡偏心軸頸上的全部離心力的平衡鐵以鍵固定在輸入軸上。
4.一種上述潛油泵專用減速機(jī)的設(shè)備工藝，其特征在于所說的雙聯(lián)行星齒輪、帶齒圈的外殼和和帶小齒輪的輸出軸均采用耐高溫的高強(qiáng)度不銹耐熱鋼材料制造，并按照材料要求進(jìn)行熱處理；雙聯(lián)行星齒輪、帶齒圈的外殼和帶小齒輪的輸出軸均進(jìn)行增加耐磨性能的軟氮化處理。
全文摘要
一種潛油泵專用減速機(jī)及其設(shè)備工藝，其主要結(jié)構(gòu)特征是雙聯(lián)行星齒輪安裝在輸入軸的偏心軸頸上，其下端的小齒輪與固定齒圈相嚙合，上端的齒圈與輸出軸上的小齒輪相嚙合，輸入軸的下端安裝在下接頭上，上端安裝在輸出軸上，輸出軸則安裝在上接頭上；所說的雙聯(lián)行星齒輪、帶齒圈的外殼和帶小齒輪的輸出軸均采用耐高溫的高強(qiáng)度不銹耐熱鋼材料制造，并進(jìn)行熱處理；雙聯(lián)行星齒輪、帶齒圈的外殼和帶小齒輪的輸出軸均進(jìn)行增加耐磨性能的軟氮化處理。本發(fā)明可使用在深度大于1000米的深井中，并能在100℃－200℃的高溫下及10兆帕以上的高壓下穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)，其超載能力及耐熱、抗磨損性能均極強(qiáng)。
文檔編號(hào)F04B47/00GK1632313SQ20031011938
公開日2005年6月29日 申請(qǐng)日期2003年12月24日 優(yōu)先權(quán)日2003年12月24日
發(fā)明者王欣, 楊天博 申請(qǐng)人:王欣, 楊天博