一种用于压裂柱塞泵的复合传动装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN108443099A(43)申请公布日2018.08.24(21)申请号201810397174.4(22)申请日2018.04.28(71)申请人中国石油天然气集团有限公司地址100120北京市西城区六铺炕申请人中国石油集团济柴动力有限公司(72)发明人李永强许传国李春生杨民俊薛明陈辉武红兰福全王坤程鲁运来汪小兵(74)专利代理机构济南泉城专利商标事务所37218代理人邢腾(51)Int.Cl.F04B9/02(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图8页(54)发明名称一种用于压裂柱塞泵的复合传动装置(57)摘要本发明涉及一种用于压裂柱塞泵的复合传动装置，包括箱体、液力变矩器、行星减速机构、摩擦片制动器总成、综合控制阀、减速机构Ⅱ、电动执行器；其中，液力变矩器包括输入轴Ⅰ、三联供油泵、同步环、导轮、涡轮、涡轮轴、泵轮；行星减速机构的太阳轮同轴受驱动于涡轮轴，齿圈与摩擦片制动器总成中的摩擦片在液压控制下接触和分离；行星减速机构的行星架连接并驱动减速机构Ⅱ的输入轴Ⅱ；综合控制阀包括阀体、溢流阀阀芯、电磁开关阀；电动执行器经由丝杠连杆机构和同步环驱动拨叉；拨叉带动可调导轮叶片绕自身轴线回转。该装置通过全新的结构设计，解决了现有技术中缺乏压裂柱塞泵专用传动装置的问题，具有积极的技术意义。CN108443099ACN108443099A权利要求书1/1页1.一种用于压裂柱塞泵的复合传动装置，其特征在于，包括：箱体（5）、液力变矩器（1）、行星减速机构（2）、摩擦片制动器总成（13）、综合控制阀（21）、减速机构Ⅱ（3）、电动执行器（4）；其中，所述液力变矩器（1）包括输入轴Ⅰ（6）、三联供油泵（19）、同步环（17）、导轮、涡轮（8）、涡轮轴（11）、泵轮（7）；所述输入轴Ⅰ（6）为整个传动装置的输入轴；所述三联供油泵（19）设于液力变矩器（1）输入端端面，两个泵连通液力变矩器（1）工作腔，另一个泵通过综合控制阀（21）连通摩擦片制动器总成（13）供油口；所述导轮为叶片可调式，包括固定导轮叶片（9）、可调导轮叶片（10）；所述同步环（17）安装于三联供油泵（19）外缘且能够绕三联供油泵（19）回转；所述行星减速机构（2）的太阳轮（12）同轴连接并受驱动于所述涡轮轴（11），齿圈（15）与摩擦片制动器总成（13）中的摩擦片在液压控制下接触和分离；所述所述行星减速机构（2）的行星架（14）连接并驱动减速机构Ⅱ（3）的输入轴Ⅱ；减速机构Ⅱ（3）的输出轴为整个传动装置的输出轴；所述综合控制阀（21）安装于摩擦片制动器总成（13）供油口处，包括阀体（25）、溢流阀阀芯、电磁开关阀，溢流阀阀芯与电磁开关阀并联设置于综合控制阀（21）进油口处；所述溢流阀阀芯的出口经箱体（5）内置管路连通润滑系统；所述电动执行器（4）为多回转智能型电动执行器（4），经由丝杠连杆机构（16）驱动所述同步环（17）；所述同步环（17）连接多组拨叉（18）；每组拨叉（18）带动1个可调导轮叶片（10）绕自身轴线回转；全部可调导轮叶片（10）的回转为同步动作。2.根据权利要求1所述的用于压裂柱塞泵的复合传动装置，其特征在于，所述摩擦片制动器总成（13）为多片式湿式摩擦片制动器总成（13）。3.根据权利要求1所述的用于压裂柱塞泵的复合传动装置，其特征在于，所述减速机构Ⅱ（3）为齿轮式定轴单级减速机构。4.根据权利要求1所述的用于压裂柱塞泵的复合传动装置，其特征在于，所述三联供油泵（19）为星形布置，包括壳体（22）、主动齿轮（23）、3个从动齿轮（24）；其中，壳体（22）设有进油通道、3个供油腔，主动齿轮（23）同轴并受驱动于所述输入轴Ⅰ（6），从动齿轮（24）分别设于供油腔内。2CN108443099A说明书1/4页一种用于压裂柱塞泵的复合传动装置技术领域[0001]本发明涉及一种用于压裂柱塞泵的复合传动装置，属于石油钻采及加工设备领域。背景技术[0002]在目前的石油钻采设备领域，柱塞泵是重要的部件；其中以F1300、F1600钻井泵、SQP2000、SQP2800五缸压裂柱塞泵为代表的往复式柱塞泵是装备量较大的柱塞泵种类之一。[0003]在实际使用中，因为钻采和压井过程的实际工况需要，需要对柱塞泵进行宽范围调速。[0004]以F1300钻井泵为例，目前普遍的配置为:柴油机+胎式离合器(气囊离合器)+机械减速机经皮带驱动钻井泵或柴油机+液力偶合器反车减速箱经万向轴驱动钻井泵。在采用“司钻法压井”作业时，为便于压井过程中节流阀和立压的控制，通常钻井泵的泵速取正常钻进泵速的1/2～1/4。为实现低泵冲，目前普遍采取的措施主要包括：柴油机低转速运转（由额定转速1300rpm调整至800～100