1000-6A型拧管机的研制

2014-12-02卜艳娇

科技传播 2014年21期

卜艳娇

东北煤田地质局沈阳钻探机械研制中心，辽宁沈阳 110122

0 引言

在钻探施工过程中，拧管机可代替人力拧卸钻杆，减轻工人劳动强度，提高施工工作效率。拧管机主要有液压式拧管机和机械式拧管机。液压拧管机在实际工作中常出现以下问题：1）当外界温度变化很大时，工作中油的粘性变化也很大，容易出现漏油现象，引起运动特性的变化，影响工作的稳定性，降低了施工效率；2）液压元件的配合件制造精度要求较高，加工工艺较复杂，导致成本比较高，使得液压拧管机价格贵一些；3）液压传动结构比较复杂，液压系统发生故障不易检查和排除，故障率高，维修困难，影响施工进度等。针对上述问题和用户需求，我中心开发研制了机械拧管机。该机械式拧管机采用纯机械传动，具有传动稳定精确，对外界环境要求低，其传动元素件加工精度要求不高，成本低廉，维修起来方便快捷，操作简单等优点。

1 主要结构

该拧管机结构如图1 所示，它主要由①由离合器部分；②差速箱部分；③变速箱部分；④井口转盘箱四部分组成。其中包括（1）伞齿轮；（2）坐轴套；（3）小伞齿轮；（4）三牙对轮；（5）一字轴；（6）行星齿轮；（7）半轴齿轮；（8）对轮盘；（9）皮带轮；（10）摩擦轮；（11）传动轴；（12）付花键轴；（13）齿轮Ⅰ；（14）联轴套；（15）拨叉组；（16）脚闸组；（17）齿轮Ⅱ；（18）花键轴；（19）拨盘。(见图1)

图1：拧管机结构图

2 工作原理

1）拧管机的正反转：当皮带轮（9）和摩擦轮（10）啮合时，摩擦轮（10）带动皮带轮（9），皮带轮（9）与主轴通过花键连接，另外皮带轮（9）右侧与对轮盘（8）连接，对轮盘（8）与半轴齿轮（7）啮合，通过半轴齿轮（7）带动行星齿轮（6），行星齿轮（6）带动另一个半轴齿轮，半轴齿轮与主轴通过花键连接，此时起到差速作用，通过主轴传动到变速箱③，经变速后输出到小伞齿轮（3），小伞齿轮带动伞齿轮（1），伞齿传动到拨盘（19），带动拨盘转动，此时拧管机正转。

皮带轮和摩擦轮分开时，按住脚闸板（16），此时拧管机反转；

2）拧管机整体传动过程：皮带轮部分作为离合器部分①的核心部件，皮带轮（9）以滚动轴承装在传动轴（11）上，传动轴左端用一盘轴承安装在轴承座上，在摩擦轮（10）的前方安有离合拨叉组（15），搬动手把可以使摩擦轮左右滑动即可与皮带轮离合。当皮带轮（9）和摩擦轮（10）啮合时，摩擦轮带动皮带轮，皮带轮与传动轴通过花键连接，皮带轮轮毂右侧以螺钉连接对轮盘（8），对轮盘右端为矩形花键与摩擦轮（10）结合，对轮盘与半轴齿轮（7）啮合，通过传动轴（11）传到差速箱②，差速箱壳以螺钉连接成旋转形箱体，体内纵向装有一字轴（5），一字轴两端装有两个行星齿轮（6）。通过半轴齿轮（7）带动行星齿轮（6），行星齿轮带动另一个半轴齿轮，半轴齿轮（7）内孔为矩形花键，左花键孔与对轮盘相连，右花键孔装有连轴套（14），与变速箱相连，半轴齿轮（7）与主轴通过花键连接，此时起到差速作用。花键轴左端与联轴套（14）连接，中部装有滑动齿轴，付花键轴中部装有固定齿轮，右端花键通过三牙对轮（4）与转盘箱部分连接，扭力矩由三牙对轮输入，通过小伞齿轮（3）带动伞齿轮（1）转动，大伞齿轮带动拨盘转动。（箱壳底部装有止推轴承，上面有伞齿轮，空心套，拨盘三件组成转动件）拨盘（19）上部分有工作挡铁，当拨盘转动时，挡铁带动绞叉旋转，从而达到拧钻具的目的。

当拨叉把皮带轮和摩擦轮分开时，向下踏动脚闸杆时，差速箱即停止转动，其右端半轴齿轮（7）传递出变向力矩，此时井口拨盘反转，从而达到卸钻具的目的。