[发明专利]一种用于往复式钻探泥浆泵的动力箱

说明书

技术领域

本发明涉及钻探设备领域，具体的说是一种用于往复式钻探泥浆泵的动力箱。

背景技术

钻探用泵是钻探设备的组成部分之一。钻探用泵主要是洗孔用泵，在我国地矿部的部颁标准定为泥浆泵，泵的形式定为往复式泵。在钻探施工中，泥浆泵担负着向孔内输送清洗液，并能使其在孔内循环。在某些特种工序中还用泥浆泵向孔内灌注水泥浆等物质。

在泥浆泵的使用过程中往往需要根据工况条件进行换挡调节排量，换挡调节排量一般通过改变泥浆泵输入转速、调整泥浆泵活塞冲程或改变泥浆泵出水口和进水口大小来进行。其中改变泥浆泵输入转速的方式最为经济适用，一般通过与泥浆泵传动连接的减速机来实现。为了实现多级换挡以及换挡的稳定性，与泥浆泵相配套的减速机体积大，重量重，移动不便。而泥浆泵本身随着钻井井深的增加和套管层次的增多导致了泵功率的急剧加大，泵的重量和外形尺寸也随之增加，使泥浆泵成为了往复泵中的巨型泵，从而使具有多级换挡功能的泥浆泵减速机组合在狭小的井下空间内就位困难，难以发挥其多级换挡的优势。

发明内容

本发明旨在提供一种结构紧凑、性能稳定且自带调速换挡功能的往复式钻探泥浆泵的动力箱，在自身体积基本不变的情况下可减少与之配套减速器的档位数量，从而使得泥浆泵减速机组合间距体积小，档位选择多，在井下具有更广的适用范围。

为了解决以上技术问题，本发明采用的技术方案为：一种用于往复式钻探泥浆泵的动力箱，包括箱体，在箱体内转动设有曲轴，曲轴上配合安装有连杆，在箱体内设有与曲轴平行的主动轴和换挡轴，主动轴的一端设置在箱体外部并用于与驱动机构相连，在主动轴位于箱体内的部分套设有可沿主动轴轴向滑动的换挡主动齿轮组，在曲轴上设有与换挡主动齿轮组相对应的换挡从动齿轮组，换挡轴的一端设置在箱体外部并用于与控制机构相连，在换挡轴上位于箱体中的部位设有用于拨动换挡主动齿轮组与换挡从动齿轮组对应啮合连接的拨叉。

优选的，所述箱体中还设有一个用于在换挡结束后对换挡轴进行固定的自锁机构，所述自锁机构包括垂直于换挡轴开设箱体上的螺纹孔、安装在螺纹孔中的调整螺丝、设置于调整螺丝小端的弹簧、设置于弹簧上靠近换挡轴一端的钢球以及沿轴向开设在换挡轴上并与所述第一钢球相配合的三个半球形凹槽。

优选的，所述换挡主动齿轮组为双联齿轮，所述换挡从动齿轮组包括对应间隔固定在所述曲轴上的第一从动齿轮和第二从动齿轮。

优选的，在所述主动轴上沿轴向设有花键，在所述双联齿轮上设有对应的键槽。

优选的，在双联齿轮上位于两个齿轮之间开设有与所述拨叉配合的拨槽。

优选的，所述主动轴和曲轴端部均转动设置在位于箱体上的滚动轴承座内，所述换挡轴的两端分别滑动设置在位于箱体上的直线支撑座内。

优选的，所述箱体内设有滑套，滑套内滑动设有十字头滑块，十字头滑块的一端与连杆相铰接，另一端固定设有活塞杆，活塞杆远离十字头滑块的一端连接有活塞套。

优选的，所述活塞杆上套设有刮泥盘，刮泥盘的外缘与滑套内壁固定相连。

有益效果

本发明动力箱中的主动轴与减速机的输出轴相连，主动轴和曲轴之间通过换挡主动齿轮组和换挡从动齿轮组啮合传动，在动力相助设有换挡杆，换挡杆上设有拨叉，可通过控制机构控制换挡杆沿自身轴向滑动来带动设置在主动轴上的换挡主动齿轮组滑动，使换挡主动齿轮组中轮径不同的齿轮分别与设置于曲轴上的欢动从动齿轮组中不同轮径的齿轮啮合连接，实现换挡。

在本发明的优选实施方案中，换挡主动齿轮组和换挡从动齿轮组分别包括两个轮径不同的齿轮，可实现两种档位的切换，搭配四挡减速机使用，即可实现八个档位的切换，满足了生产过程中对于泥浆泵档位输出的要求，且明显减小了减速机的体积重量，而泥浆泵本体体积并未增大，使得泥浆泵减速机组合体积减小，设置灵活，适用面广。

附图说明

图1为本发明的侧视剖面示意图；

图2为本发明的俯视剖面示意图；

图3为图2中自锁机构部分的局部放大示意图；

图中标记：1、箱体，2、曲轴，3、连杆，4、主动轴，5、换挡轴，6、换挡主动齿轮组，7、换挡从动齿轮组，701、第一从动齿轮，702、第二从动齿轮，8、拨叉，9、自锁机构，901、螺纹孔，902、调整螺丝，903、弹簧，904、钢球，905、半球形凹槽，10、滑套，11、十字头滑块，12、活塞杆，13、活塞套，14、刮泥盘。

具体实施方式