行星齒輪組件的制作方法
【專(zhuān)利摘要】一種行星齒輪箱或驅(qū)動(dòng)器(48)，和齒輪箱與驅(qū)動(dòng)器馬達(dá)的布置，允許電的、光的或其他類(lèi)型的電纜或電線(xiàn)通過(guò)行星齒輪箱延著行星齒輪箱的旋轉(zhuǎn)軸被傳遞。行星齒輪箱驅(qū)動(dòng)或旋轉(zhuǎn)，例如，纏繞管的卷筒(30)。電的、液壓的、光的和其他類(lèi)型的線(xiàn)纜，用于通過(guò)纏繞管降低進(jìn)入井口，通過(guò)穿過(guò)行星齒輪箱的中心的通道傳遞，進(jìn)入卷筒的輪轂的一端，并且然后進(jìn)入插入在井孔中的纏繞管中。卷筒的輪轂的另一端能夠被連接到旋轉(zhuǎn)接頭，旋轉(zhuǎn)接頭可以被連接到泵，用于將流體泵送進(jìn)入纏繞管。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
行星齒輪組件
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明一般涉及行星齒輪，并且更具體地涉及為纏繞管注入機(jī)(coiledtubinginjector)傳送纏繞管的卷筒以及由行星齒輪系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)的類(lèi)似的機(jī)械裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]纏繞管油井干涉在石油生產(chǎn)工業(yè)中已為眾人所知多年。通常超過(guò)15，000英尺的超長(zhǎng)長(zhǎng)度的鋼管，通過(guò)將其纏繞在大型卷筒上來(lái)操作，這解釋了纏繞管的名字來(lái)由。管道卷筒不能被用作絞車(chē)卷筒。將其用作絞車(chē)產(chǎn)生的壓力將損壞管道。在石油工業(yè)中可被接受的解決方案是，將管道依其需要從卷筒上拉出，并將管道圍繞彎曲的導(dǎo)拱傳遞，以便管道與井孔位于共同的垂直軸線(xiàn)。為了將管道移動(dòng)進(jìn)出井孔，一種稱(chēng)為纏繞管注入機(jī)的裝置被暫時(shí)地安裝在井口上方，在導(dǎo)拱的下方。纏繞管注入機(jī)的實(shí)例包括在美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)?，309，990、6,059,029和6，173，769中展示和描述的內(nèi)容，在此通過(guò)引入的方式并入本文。
[0003]卷取張力由管道卷筒驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)控制，并且無(wú)論注入機(jī)頭部是正在將管道送入還是送出油井，或者無(wú)論注入機(jī)頭部是正在拉動(dòng)還是突然停止，都能大致保持恒定不變。卷取張力與管道重量及管道在井孔中承載的有效載荷相比是微不足道的，因此不會(huì)危及到管道的完整性。
[0004]雖然實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)的其他方法是已知的，但是用于油井干涉和鉆井的注入機(jī)頭部使用多個(gè)鏈環(huán)，在鏈環(huán)上安裝用于夾持管道的夾持器。這樣的注入機(jī)頭部的實(shí)例有許多。大多數(shù)都依靠輥鏈和匹配的鏈輪齒的形式作為將驅(qū)動(dòng)從驅(qū)動(dòng)軸傳送至鏈環(huán)組件的方式。對(duì)于操作油管的注入機(jī)頭部，它將夾持管道的夾持器從相對(duì)的兩側(cè)推動(dòng)，然后通過(guò)旋轉(zhuǎn)同時(shí)移動(dòng)夾持器，以將管道移動(dòng)進(jìn)出井孔。
[0005]纏繞管卷筒組件包括用于支撐在其上存儲(chǔ)管道的卷軸的支架，用于旋轉(zhuǎn)卷筒并在操作卷筒的期間產(chǎn)生反向張力的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，以及當(dāng)管道從卷軸上解開(kāi)和纏繞在卷軸上時(shí)，引導(dǎo)管道的“水平纏繞”系統(tǒng)。水平纏繞系統(tǒng)將管道在卷筒上橫向地移動(dòng)，以至于管道以整齊并且有序的方式橫置在卷筒上。纏繞管卷筒組件必須旋轉(zhuǎn)卷軸以將管道送入注入機(jī)和井孔以及從注入機(jī)和井孔送出。纏繞管卷筒組件還必須在正常運(yùn)行期間通過(guò)始終牽引注入機(jī)而拉緊管道。注入機(jī)必須施加與張力反向的力，從管道卷筒取出管道，并且當(dāng)管道被注入機(jī)從井孔拉出時(shí)，卷筒必須具有足夠的牽引力和速度，以跟上注入機(jī)并保持在管道上的張力。在管道上的張力必須總是保持在足以適當(dāng)?shù)乩p繞管道在卷軸上并且保持管道纏繞在卷軸上的量。
[0006]雖然卷軸可借助于鏈條和安裝在纏繞管卷軸的輪軸上的鏈輪齒旋轉(zhuǎn)，但是行星齒輪驅(qū)動(dòng)器通常被用于旋轉(zhuǎn)卷軸。行星齒輪驅(qū)動(dòng)器能夠在沒(méi)有鏈條和鏈輪齒的重量和開(kāi)銷(xiāo)的情況下，以低速傳送高轉(zhuǎn)矩。封閉式中心行星齒輪驅(qū)動(dòng)器通常是優(yōu)選的。這樣的驅(qū)動(dòng)器的所有部件圍繞旋轉(zhuǎn)中心對(duì)稱(chēng)安裝，包括驅(qū)動(dòng)馬達(dá)，其可以是電動(dòng)的或液壓的。
[0007]在典型的布置中，行星齒輪驅(qū)動(dòng)器的輸出支撐卷筒的一端，直接連接到卷筒的輪軸。整體制動(dòng)器通常被裝配到行星驅(qū)動(dòng)器，以提供停駐制動(dòng)器，用于在驅(qū)動(dòng)馬達(dá)未通電時(shí)防止所存儲(chǔ)的管道的解開(kāi)。行星齒輪傳動(dòng)裝置也稱(chēng)為周轉(zhuǎn)齒輪傳動(dòng)裝置。行星齒輪傳動(dòng)裝置包括一個(gè)或多個(gè)齒輪，稱(chēng)為行星齒輪，它們圍繞著稱(chēng)為太陽(yáng)齒輪的中心齒輪旋轉(zhuǎn)。行星齒輪被安裝到載體上，該載體可相對(duì)于太陽(yáng)齒輪旋轉(zhuǎn)。一個(gè)外部齒輪傳動(dòng)裝置，稱(chēng)為環(huán)(anulus)，與行星齒輪嚙合。行星齒輪傳動(dòng)裝置可以是單一的或復(fù)合的。一個(gè)單一的行星齒輪具有一個(gè)太陽(yáng)，一個(gè)環(huán)(ring)，一個(gè)載體和一組行星齒輪。一個(gè)復(fù)合的行星齒輪具有更復(fù)雜的結(jié)構(gòu)。復(fù)合結(jié)構(gòu)的例子有很多，不勝枚舉。在纏繞管卷筒應(yīng)用中，行星齒輪驅(qū)動(dòng)器起到減速齒輪傳動(dòng)裝置的作用，例如從液壓馬達(dá)獲取相對(duì)高速和低轉(zhuǎn)矩輸入，并提供與卷筒的輪轂耦合的相對(duì)低速和高轉(zhuǎn)矩的輸出，其中，行星齒輪傳動(dòng)裝置的輸入與其輸出及卷軸同軸旋轉(zhuǎn)。
[0008]流體旋轉(zhuǎn)接頭連接到卷筒的輪軸的另一端，用于將流體源耦合至纏繞在卷筒上的纏繞管。因?yàn)樾行驱X輪驅(qū)動(dòng)器被連接到卷軸的中心輪軸的一端，并且流體輪軸被連接到另一端，所以同心的旋轉(zhuǎn)部件或滑環(huán)組件被用于將電器和其他電線(xiàn)運(yùn)行入纏繞管中，以將電信號(hào)發(fā)送給傳感器和其他連接至纏繞管的端部的設(shè)備以及從傳感器和其他連接至纏繞管的端部的設(shè)備接收電信號(hào)。同心的旋轉(zhuǎn)部件必須有足夠地大的內(nèi)部中心，能夠被拔出以穿過(guò)卷筒的輪軸?；蛘撸瑸楸苊獗仨毑⑷胪牡男D(zhuǎn)環(huán)，會(huì)使用鏈條和鏈輪齒。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明一般涉及改進(jìn)的行星齒輪箱或驅(qū)動(dòng)器，和齒輪箱與驅(qū)動(dòng)器馬達(dá)的布置，允許電的、光的、液壓的或其他類(lèi)型的電纜、電線(xiàn)、或線(xiàn)纜被傳遞通過(guò)行星齒輪箱。當(dāng)行星齒輪被連接到纏繞管的卷筒的一端，電纜能直接通過(guò)行星齒輪箱傳遞進(jìn)入卷筒的輪轂的一端，然后進(jìn)入注入在井孔的纏繞管的端部，而卷筒的輪轂的另一端被連接到旋轉(zhuǎn)接頭，旋轉(zhuǎn)接頭能被連接到栗，用于將流體栗送進(jìn)入纏繞管。
[0010]在一個(gè)代表性的實(shí)施例中，導(dǎo)管通過(guò)行星齒輪箱殼體的中心和它的太陽(yáng)齒輪延伸，所述導(dǎo)管的軸線(xiàn)與行星齒輪箱的輸入和輸出的旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)對(duì)齊，輸出被耦合至例如纏繞管卷筒的輪軸。從行星齒輪的中心軸線(xiàn)偏移的驅(qū)動(dòng)馬達(dá)的輸出軸，被耦合至行星齒輪箱的旋轉(zhuǎn)輸入，通過(guò)，例如，一個(gè)或多個(gè)齒輪、鏈條，或其他的方式，用于將驅(qū)動(dòng)馬達(dá)的輸出軸耦合至行星齒輪箱的輸入。
【附圖說(shuō)明】
[0011]圖1是展開(kāi)在井場(chǎng)的纏繞管單元的一個(gè)代表性實(shí)施例的側(cè)視圖，其中具有安裝在拖車(chē)上的冷卻管道卷筒組件，將纏繞管運(yùn)輸進(jìn)入連接至在井口頂部的隔水管(riser)的纏繞管注入機(jī)。
[0012]圖2是包括支架和卷軸的纏繞管卷筒的部分截面的側(cè)視圖。
[0013]圖3是圖2的側(cè)視圖的放大部分，示出了行星齒輪驅(qū)動(dòng)器的細(xì)節(jié)。
【具體實(shí)施方式】
[0014]在以下說(shuō)明性實(shí)施例的詳細(xì)描述中，涉及了形成本文一部分的附圖。這些實(shí)施例被足夠詳細(xì)地描述以使本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠?qū)嵺`本發(fā)明，并且應(yīng)當(dāng)理解，在不偏離本發(fā)明的情況下，其他實(shí)施例可以被利用，并做出邏輯結(jié)構(gòu)的，機(jī)械的，電的以及化學(xué)的變化。在以下的附圖和描述中，相同的部件通常在整個(gè)說(shuō)明書(shū)和附圖中被分別使用相同的附圖標(biāo)記標(biāo)注。附圖可以不是按比例的。本發(fā)明的某些特征可以在比例上或以示意的形式放大顯示，并且常規(guī)的元件的細(xì)節(jié)可以為了清楚和簡(jiǎn)明而省略。術(shù)語(yǔ)“包括”和“包含”旨在包容的或開(kāi)放式的，而不是排他性的。除非另外指出，如本文通篇使用的，“或”不要求互斥性。
[0015]除非另外指明，術(shù)語(yǔ)“連接”、“嚙合”、“耦合”、“附著”任何形式的任何使用，或描述元件之間的相互作用的任何其他術(shù)語(yǔ)并不意味著限制元件之間的直接接觸的相互作用，除非上下文清楚地指出除外。它可以包括元件之間的間接相互作用。短語(yǔ)“液壓地耦合”，“液壓地連接”，“以液壓連通”，“流體耦合”，“流體連接”和“流體連通”指的是關(guān)于流體的耦合、連接或連通的形式，并且相應(yīng)的流量或壓力與這些流體有關(guān)。關(guān)于流體耦合、連接、或兩個(gè)組件之間的流體連通描述了允許流體在組件之間流動(dòng)的裝置。液壓耦合、連接或連通的部件可以包括某些裝置，其中流體不在組件之間流動(dòng)，但在其中的流體的壓力可以例如經(jīng)由隔膜或活塞被傳送。類(lèi)似地，電耦合、連接、或兩個(gè)或多個(gè)部件之間的電連通描述了允許通過(guò)一個(gè)或多個(gè)電路或電磁波在部件之間傳輸信息的裝置。術(shù)語(yǔ)“密封”、“密封件”、“密封嚙合”、和“密封耦合”并不意圖暗示完美的密封件，或在任何情況下工作的密封件的形成，除非上下文另有說(shuō)明。
[0016]圖1示出了纏繞管注入機(jī)單元的一個(gè)實(shí)施例。該實(shí)施例并不是為了成為限制。它旨在通常地成為纏繞管注入機(jī)單元和它們的組件的代表。纏繞管的卷筒10安裝在拖車(chē)11上用于運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場(chǎng)。纏繞管注入機(jī)、控制艙和用于操作注入機(jī)的其他設(shè)備有時(shí)統(tǒng)稱(chēng)為一個(gè)“纏繞管單元”，并且通常在圖中用附圖標(biāo)記12指代。當(dāng)纏繞管14從卷筒上解開(kāi)，或纏繞回卷筒上，它通過(guò)管道支撐引導(dǎo)件16被引導(dǎo)跟纏繞管注入機(jī)的鏈條對(duì)齊。由于這樣的引導(dǎo)件通常是拱形的，因此它們有時(shí)被稱(chēng)為“鸛頸”支撐件。當(dāng)纏繞管注入機(jī)被展開(kāi)時(shí)，引導(dǎo)件被連接到纏繞管注入機(jī)的框架上，從而在操作注入機(jī)時(shí)，引導(dǎo)件與纏繞管注入機(jī)有固定的關(guān)系。通常，弓丨導(dǎo)拱形件被定位或定向，從而使得纏繞管在它的旋轉(zhuǎn)鏈之間被插入注入機(jī)頭部的頂部，或者，可選地，纏繞管被插入安裝于在注入機(jī)頭部的頂部的框架上的矯直機(jī)，用于在管道進(jìn)入注入機(jī)頭部之前除去管道的彎曲。(如在本說(shuō)明書(shū)中所使用的，“纏繞管注入機(jī)”指的是具有或沒(méi)有矯直機(jī)的注入機(jī)，除非上下文另有指明。)當(dāng)卷筒被解開(kāi)或纏繞時(shí)，它必須保持纏繞管上的張力以將管道纏繞在卷筒上，并且保持管道纏繞在卷筒上。引導(dǎo)拱形件防止纏繞管被彎曲或被卷筒施加在管道上的張力損壞。然而，引導(dǎo)拱形件通常以允許其在不同的位置或方位被附著或連接的方式，連接到纏繞管注入機(jī)的框架上。例如，最好的方位或方向可以取決于所使用的管道的直徑，和管道是被降低，或被推入井孔，或被拉出井孔。當(dāng)管即將脫離卷筒，它比它被從井中拉出時(shí)相對(duì)更加彎曲，這樣可能會(huì)影響引導(dǎo)拱形件固定到注入機(jī)上。因此，“固定的關(guān)系”并不意味著不允許調(diào)整的關(guān)系。
[0017]在使用時(shí)，纏繞管注入機(jī)被放置在井口上，足夠高以容納一個(gè)或多個(gè)防噴器20、隔水管22，和其他可能被連接至井口的，纏繞管在進(jìn)入井孔前必須經(jīng)過(guò)的設(shè)備。隔水管由直管的一個(gè)或多個(gè)部分組成，直管從連接在井口的防噴器延伸。隔水管用于容納在纏繞管被降低進(jìn)入井孔前，被連接在纏繞管的端部的細(xì)長(zhǎng)剛性工具。使用剝離器(stripper)將纏繞管注入機(jī)連接至隔水管，通過(guò)剝離器推動(dòng)或拉動(dòng)纏繞管。由于沒(méi)有井架或平臺(tái)，在井口上方建立的臨時(shí)結(jié)構(gòu)，或被駕駛到現(xiàn)場(chǎng)的移動(dòng)式起重機(jī)，用于放置和保持注入機(jī)在合適的位置。
[0018]纏繞管卷筒組件包括用于支撐在其上存儲(chǔ)管道的卷軸的支架，用于旋轉(zhuǎn)卷筒并在操作卷筒的期間產(chǎn)生反向張力的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，以及當(dāng)管道從卷軸上解開(kāi)和纏繞在卷軸上時(shí)，引導(dǎo)管道的“水平纏繞”系統(tǒng)。水平纏繞系統(tǒng)將管道在卷筒上橫向地移動(dòng)，以至于管道以整齊并且有序的方式橫置在卷筒上。纏繞管卷筒組件必須旋轉(zhuǎn)卷軸以將管道送入注入機(jī)和井孔以及從注入機(jī)和井孔送出。纏繞管卷筒組件還必須在正常操作期間通過(guò)始終牽引注入機(jī)而拉緊管道。注入機(jī)必須施加與張力反向的力，從管道卷筒取出管道，并且當(dāng)管道被注入機(jī)從井孔拉出時(shí)，卷筒必須具有足夠的牽引力和速度，以跟上注入機(jī)并保持在管道上的張力。必須總是保持在管道上的張力。張力還必須足以適當(dāng)?shù)貙⒐艿览p繞在卷軸上，并足以保持管道纏繞在卷軸上。因此，纏繞管卷筒組件受到相當(dāng)大的力和負(fù)荷。在歷史上，纏繞管卷筒組件已經(jīng)與所需要的纏繞在卷軸上的纏繞管被運(yùn)送到油井，并且卷軸安裝在卷筒組件上。這樣的卷軸是專(zhuān)門(mén)為了特別的卷筒組件設(shè)計(jì)的，通常并不意味著在正常操作期間與卷筒組件不連接或從卷筒組件中移除。然而，存在允許從卷筒組件中移除卷軸的系統(tǒng)，例如在美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)第6，672，529號(hào)中示出的系統(tǒng)，在此通過(guò)弓I用并入本文。
[0019]高容量、自行式的起重機(jī)26用于在井維修作業(yè)期間提升和保持纏繞管注入機(jī)18和引導(dǎo)拱形件在適當(dāng)?shù)奈恢?。起重機(jī)通常與纏繞管卷筒10的井口相對(duì)地放置，或者，如果必要，可以放置在一側(cè)。注入機(jī)和管道的一些或所有的重量被轉(zhuǎn)移到起重機(jī)的臂架上。
[0020]圖2和圖3是具有行星齒輪驅(qū)動(dòng)器的纏繞管卷筒組件的一個(gè)代表性實(shí)施例的部分截面?zhèn)纫晥D。在該圖中沒(méi)有示出纏繞管環(huán)繞在卷筒之上。卷筒的輪轂的細(xì)節(jié)已被省略。卷筒組件30包括安裝在支架上的卷軸32，支架通常用附圖標(biāo)記34表示。卷軸由中心部分，或滾筒36，左法蘭或左輪緣38，和右法蘭或右輪緣40組成。支架由框架42 (部分示出)組成。滾筒被支柱的框架46連接到中心輪轂。輪轂44在本實(shí)施例中具有中空的圓柱形狀。它與卷軸一起旋轉(zhuǎn)。輪轂44由支架的框架42支撐在相對(duì)的兩端，以便它可以在被轉(zhuǎn)動(dòng)的時(shí)候在支架上旋轉(zhuǎn)。
[0021]行星齒輪驅(qū)動(dòng)器，通常用附圖標(biāo)記48指代，直接安裝在輪轂44的一端內(nèi)。行星齒輪驅(qū)動(dòng)器的外部殼體50，作為行星齒輪驅(qū)動(dòng)器的輸出，在本實(shí)施例中與輪轂44連接，通過(guò)將其固定在輪轂的開(kāi)口端的內(nèi)部，并且連接至端部法蘭52 ο行星齒輪驅(qū)動(dòng)器48被連接到在法蘭54上的支架，法蘭54是框架42的一部分。行星驅(qū)動(dòng)器的輸入是軸56，它被連接到太陽(yáng)齒輪58。軸56旋轉(zhuǎn)太陽(yáng)齒輪。它由前徑向軸承60和后徑向軸承62支撐。軸從行星齒輪箱驅(qū)動(dòng)器的一側(cè)延伸至另一側(cè)。穿過(guò)軸的中心形成中空的通道或?qū)Ч?4，具有外部或前開(kāi)口 66和內(nèi)部或后開(kāi)口 68。雖然驅(qū)動(dòng)軸被表示為一個(gè)單一的部件，但它可以包括多個(gè)共軸元件，這些共軸元件一起旋轉(zhuǎn)并共同地形成導(dǎo)管，該導(dǎo)管限定了沿著行星齒輪驅(qū)動(dòng)器的旋轉(zhuǎn)軸延伸的單一通道，這適應(yīng)于或在其他方面適用于將電纜或光纜沿著行星齒輪的旋轉(zhuǎn)中心軸從行星齒輪的一側(cè)傳遞至行星齒輪的另一側(cè)。行星齒輪的旋轉(zhuǎn)中心軸與卷軸32(和輪轂44)的旋轉(zhuǎn)中心軸一致，用虛線(xiàn)69表示。導(dǎo)管可以因此由一個(gè)或多個(gè)結(jié)構(gòu)部件或部分組成。術(shù)語(yǔ)“導(dǎo)管”并不意圖暗示單個(gè)長(zhǎng)度的管。盡管圖中未示出，用于供電或控制井下工具，或用于從傳感器傳遞信號(hào)的電纜、液壓控制線(xiàn)纜，或光纜(每個(gè)統(tǒng)稱(chēng)為“線(xiàn)纜”)，可以通過(guò)導(dǎo)管64被傳送，以插入環(huán)繞在卷軸32上的纏繞管的一端(未示出)。導(dǎo)管70可以用于將線(xiàn)纜導(dǎo)向輪轂的相對(duì)側(cè)，在該處線(xiàn)纜將離開(kāi)并被傳送入纏繞管的開(kāi)口端，纏繞管的開(kāi)口端不會(huì)被連接到出口 74?；蛘撸€(xiàn)纜可以通過(guò)一個(gè)裝置(未示出)被輸送或輸入，該裝置連接至流體輪軸72的出口 74，并允許線(xiàn)纜被送入纏繞管，或允許流體被通過(guò)纏繞管栗送，或者兩者均允許。線(xiàn)纜也可以用于供電或控制卷軸32上的裝置，例如用于關(guān)閉纏繞管和流體輪軸72之間的連接的閥。
[0022]輪轂44的另一端被連接到流體輪軸72上。流體輪軸被安裝到在法蘭73上的支架的框架42上。纏繞管可以被連接到管76的出口74，以允許流體被栗送通過(guò)纏繞管。管76耦合至旋轉(zhuǎn)接頭78，以便管76可以相對(duì)于該接頭旋轉(zhuǎn)。在卷軸外部的高壓流體源被連接到旋轉(zhuǎn)接頭78的固定側(cè)。
[0023]驅(qū)動(dòng)馬達(dá)80被耦合至輸入軸56。驅(qū)動(dòng)馬達(dá)被偏移以形成輸入軸56的軸，允許進(jìn)入導(dǎo)管64的開(kāi)口 66 ο驅(qū)動(dòng)馬達(dá)，在本實(shí)施例中，通過(guò)由齒輪82和齒輪84組成的齒輪系，耦合至輸入軸。齒輪82連接至驅(qū)動(dòng)馬達(dá)80的輸出軸，并且齒輪84連接至輸入軸56。在本實(shí)施例中，齒輪形成在輸入軸56上減速和增加轉(zhuǎn)矩的減速齒輪系?？蛇x地，一個(gè)以上的驅(qū)動(dòng)馬達(dá)可以通過(guò)在輸入軸56周?chē)O(shè)置驅(qū)動(dòng)馬達(dá)而被利用，每個(gè)驅(qū)動(dòng)馬達(dá)以排列的方式放置在輸入軸的旋轉(zhuǎn)軸的一側(cè)，每個(gè)驅(qū)動(dòng)馬達(dá)通過(guò)一個(gè)齒輪系耦合至輸入軸。驅(qū)動(dòng)馬達(dá)可以是液壓的和/或電動(dòng)的。
[0024]驅(qū)動(dòng)馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)輸入軸56，從而轉(zhuǎn)動(dòng)太陽(yáng)齒輪58。太陽(yáng)齒輪58旋轉(zhuǎn)行星齒輪86和行星齒輪88。行星驅(qū)動(dòng)器可以可選地僅有一個(gè)行星齒輪。它也可以有兩個(gè)以上的行星齒輪。在本實(shí)施例中，行星齒輪可旋轉(zhuǎn)地安裝在載體90的臂上，載體90被連接至框架42的法蘭54。太陽(yáng)齒輪58是可組裝的，或整體形成的，是具有至少兩個(gè)臂92和94的載體。行星齒輪96和行星齒輪98分別被安裝在臂92和臂94上。行星齒輪86、88、96和98與一個(gè)在殼體50的側(cè)部形成的環(huán)或外部齒輪嚙合，導(dǎo)致它在輸入軸被旋轉(zhuǎn)的時(shí)候旋轉(zhuǎn)。與行星齒輪驅(qū)動(dòng)器48成為一體的是制動(dòng)器102。該制動(dòng)器的一部分安裝在輸入軸56上，另一部分安裝在固定的載體90上。
[0025]行星齒輪驅(qū)動(dòng)器48的繪制是簡(jiǎn)化的，以展示行星驅(qū)動(dòng)器的代表性元件。它只是復(fù)合行星齒輪的一個(gè)例子。它意在僅僅成為代表性的，而不是限制性的關(guān)于行星齒輪驅(qū)動(dòng)器或行星齒輪箱的例子，通常是為了說(shuō)明操作行星齒輪驅(qū)動(dòng)器或行星齒輪箱的基本原理，以及關(guān)于通過(guò)行星齒輪裝置的中心延伸以允許電纜或電線(xiàn)通過(guò)的導(dǎo)管66。
[0026]在一個(gè)替代的實(shí)施例中，卷筒支架組件被更改為包括在卷軸和支架之間的連接件，以允許相對(duì)更快地從支架上移除卷軸。在這個(gè)實(shí)施例中，行星驅(qū)動(dòng)器被連接到外部連接件(例如一個(gè)輪軸)以及卷軸的輪轂被連接到內(nèi)部連接件。導(dǎo)管或通道66的與行星齒輪同軸的延伸部分，通過(guò)連接件的兩部分延伸，并進(jìn)入卷軸的輪轂。
[0027]上述描述是示例性和優(yōu)選的實(shí)施例。本發(fā)明，由所附的權(quán)利要求限定，并不限于所描述的實(shí)施例。對(duì)所公開(kāi)的實(shí)施例的改變和修改可以在不背離本發(fā)明的情況下做出。在本說(shuō)明書(shū)中使用的術(shù)語(yǔ)的含義，除非另有說(shuō)明，意在表明普通和通常的含義，并不意在被所說(shuō)明的結(jié)構(gòu)或?qū)嵤├募?xì)節(jié)限制。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種驅(qū)動(dòng)器組件，包括: 具有至少一級(jí)的行星齒輪箱，所述行星齒輪箱包括與太陽(yáng)齒輪耦合的輸入軸和與環(huán)形齒輪耦合的旋轉(zhuǎn)的輸出，所述太陽(yáng)齒輪和所述環(huán)形齒輪通過(guò)至少多個(gè)行星齒輪耦合;其中所述輸出位于所述行星齒輪箱的背側(cè)，與所述行星齒輪箱的前側(cè)相對(duì)，所述輸入軸位于所述前側(cè)，并且所述輸入和所述輸出中每一個(gè)都能夠圍繞共同的軸旋轉(zhuǎn)； 中空的通道，通過(guò)所述輸入軸從所述行星齒輪箱的所述前側(cè)延伸至所述行星齒輪箱的所述背側(cè)，在所述通道的每一端具有開(kāi)口；和 耦合至所述輸入軸的至少一個(gè)馬達(dá)，所述至少一個(gè)馬達(dá)從所述行星齒輪組的所述共同的軸偏移，位于不會(huì)遮擋所述通道的所述開(kāi)口的位置。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的驅(qū)動(dòng)器組件，進(jìn)一步包括至少一個(gè)電的、液壓的或光的線(xiàn)纜，通過(guò)所述通道延伸。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的驅(qū)動(dòng)器組件，其中所述至少一個(gè)馬達(dá)通過(guò)一個(gè)或多個(gè)齒輪，耦合至所述行星齒輪組的所述輸入。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的驅(qū)動(dòng)器組件，進(jìn)一步包括通過(guò)多個(gè)齒輪與所述輸入軸耦合的多個(gè)馬達(dá)，每個(gè)馬達(dá)從所述行星齒輪組的所述共同的軸偏移，位于不會(huì)遮擋所述通道的所述開(kāi)口的位置。5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的驅(qū)動(dòng)器組件，其中所述中空的通道至少部分地由一個(gè)具有與所述共同的軸重合的軸的導(dǎo)管形成，所述導(dǎo)管與所述輸出接合，以與所述輸出一起旋轉(zhuǎn)。6.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的驅(qū)動(dòng)器組件，其中所述行星齒輪箱的所述輸出由與旋轉(zhuǎn)的輸入相對(duì)的旋轉(zhuǎn)蓋構(gòu)成，并且所述導(dǎo)管被固定在所述旋轉(zhuǎn)蓋上。7.—種纏繞管卷筒組件，包括: 支架； 卷軸，被裝配以在所述支架上旋轉(zhuǎn)，并包括中心輪轂，所述中心輪轂用于裝配在所述支架上旋轉(zhuǎn)的所述卷軸； 安裝至所述支架的行星齒輪箱，所述行星齒輪箱具有至少一級(jí)，并且包括與太陽(yáng)齒輪耦合的輸入軸，和與環(huán)形齒輪耦合的旋轉(zhuǎn)的輸出，所述太陽(yáng)齒輪和所述環(huán)形齒輪通過(guò)至少一個(gè)行星齒輪耦合，所述輸入和所述輸出中的每個(gè)都圍繞著共同的軸旋轉(zhuǎn);其中所述行星齒輪箱的所述輸出被耦合至所述輪轂的一端，并支撐在所述支架上旋轉(zhuǎn)的卷軸； 中空的通道，通過(guò)所述行星齒輪箱沿著所述共同的軸延伸;和 耦合至所述輸入軸的至少一個(gè)馬達(dá)，所述至少一個(gè)馬達(dá)從所述行星齒輪組的中心軸偏移，位于不會(huì)遮擋所述通道的位置。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的纏繞管卷筒組件，進(jìn)一步包括圍繞所述卷軸纏繞的纏繞管，和至少一個(gè)電的、液壓的或光的線(xiàn)纜，延伸進(jìn)入所述輸入軸，通過(guò)所述通道，并進(jìn)入所述中心輪轂。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的纏繞管卷筒組件，其中所述線(xiàn)纜進(jìn)一步延伸進(jìn)入纏繞在所述纏繞管卷軸上的管道。10.根據(jù)權(quán)利要求7至9中任一項(xiàng)所述的纏繞管卷筒組件，其中所述至少一個(gè)馬達(dá)通過(guò)一個(gè)或多個(gè)齒輪耦合至所述行星齒輪組的所述輸入。11.根據(jù)權(quán)利要求7至10中任一項(xiàng)所述的纏繞管卷筒組件，其中所述中空的通道至少部分地由中空的導(dǎo)管形成，所述中空的導(dǎo)管具有與所述輸出的旋轉(zhuǎn)軸重合的中心軸，所述導(dǎo)管與所述輸出接合，以與所述輸出一起旋轉(zhuǎn)。12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的纏繞管卷筒組件，其中所述行星齒輪箱的所述輸出由旋轉(zhuǎn)的殼體組成，并且所述導(dǎo)管被固定于所述殼體。13.根據(jù)權(quán)利要求7至12中任一項(xiàng)所述的纏繞管卷筒組件，進(jìn)一步包括連接至所述支架的輪軸，具有通過(guò)其延伸的流體通道，所述輪軸與所述輪轂的一端耦合，所述一端在與所述行星齒輪箱耦合的所述輪轂的端部對(duì)面，用來(lái)支撐在所述支架上旋轉(zhuǎn)的卷軸。14.一種通過(guò)纏繞管將電的、液壓的、或光的線(xiàn)纜插入井孔的方法，其中所述纏繞管從卷筒組件上解開(kāi)，并被輸送給纏繞管注入機(jī)以插入井孔，所述卷筒組件包括: 支架； 卷軸，被裝配以在所述支架上旋轉(zhuǎn)，并包括中心輪轂，所述中心輪轂用于裝配在所述支架上旋轉(zhuǎn)的所述卷軸； 安裝至所述支架的行星齒輪箱，所述行星齒輪箱具有至少一級(jí)并包括與太陽(yáng)齒輪耦合的輸入軸，和與環(huán)形齒輪耦合的旋轉(zhuǎn)的輸出，所述太陽(yáng)齒輪和所述環(huán)形齒輪通過(guò)至少一個(gè)行星齒輪耦合，所述輸入和所述輸出中的每個(gè)都能夠圍繞共同的軸旋轉(zhuǎn);其中所述行星齒輪箱的所述輸出被耦合至所述輪轂的一端，并支撐在所述支架旋轉(zhuǎn)的卷軸;和， 耦合至所述輸入軸的至少一個(gè)馬達(dá)，所述至少一個(gè)馬達(dá)從所述行星齒輪組的所述共同的軸偏移； 其中所述方法包括: 將所述線(xiàn)纜穿過(guò)沿著所述共同的軸延伸通過(guò)所述行星齒輪箱的中空的通道，送入所述中心輪轂，并且然后送入圍繞所述卷軸纏繞的纏繞管;和 將轉(zhuǎn)矩施加到所述至少一個(gè)驅(qū)動(dòng)馬達(dá)。15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中所述至少一個(gè)馬達(dá)通過(guò)一個(gè)或多個(gè)齒輪耦合至所述行星齒輪的所述輸入。16.根據(jù)權(quán)利要求14或15所述的方法，其中所述中空的通道至少部分地由導(dǎo)管組成，所述導(dǎo)管具有與所述共同的軸重合的中心軸。17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中所述行星齒輪箱的所述輸出由旋轉(zhuǎn)的殼體構(gòu)成，并且所述導(dǎo)管被固定在所述殼體上。18.根據(jù)權(quán)利要求14至17中任一項(xiàng)所述的方法，進(jìn)一步包括連接至所述支架的輪軸，具有通過(guò)其延伸的流體通道，所述輪軸被耦合至所述輪轂的一端，所述一端在與所述行星齒輪箱耦合的所述輪轂的端部對(duì)面，用來(lái)支撐在所述支架上旋轉(zhuǎn)的卷軸。
【文檔編號(hào)】B66D1/22GK105916797SQ201480073396
【公開(kāi)日】2016年8月31日
【申請(qǐng)日】2014年11月20日
【發(fā)明人】威廉·B·懷特
【申請(qǐng)人】國(guó)民油井華高有限公司