抽油機(jī)減速器皮帶輪錐套連接結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

范曉龍

（大慶油田裝備制造集團(tuán)，黑龍江大慶163311）

1 傳統(tǒng)皮帶輪與主動(dòng)軸連接結(jié)構(gòu)

減速器作為抽油機(jī)的重要組成部分，長期工作于野外的惡劣環(huán)境中，平均每天運(yùn)轉(zhuǎn)20h以上，受復(fù)雜的工況條件影響，減速器故障偶有發(fā)生。傳統(tǒng)設(shè)計(jì)的減速器皮帶輪與主動(dòng)軸采用錐面配合的方式直接連接（如圖1所示），發(fā)生故障時(shí)皮帶輪拆卸困難，且現(xiàn)場操作人員若操作不當(dāng)，易造成主動(dòng)軸軸端錐面損傷，從而導(dǎo)致無法正常裝配，影響用戶的正常使用；皮帶輪與主動(dòng)軸通過鍵連接直接配合，采用軸端擋板定位，曾經(jīng)發(fā)生過大皮帶輪掉落事故，存在一定的安全隱患；用戶在使用過程中，時(shí)常需要根據(jù)井況調(diào)整抽油機(jī)沖次，更換不同直徑的大皮帶輪，拆卸操作比較困難。

圖1 革新前結(jié)構(gòu)

針對(duì)上述問題，我們做了大量調(diào)研，并結(jié)合國外套類零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理念，對(duì)減速器相關(guān)結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)，設(shè)計(jì)出適用的快卸套聯(lián)接結(jié)構(gòu)，改進(jìn)配套皮帶輪結(jié)構(gòu)，不僅滿足了用戶的使用要求，同時(shí)提高了減速器可靠性。

2 研究內(nèi)容

（1）針對(duì)現(xiàn)有減速器產(chǎn)品，結(jié)合國外套類零件的標(biāo)準(zhǔn)化結(jié)構(gòu)，以最小改動(dòng)量為前提，設(shè)計(jì)合理的快換套、大皮帶輪及輸入軸軸頭結(jié)構(gòu)（如圖2所示），使其達(dá)到安裝、拆卸方便，連接可靠；

圖2 革新后結(jié)構(gòu)

（2）鑒于現(xiàn)有減速器產(chǎn)品型號(hào)多，皮帶輪種類多，快卸套設(shè)計(jì)盡量做到標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、通用化。

3 解決途徑

通過研究國外套類零件的標(biāo)準(zhǔn)化結(jié)構(gòu)，改變現(xiàn)有的皮帶輪與輸入軸錐面直接配合結(jié)構(gòu)，采用歐美國家普遍使用的快換套（如圖3所示）連接方式。為了解決皮帶輪安裝、拆卸難和有脫落隱患的問題，快卸套與大皮帶輪采用1∶16錐面配合結(jié)構(gòu)，快卸套與主動(dòng)軸軸頭采用直軸結(jié)構(gòu)，通過方鍵聯(lián)接，快換套將皮帶輪與軸連接在一起形成了一個(gè)過盈配合的連接體，同時(shí)對(duì)皮帶輪結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)，在輪轂處增加 3～4 個(gè)通孔，3～4個(gè)半通半螺紋頂絲孔（如圖6所示），孔的數(shù)量由快卸套大小決定，皮帶輪通過通孔與快卸套采用螺紋連接，消除了皮帶輪脫落的安全隱患；拆卸時(shí)，只需將從皮帶輪連接孔中退出的螺釘擰在皮帶輪的頂絲孔中，不斷擰緊，當(dāng)螺釘頭部抵住快卸套時(shí)，在力的作用下，皮帶輪與快卸套間就逐漸脫離開來，而快卸套由于開了3mm的通槽，因?yàn)槭チ藖碜杂谄л嗗F孔的約束力，加上自身恢復(fù)圓度的一點(diǎn)彈性，也與軸脫離開來（如圖7所示）。為便于生產(chǎn)管理，快卸套尺寸為系列化、標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)（如圖4所示），標(biāo)準(zhǔn)遵循美國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)（如圖5所示），具有很好的互換性，并且只須選配不同孔徑的錐套，同一款帶輪即可應(yīng)用于不同減速器，增加了產(chǎn)品的通用性。

圖3 快卸套示意圖

圖4 快卸套簡圖

圖5 快卸套標(biāo)準(zhǔn)化尺寸表

圖6 皮帶輪改進(jìn)后簡圖

圖7 皮帶輪安裝、拆卸示意圖

4 結(jié)論

自2006以來，我們陸續(xù)完成了出口用 25D、40D、57D、80D、114D、160D、228D、320D、456D、640D、912D、1280D減速器皮帶輪聯(lián)接結(jié)構(gòu)的改進(jìn)，經(jīng)過多年的現(xiàn)場實(shí)踐證明，該結(jié)構(gòu)大大方便了皮帶輪的安裝、拆卸；標(biāo)準(zhǔn)化的快卸套設(shè)計(jì)，拓寬了用戶快卸套和大皮帶輪的獲取渠道，方便了現(xiàn)場維修、更換；采用該結(jié)構(gòu)以來，從未有過皮帶輪脫落的信息反饋，得到了用戶的認(rèn)可，贏得了更多的市場和信譽(yù)。