抽油机减速器皮带轮锥套连接结构设计

范晓龙

（大庆油田装备制造集团，黑龙江大庆163311）

1 传统皮带轮与主动轴连接结构

减速器作为抽油机的重要组成部分，长期工作于野外的恶劣环境中，平均每天运转20h以上，受复杂的工况条件影响，减速器故障偶有发生。传统设计的减速器皮带轮与主动轴采用锥面配合的方式直接连接（如图1所示），发生故障时皮带轮拆卸困难，且现场操作人员若操作不当，易造成主动轴轴端锥面损伤，从而导致无法正常装配，影响用户的正常使用；皮带轮与主动轴通过键连接直接配合，采用轴端挡板定位，曾经发生过大皮带轮掉落事故，存在一定的安全隐患；用户在使用过程中，时常需要根据井况调整抽油机冲次，更换不同直径的大皮带轮，拆卸操作比较困难。

图1 革新前结构

针对上述问题，我们做了大量调研，并结合国外套类零件结构设计理念，对减速器相关结构进行改进，设计出适用的快卸套联接结构，改进配套皮带轮结构，不仅满足了用户的使用要求，同时提高了减速器可靠性。

2 研究内容

（1）针对现有减速器产品，结合国外套类零件的标准化结构，以最小改动量为前提，设计合理的快换套、大皮带轮及输入轴轴头结构（如图2所示），使其达到安装、拆卸方便，连接可靠；

图2 革新后结构

（2）鉴于现有减速器产品型号多，皮带轮种类多，快卸套设计尽量做到标准化、系列化、通用化。

3 解决途径

通过研究国外套类零件的标准化结构，改变现有的皮带轮与输入轴锥面直接配合结构，采用欧美国家普遍使用的快换套（如图3所示）连接方式。为了解决皮带轮安装、拆卸难和有脱落隐患的问题，快卸套与大皮带轮采用1∶16锥面配合结构，快卸套与主动轴轴头采用直轴结构，通过方键联接，快换套将皮带轮与轴连接在一起形成了一个过盈配合的连接体，同时对皮带轮结构进行改进，在轮毂处增加 3～4 个通孔，3～4个半通半螺纹顶丝孔（如图6所示），孔的数量由快卸套大小决定，皮带轮通过通孔与快卸套采用螺纹连接，消除了皮带轮脱落的安全隐患；拆卸时，只需将从皮带轮连接孔中退出的螺钉拧在皮带轮的顶丝孔中，不断拧紧，当螺钉头部抵住快卸套时，在力的作用下，皮带轮与快卸套间就逐渐脱离开来，而快卸套由于开了3mm的通槽，因为失去了来自于皮带轮锥孔的约束力，加上自身恢复圆度的一点弹性，也与轴脱离开来（如图7所示）。为便于生产管理，快卸套尺寸为系列化、标准化设计（如图4所示），标准遵循美国行业标准（如图5所示），具有很好的互换性，并且只须选配不同孔径的锥套，同一款带轮即可应用于不同减速器，增加了产品的通用性。

图3 快卸套示意图

图4 快卸套简图

图5 快卸套标准化尺寸表

图6 皮带轮改进后简图

图7 皮带轮安装、拆卸示意图

4 结论

自2006以来，我们陆续完成了出口用 25D、40D、57D、80D、114D、160D、228D、320D、456D、640D、912D、1280D减速器皮带轮联接结构的改进，经过多年的现场实践证明，该结构大大方便了皮带轮的安装、拆卸；标准化的快卸套设计，拓宽了用户快卸套和大皮带轮的获取渠道，方便了现场维修、更换；采用该结构以来，从未有过皮带轮脱落的信息反馈，得到了用户的认可，赢得了更多的市场和信誉。