邓 阳 ,边洪伟,樊思成,洪 涛,仲伟凯,张振港,沈雪峰
(1.中国石油集团渤海装备公司,天津 300280;2.中国石油技术开发公司,北京 100028)
目前,由于稠油井的增多游梁式抽油机正朝着低冲次方向发展,而超低冲次抽油机电机皮带轮受减速器传动比限制,其直径尺寸越来越小。对于配有直轴电机的小尺寸皮带轮,目前的结构大多是皮带轮内孔与电机轴头采用过渡配合,皮带轮内孔设计有与电机轴头相对应的键槽,并通过平键连接。该结构在安装时通常用气焊将小皮带轮加热,然后将小皮带轮安装到电机轴上。在井场上使用气焊极为不便,而且拆卸困难,电机轴头易损坏,给抽油机冲次调节带来一定麻烦,甚至会造成无法根据生产需要及时更换不同直径电机皮带轮。为了克服这些不足,设计了一种新型抽油机电机皮带轮快换装置,可以避免在皮带轮上开键槽的工作,能将皮带轮外径做得尽可能小,进而提高抽油机的减速比。
电机皮带轮快换装置结构设计如图1 所示:抽油机电机皮带轮快换装置的电机轴头上装有锥套,锥套大端的外圆为圆锥体,圆锥体端的内孔为与电机轴头相配合的直孔,直孔上有与电机轴头上平键相连接的键槽,锥套的圆锥体上有一径向开口槽;锥套的小端为螺纹轴;小皮带轮固定安装在锥套的锥体外圆上,由安装在锥套小端螺纹轴上的紧固螺母轴向固定。锥套圆锥体小端通过阶梯轴过渡至一端的螺纹轴。小皮带轮靠近电机一端的内孔为与锥套外圆圆锥体相配合的圆锥孔。锥套上的径向开口槽与键槽呈180°分布(图2)。
固定螺母结构如3 所示,其内部有2 套螺纹分别为M56 与M20。M56 与锥套小端螺纹配合起紧固皮带轮作用;M20 与拆卸螺钉配合,在拆卸整套装置时使用。
在拆卸电机小皮带轮时,首先将拆卸螺钉拧入紧固螺母上尾部的螺孔内,拆卸螺钉穿过紧固螺母和锥套空腔顶到电机轴头端面上,旋转拆卸螺钉即可将锥套、紧固螺母和小皮带轮一起顶出电机轴头,拆卸完毕。
图1 电机皮带轮快换装置
图2 锥套结构
通过与现有传统电机皮带轮结构对比可以发现,本设计方案具有以下优点:
(1)结构合理,进一步提高抽油机减速比。
图3 紧固螺母结构
图4 电机皮带轮快换装置拆卸示意
(2)极大简化皮带轮装配工艺,缩短了更换皮带轮的作业时间。
(3)便于操作,不需使用其他设备辅助作业。
图5 为新型抽油机电机皮带轮快换装置在阿曼达利油田现场使用情况。实际使用表明,该设计完全达到预期要求,安全可靠。
图5 阿曼达利油田现场使用情况