防盜裝置在抽油機(jī)減速器的應(yīng)用

溫時(shí)明，楊麗金

（山西省平遙減速器有限公司，山西平遙 031100）

1 引言

我公司生產(chǎn)的抽油機(jī)用減速器主要應(yīng)用于油田石油開(kāi)采，由于經(jīng)常在野外工作，工況比較惡劣，減速器的維護(hù)通常是定期巡檢。由于無(wú)人看護(hù)，油田現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)常出現(xiàn)減速器內(nèi)潤(rùn)滑油失盜的情況，一旦缺少潤(rùn)滑油減速器就會(huì)出現(xiàn)軸承燒灼、齒輪失效等情況。不少油田為了防止?jié)櫥捅槐I，通常將視孔蓋、軸承蓋、放油塞與箱體焊接到一起，這樣給減速器的維護(hù)帶來(lái)了很大的不便，針對(duì)用戶的這種情況，我們將減速器的放油孔、軸承蓋、視孔蓋三部位的標(biāo)準(zhǔn)六角螺栓設(shè)計(jì)為偏心螺栓，從而實(shí)現(xiàn)防盜。由于各油田要求的偏心距各不相同，無(wú)法進(jìn)行偏心距的標(biāo)準(zhǔn)化，只能是根據(jù)油田要求進(jìn)行自制。防盜螺栓是我公司配套于某油田減速器的專屬產(chǎn)品，能有效地進(jìn)行防盜。本文以實(shí)際試驗(yàn)為依據(jù)，結(jié)合理論分析，得出了防盜螺栓的合理結(jié)構(gòu)，在實(shí)際的應(yīng)用過(guò)程中效果良好。

2 結(jié)構(gòu)介紹

2.1 視孔蓋、軸承蓋處的防盜螺栓

圖1

如圖1所示，裝配時(shí)，防盜扳手2與螺釘1的偏心以及隔套3的同心配合進(jìn)行視孔蓋、軸承蓋螺栓的緊固與拆卸。在現(xiàn)場(chǎng)我們用管鉗夾住隔套3的外徑進(jìn)行拆卸，但由于隔套3與螺釘1無(wú)法自鎖，管鉗就無(wú)法將螺釘1松開(kāi)，進(jìn)而起到了防盜的作用。

2.2 放油孔處的防盜螺栓（防盜油塞）

圖2

如圖2所示，主要原理為：防盜油塞1通過(guò)螺紋與減速器放油孔3旋合，紫銅墊圈2在偏心油塞與放油孔端面之間，起端面密封作用。由于減速器放油孔要依靠端面密封，無(wú)法使用隔套，因此在減速器放油孔處加鑄了凸臺(tái)，這樣盜油者就無(wú)法使用盜油工具，起到了防盜的作用。

在實(shí)際生產(chǎn)中，由于防盜油塞的退刀槽設(shè)計(jì)成了標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)，紫銅墊圈在安裝時(shí)整體豎直偏下，無(wú)法自動(dòng)對(duì)中，旋合后紫銅墊圈上半圓的有效密封帶變窄，影響了密封性能，進(jìn)而使箱體產(chǎn)生潤(rùn)滑油滲漏現(xiàn)象。

3 原因分析

如圖2所示，防盜油塞1的裝配工藝為：①將紫銅墊圈2套在偏心油塞的退刀槽上，②將偏心油塞同紫銅墊圈2旋入箱體放油孔3中，③用偏心扳手鎖緊，④反向輕微敲擊防盜扳手使其退出偏心孔。

通過(guò)上述裝配順序，我們分析原因如下：

（1）按照理論的退刀直徑分析，紫銅墊圈在實(shí)際裝配時(shí)最小接觸帶寬為1.35mm，比正常值2.85mm小了一半，而JB1002-77標(biāo)準(zhǔn)允許的偏心只有0.15mm。同時(shí)，在實(shí)際加工過(guò)程中，防盜油塞的退刀槽直徑要比理論直徑偏小0.5～1mm，造成了實(shí)際的接觸帶寬只有0.35～0.85mm，這勢(shì)必會(huì)影響防盜油塞的密封性能。

（2）防盜扳手在鎖緊防盜油塞時(shí)，由于扳手偏心存在自鎖性，在鎖緊后反向敲擊防盜扳手時(shí)經(jīng)常會(huì)使偏心螺栓松動(dòng)，而在現(xiàn)場(chǎng)不易被發(fā)現(xiàn)，使得紫銅墊圈的正壓力不足，就會(huì)出現(xiàn)壓不緊情況,很容易導(dǎo)致箱體內(nèi)潤(rùn)滑油的滲漏。

通過(guò)上述原因分析，我們可以看出：端面密封要求保證紫銅墊圈的良好接觸，而生產(chǎn)實(shí)際中由于防盜油塞退刀槽的直棱直角使得紫銅墊圈在裝配時(shí)豎直偏下，導(dǎo)致有效的密封帶寬減少，影響了端面密封的效果，進(jìn)而使箱座產(chǎn)生滲漏現(xiàn)象。

4 結(jié)構(gòu)改進(jìn)

圖3

通過(guò)原因分析，我們將防盜油塞退刀槽的直棱直角結(jié)構(gòu)改進(jìn)為帶斜度的結(jié)構(gòu)，這樣就能有效地解決防盜油塞漏油的問(wèn)題。如圖3所示，退刀槽寬度為4mm，在距螺紋收尾2mm處設(shè)計(jì)成小頭φ27、大頭φ30的錐面，這樣既能順利退刀，又能將密封用的紫銅墊圈撐起。當(dāng)我們裝配時(shí)，紫銅墊圈先套在退刀槽處，開(kāi)始時(shí)處于退刀槽的最低處，隨著螺紋的旋合，紫銅墊圈會(huì)沿著斜度方向進(jìn)行自動(dòng)對(duì)中，最終會(huì)滿足有效密封帶寬2.85mm的要求。表1是防盜油塞改進(jìn)前后煤油滲漏試驗(yàn)的對(duì)比表。

表1

5 偏心距的標(biāo)準(zhǔn)化

針對(duì)目前油田市場(chǎng)要求的偏心距各不相同，我公司在設(shè)計(jì)時(shí)組織了相關(guān)技術(shù)人員反復(fù)論證及試驗(yàn)。當(dāng)偏心距為1mm時(shí)，扳手與隔套自鎖性比較強(qiáng)，實(shí)際操作困難；偏心距為2mm時(shí)，操作較偏心距為1mm時(shí)容易，但存在扳手難卸的情況；偏心距為3mm時(shí)，操作容易，結(jié)構(gòu)合理。偏心距為大于3mm時(shí)，整體結(jié)構(gòu)會(huì)變得龐大，不易形成產(chǎn)品。為此，我們將偏心距統(tǒng)一標(biāo)定為3mm。

6 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)對(duì)防盜螺栓的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，我們既解決了油田潤(rùn)滑油失盜問(wèn)題，又為抽油機(jī)減速器的定期維護(hù)提供了便利。同時(shí)在實(shí)際生產(chǎn)中解決了因退刀槽不合理而影響放油孔處密封性能差的問(wèn)題。在產(chǎn)品批量應(yīng)用中，效果良好，至今沒(méi)有反饋因潤(rùn)滑油失盜而損壞減速器的質(zhì)量問(wèn)題，在同行業(yè)中值得推廣。

［1］機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)編委會(huì).機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)：第2卷［M］.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004.

［2］毛謙德，李振清.袖珍機(jī)械設(shè)計(jì)師手冊(cè)［M］.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1994.

［3］吳宗澤，等.簡(jiǎn)明機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)［M］.北京：中國(guó)電力出版社，2011.