鄧 陽 ,邊洪偉,樊思成,洪 濤,仲偉凱,張振港,沈雪峰
(1.中國石油集團渤海裝備公司,天津 300280;2.中國石油技術開發公司,北京 100028)
目前,由于稠油井的增多游梁式抽油機正朝著低沖次方向發展,而超低沖次抽油機電機皮帶輪受減速器傳動比限制,其直徑尺寸越來越小。對于配有直軸電機的小尺寸皮帶輪,目前的結構大多是皮帶輪內孔與電機軸頭采用過渡配合,皮帶輪內孔設計有與電機軸頭相對應的鍵槽,并通過平鍵連接。該結構在安裝時通常用氣焊將小皮帶輪加熱,然后將小皮帶輪安裝到電機軸上。在井場上使用氣焊極為不便,而且拆卸困難,電機軸頭易損壞,給抽油機沖次調節帶來一定麻煩,甚至會造成無法根據生產需要及時更換不同直徑電機皮帶輪。為了克服這些不足,設計了一種新型抽油機電機皮帶輪快換裝置,可以避免在皮帶輪上開鍵槽的工作,能將皮帶輪外徑做得盡可能小,進而提高抽油機的減速比。
電機皮帶輪快換裝置結構設計如圖1 所示:抽油機電機皮帶輪快換裝置的電機軸頭上裝有錐套,錐套大端的外圓為圓錐體,圓錐體端的內孔為與電機軸頭相配合的直孔,直孔上有與電機軸頭上平鍵相連接的鍵槽,錐套的圓錐體上有一徑向開口槽;錐套的小端為螺紋軸;小皮帶輪固定安裝在錐套的錐體外圓上,由安裝在錐套小端螺紋軸上的緊固螺母軸向固定。錐套圓錐體小端通過階梯軸過渡至一端的螺紋軸。小皮帶輪靠近電機一端的內孔為與錐套外圓圓錐體相配合的圓錐孔。錐套上的徑向開口槽與鍵槽呈180°分布(圖2)。
固定螺母結構如3 所示,其內部有2 套螺紋分別為M56 與M20。M56 與錐套小端螺紋配合起緊固皮帶輪作用;M20 與拆卸螺釘配合,在拆卸整套裝置時使用。
在拆卸電機小皮帶輪時,首先將拆卸螺釘擰入緊固螺母上尾部的螺孔內,拆卸螺釘穿過緊固螺母和錐套空腔頂到電機軸頭端面上,旋轉拆卸螺釘即可將錐套、緊固螺母和小皮帶輪一起頂出電機軸頭,拆卸完畢。

圖1 電機皮帶輪快換裝置

圖2 錐套結構
通過與現有傳統電機皮帶輪結構對比可以發現,本設計方案具有以下優點:
(1)結構合理,進一步提高抽油機減速比。

圖3 緊固螺母結構

圖4 電機皮帶輪快換裝置拆卸示意
(2)極大簡化皮帶輪裝配工藝,縮短了更換皮帶輪的作業時間。
(3)便于操作,不需使用其他設備輔助作業。
圖5 為新型抽油機電機皮帶輪快換裝置在阿曼達利油田現場使用情況。實際使用表明,該設計完全達到預期要求,安全可靠。

圖5 阿曼達利油田現場使用情況