防盗装置在抽油机减速器的应用

2013-10-12温时明杨丽金

机械工程师 2013年8期

温时明，杨丽金

（山西省平遥减速器有限公司，山西平遥 031100）

1 引言

我公司生产的抽油机用减速器主要应用于油田石油开采，由于经常在野外工作，工况比较恶劣，减速器的维护通常是定期巡检。由于无人看护，油田现场经常出现减速器内润滑油失盗的情况，一旦缺少润滑油减速器就会出现轴承烧灼、齿轮失效等情况。不少油田为了防止润滑油被盗，通常将视孔盖、轴承盖、放油塞与箱体焊接到一起，这样给减速器的维护带来了很大的不便，针对用户的这种情况，我们将减速器的放油孔、轴承盖、视孔盖三部位的标准六角螺栓设计为偏心螺栓，从而实现防盗。由于各油田要求的偏心距各不相同，无法进行偏心距的标准化，只能是根据油田要求进行自制。防盗螺栓是我公司配套于某油田减速器的专属产品，能有效地进行防盗。本文以实际试验为依据，结合理论分析，得出了防盗螺栓的合理结构，在实际的应用过程中效果良好。

2 结构介绍

2.1 视孔盖、轴承盖处的防盗螺栓

图1

如图1所示，装配时，防盗扳手2与螺钉1的偏心以及隔套3的同心配合进行视孔盖、轴承盖螺栓的紧固与拆卸。在现场我们用管钳夹住隔套3的外径进行拆卸，但由于隔套3与螺钉1无法自锁，管钳就无法将螺钉1松开，进而起到了防盗的作用。

2.2 放油孔处的防盗螺栓（防盗油塞）

图2

如图2所示，主要原理为：防盗油塞1通过螺纹与减速器放油孔3旋合，紫铜垫圈2在偏心油塞与放油孔端面之间，起端面密封作用。由于减速器放油孔要依靠端面密封，无法使用隔套，因此在减速器放油孔处加铸了凸台，这样盗油者就无法使用盗油工具，起到了防盗的作用。

在实际生产中，由于防盗油塞的退刀槽设计成了标准结构，紫铜垫圈在安装时整体竖直偏下，无法自动对中，旋合后紫铜垫圈上半圆的有效密封带变窄，影响了密封性能，进而使箱体产生润滑油渗漏现象。

3 原因分析

如图2所示，防盗油塞1的装配工艺为：①将紫铜垫圈2套在偏心油塞的退刀槽上，②将偏心油塞同紫铜垫圈2旋入箱体放油孔3中，③用偏心扳手锁紧，④反向轻微敲击防盗扳手使其退出偏心孔。

通过上述装配顺序，我们分析原因如下：

（1）按照理论的退刀直径分析，紫铜垫圈在实际装配时最小接触带宽为1.35mm，比正常值2.85mm小了一半，而JB1002-77标准允许的偏心只有0.15mm。同时，在实际加工过程中，防盗油塞的退刀槽直径要比理论直径偏小0.5～1mm，造成了实际的接触带宽只有0.35～0.85mm，这势必会影响防盗油塞的密封性能。

（2）防盗扳手在锁紧防盗油塞时，由于扳手偏心存在自锁性，在锁紧后反向敲击防盗扳手时经常会使偏心螺栓松动，而在现场不易被发现，使得紫铜垫圈的正压力不足，就会出现压不紧情况,很容易导致箱体内润滑油的渗漏。

通过上述原因分析，我们可以看出：端面密封要求保证紫铜垫圈的良好接触，而生产实际中由于防盗油塞退刀槽的直棱直角使得紫铜垫圈在装配时竖直偏下，导致有效的密封带宽减少，影响了端面密封的效果，进而使箱座产生渗漏现象。

4 结构改进

图3

通过原因分析，我们将防盗油塞退刀槽的直棱直角结构改进为带斜度的结构，这样就能有效地解决防盗油塞漏油的问题。如图3所示，退刀槽宽度为4mm，在距螺纹收尾2mm处设计成小头φ27、大头φ30的锥面，这样既能顺利退刀，又能将密封用的紫铜垫圈撑起。当我们装配时，紫铜垫圈先套在退刀槽处，开始时处于退刀槽的最低处，随着螺纹的旋合，紫铜垫圈会沿着斜度方向进行自动对中，最终会满足有效密封带宽2.85mm的要求。表1是防盗油塞改进前后煤油渗漏试验的对比表。

表1

5 偏心距的标准化

针对目前油田市场要求的偏心距各不相同，我公司在设计时组织了相关技术人员反复论证及试验。当偏心距为1mm时，扳手与隔套自锁性比较强，实际操作困难；偏心距为2mm时，操作较偏心距为1mm时容易，但存在扳手难卸的情况；偏心距为3mm时，操作容易，结构合理。偏心距为大于3mm时，整体结构会变得庞大，不易形成产品。为此，我们将偏心距统一标定为3mm。