胀套联结在抽油机设计和生产中的应用

我厂生产的4个系列几十种抽油机中, 将某些部件之间的联结采用胀套联结的方法, 并且在一些设备的制造中也使用胀套联结的设计, 解决了一些实际技术问题, 给生产和售后服务带来了便利。本文用三个实例来说明胀套联结的一些优缺点。

1 应用实例

1.1 曲柄销与曲柄的联结

在游梁式抽油机的运行过程中, 曲柄销起着传递减速机扭矩到连杆的关键联结作用, 连杆属于较为薄弱的运行部件, 如果安装后的曲柄销相对于连杆和曲柄运动的垂直度不能保证, 会引起连杆的运行时颤动, 严重者引发机械事故。考虑曲柄销固定和安装位置的限制, 又顾及对其安装垂直度要求, 为便于经常拆装, 采用胀套联结的方法是实践证明较好的可行方案。该胀套的切口是非贯通型的, 而且对称分布, 具有较好的结构弹性变形特点;由于即承受轴向力又承受横向力, 其锥度设计为1∶10。

如图1所示, 这个胀套联结的主要目的是起固定作用:通过紧固螺母 (件1) 的旋动, 使得曲柄销 (件2) 产生轴向位移, 进而压紧弹性锥套 (件3) 与曲柄 (件4) 的装配来获得过盈配合, 既保证了曲柄销相对于曲柄和连杆的垂直度, 又有方便拆装特点, 起到固定曲柄销并达到安装运行的效果。

优点:比起其他紧固件联结方法, 有定心性好, 承载能力高的优点。比起圆柱面过盈联结有拆装方便, 适宜于野外安装维修的优势。

缺点:配合面的加工精度要求较高, 防止锈蚀。

1.2 联轴器的联结

在挺立式双让位抽油机中, 联轴器起着传递动力的关键作用, 轴间联结就是采用胀套联结的方法。该胀套的切口是贯通型的, 具有较好的结构胀缩变形特点;附加键联结和骑缝螺栓联结保证了轴间转动载荷的有效传递;对于联轴器所用锥套, 为易于拆卸, 其锥度可以设计的稍大, 本例为1∶7。

如图2所示, 这个胀套联结的主要目的是传递载荷:由于可供利用的空间有限, 压紧螺栓 (件8) 被设计成锥套 (件3) 与半联轴器 (件4) 之间的骑缝螺栓, 通过压紧螺栓 (件8) 的预紧, 使得锥套 (件3) 产生良好的轴向定位, 进而胀紧半联轴器 (件4) 并传输动力, 既保证了锥套相对于转动轴和半联轴器的同轴度, 又强化了它们之间的过盈量, 起到稳定传递载荷的效果。

优点:定心性好, 承载能力高, 拆装方便。

缺点:配合面的加工精度要求较高。

1.3 齿轮与轴的联结

单臂铣床是我厂生产抽油机的主要设备, 原加工机头不能适应生产强度的需要, 必须改进。在设计新机头时, 由于齿轮传动的定位和载荷要求较高, 为了在狭小的箱体中实现齿轮易于安装和维修的设计, 选择了胀套联结。该胀套采用分瓣型, 主要是为了维修拆装的便捷;附加键联结保证了轴载荷的有效传递;由于锥套主要承受轴向力, 其锥度设计为1∶15。

这个胀套联结的主要目的是定位和传递载荷:通过拉紧螺栓的预紧, 使得齿轮产生轴向位移, 进而压紧锥套来获得过盈配合, 并传输动力, 既保证了锥套相对于主轴和齿轮的同轴度, 达到齿轮传动的定位要求, 又起到稳定传递载荷的效果。

2分析

通过以上三个实例, 可以清楚地看到:在实际应用中, 较多是胀套联结和园锥面过盈联结两种基本原理的组合使用, 既可以利用胀套的紧固原理, 又可以利用锥套的定位好、承载能力高和易于拆装的组合特点, 同时, 根据使用对象的特殊性要求, 再附加其它联结方式。

其突出的特点如下。

(1) 定心性好, 能够保证所需的定位要求; (2) 承载能力高, 能够保证所需的载荷传递要求; (3) 拆装方便, 对于安装和维修的工具和设备要求简单; (4) 加工精度要求较高, 初期成本费用高。

3结语

通过以上的分析, 说明胀套联结可以灵活地应用在轴类联结中, 特别在狭小空间的联结布局中有很大的优势。不同的联结作用, 所采用的胀套结构也是有区别的, 正是这些结构的差别使我们扩展了胀套的应用领域。虽然初期有加工成本过高的弊端, 但考虑维修和售后服务等综合成本的较低, 不失为一种优化的选择。

摘要：分析胀套联结在抽油机设计和生产加工中的一些应用实例, 总结使用的优缺点, 扩展该联结方法的引用领域。

关键词：胀套,联结,抽油机,设计,生产,应用

参考文献

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