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可变速式抽油机减速器设计 刘文昆、沈国辉、高倩 中国石油冀东油田陆上作业区 摘要：目前使用在游梁式抽油机调节冲刺的减速方式主要有两种：一种是采用变频器控制电机转速来达到目的，一种是采 用在电机与减速箱之间加装减速器来达到目的。本设计采用第二种利用机械结构来达到减速目的，并将汽车手动变速箱的换挡 机构原理引入到本减速器的设计中，通过换挡拨叉拨动滑动齿轮与不同齿轮的锁紧，将扭矩传递至输出轴，进而完成不同传动 比的输出转换，从而达到同一台减速器多传动比的效果，进而完成对抽油机的减速要求。 关键词：可变速、减速器、齿轮、强度校核、结构设计 1．引言 为保证油井正常生产，延长油井检泵周期，减少对地层的破坏，油井在实际生产中，要求低参数生产。因抽油机电机参数限制， 在某些情况下不能完全满足地质要求，因此在电机与抽油机减速箱之间加装减速器或直接安装抽油机变频器来实现降低抽油机 冲次的目的。目前陆上油田作业区主要采用的是直接安装抽油机变频器的方式，但在实际运行过程中，因气候条件影响等多种 因素，造成变频器故障较多，维修滞后等现象，同时变频器在使用中会产生奇次谐波对电网的供电质量进行污染，影响电网的 稳定运行。本设计的减速器采用机械结构，通过换挡拨叉与不同齿轮的锁紧完成不同传动比的输出转换，相比变频器具有运行 可靠、维修便捷等特点。本次设计以两档变速为例进行设计，具体设计如下。 2．传动结构初步设计 图2一l 传动结构初步设计示意图 由图2—1可以清晰看出减速器的整体结构。本设计的减速器为两档结构，实现传动比为分别为1：1和2：1。减速器结构： 分为输入轴、副轴、输出轴。输入轴与副轴的齿轮转速比为l：1；副轴与输出轴有两套传动机构，分别通过换挡拨叉推动滑动 齿轮与对应齿轮的锁紧来实现，传动比分别为1：1和2：1。 3．传动部分齿轮设计 失可知减速器输入轴转速n1=800r／min；齿轮齿数比u=2；设计工作寿命10年(设每年工作300天)；i班制；减速器工作平稳、 转向不变。 各齿轮计算结果列于下表： 各传动齿轮设计计算结果 腹板结构 实心结构 2号、5号齿 1号齿轮 4号齿轮 3号齿轮 6号齿轮 轮 材质 45钢(调质) 45钢(调质) 45钢(调质) 40Cr(调质)45钢(调质) 齿轮模数m 4m 4ⅡIm 4哪 4m 4m 已知 齿数z 45 60 45 30 45 条件 齿宽b 180砌I 120胁 180彻 120m 180咖 轴径D． 50mm 90mm 65傩n 75咖l 50嘲 分度圆直径d 180mm 240咖 180m 120姗 180m 齿顶圆直径 188mm 248响 188mm 128咖 188胁 齿顶高 4咖 4r咖 4Ⅲm 4唧 4姗 齿根高 5啊 5衄 5姗 5m 5mm 齿根圆直径 170mm 230哪 170胁 110脚 170彻 齿距 12．56咖 12．56咖 1