 抽油機(jī)曲柄凱亞質(zhì)量?jī)?yōu)
抽油機(jī)曲柄銷(xiāo)松動(dòng)原因和緊固方法
抽油機(jī)為油田最常用的采油設(shè)備，目前多數(shù)抽油機(jī)結(jié)構(gòu)為四連桿機(jī)構(gòu)，在四連桿機(jī)構(gòu)中，有一個(gè)桿件稱(chēng)之為曲柄，即能夠繞一固定點(diǎn)作360度旋轉(zhuǎn)的桿件，其另一端與連桿相連接，連接件即為“曲柄銷(xiāo)”。由于曲柄繞減速機(jī)的輸出軸作360度轉(zhuǎn)動(dòng)、減速機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中存在著一定的振動(dòng)，曲柄銷(xiāo)容易松動(dòng)。油田在生產(chǎn)過(guò)程中，每年都會(huì)發(fā)生多起抽油機(jī)曲柄銷(xiāo)松動(dòng)脫落事故，造成抽油機(jī)整機(jī)設(shè)備受損甚至報(bào)廢。
機(jī)械設(shè)備螺紋聯(lián)接件常用的防松措施是螺母和彈簧墊圈，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單實(shí)用，但可靠性差，另外在本例中曲柄軸螺紋公稱(chēng)直徑較大，不適合制作非標(biāo)準(zhǔn)的彈簧墊圈。目前，抽油機(jī)曲柄鑄件螺紋緊固件一般采用以下幾種形式：
1雙螺母鎖緊
雙螺母鎖緊形式是常用螺紋緊固方式，它具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制作方便、可靠性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)用十分廣泛，但在實(shí)際使用過(guò)程中，所表現(xiàn)出來(lái)的效果并不十分理想，分析原因如下：
內(nèi)外螺紋聯(lián)接所采用的配合一定為間隙配合，這種間隙不僅體現(xiàn)在徑向，而且還體現(xiàn)在軸向，如果沒(méi)有間隙，螺母就不可能旋上螺栓，如圖1所示，內(nèi)螺紋1的左側(cè)貼緊外螺紋的右側(cè)，內(nèi)螺紋向外螺紋施加一個(gè)向右的軸向力，這樣就能起到緊固作用，同時(shí)我們可以看到內(nèi)螺紋與外螺紋之間所存在的間隙，在設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)產(chǎn)生振動(dòng)時(shí)，這個(gè)間隙會(huì)使內(nèi)外螺紋產(chǎn)生松動(dòng)，隨著設(shè)備的運(yùn)行，這種松動(dòng)會(huì)逐漸加大，直到曲柄銷(xiāo)脫落。
雙螺母防松是依靠雙螺母旋緊后產(chǎn)生的軸向力，使兩個(gè)螺母分別撐緊外螺紋兩個(gè)側(cè)面，如圖2所示。對(duì)比圖1和圖2，我們可以發(fā)現(xiàn)，內(nèi)螺紋1的鎖緊表面發(fā)生轉(zhuǎn)變，圖1采用內(nèi)螺紋的右側(cè)鎖緊，而圖2是內(nèi)螺紋的左側(cè)鎖緊，這一轉(zhuǎn)變過(guò)程是在操作者用扳手?jǐn)Q緊內(nèi)螺紋2的過(guò)程中實(shí)現(xiàn)的，這就要求設(shè)計(jì)人員精確計(jì)算兩個(gè)螺母的旋緊力大小、精確計(jì)算螺母1初始擰入位置、精準(zhǔn)加工內(nèi)外螺紋，使其間隙保持在一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的范圍內(nèi)，否則極有可能出現(xiàn)圖3所示“內(nèi)螺母空套現(xiàn)象”，內(nèi)螺紋1的存在毫無(wú)價(jià)值，和一個(gè)平墊圈沒(méi)有區(qū)別，在這種情況下，圖1和圖3的效果是一樣的，雙螺母防松失去了意義。
2螺母加壓蓋形式
該形式是在單螺母或雙螺母旋緊的基礎(chǔ)上，在曲柄軸的軸端增加一個(gè)壓蓋，用于壓緊螺母。該形式有一定的效果，但還沒(méi)有從根本上解決螺母松動(dòng)的問(wèn)題，因?yàn)樵摲桨傅脑O(shè)計(jì)者沒(méi)有注意到：防止螺紋松動(dòng)的根本條件，就是內(nèi)外螺紋之間要有一定的軸向力，從而產(chǎn)生足夠的摩擦力，以阻止內(nèi)外螺紋產(chǎn)生相對(duì)滑動(dòng)。
游梁式抽油機(jī)鑄件因其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作可靠，是目前乃至將來(lái)較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)我國(guó)各油田最主要的采油設(shè)備。隨著各油田的開(kāi)采工作相繼進(jìn)入中后期，開(kāi)采難度也相應(yīng)加大，抽油機(jī)的工作條件惡化，因此抽油機(jī)事故也頻頻發(fā)生，而曲柄銷(xiāo)失效約占抽油機(jī)總事故的25%，造成的損失約占總損失的60%。
曲柄銷(xiāo)是游梁式抽油機(jī)的關(guān)鍵零件，起連接曲柄與連桿，并傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的作用。在游梁式抽油機(jī)中，曲柄銷(xiāo)聯(lián)接機(jī)構(gòu)大多采用如圖1所示的雙螺母擰緊與防松結(jié)構(gòu)形式，這種結(jié)構(gòu)比較適宜于工作載荷較平穩(wěn)的場(chǎng)合，用于有振動(dòng)（或振動(dòng)載荷）的場(chǎng)合時(shí)工作不十分可靠。若曲柄銷(xiāo)出現(xiàn)松動(dòng)、斷裂，甚至從錐套孔脫落，會(huì)造成游梁翻轉(zhuǎn)，連桿蹩彎，不僅嚴(yán)重?fù)p壞井口設(shè)備，甚至?xí)＜叭松戆踩?。因此，從制造方面?duì)造成抽油機(jī)曲柄銷(xiāo)松動(dòng)的原因進(jìn)行分析，采取相應(yīng)措施。對(duì)減少事故發(fā)生，延長(zhǎng)易損件壽命具有現(xiàn)實(shí)意義，會(huì)給用戶(hù)帶來(lái)較好的經(jīng)濟(jì)效益。
1裝配不當(dāng)
曲柄銷(xiāo)在左、右曲柄上裝配不當(dāng)會(huì)引起曲柄銷(xiāo)松動(dòng)。如果曲柄銷(xiāo)螺紋方向與左、右曲柄裝配不符，上反扣，抽油機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中，由于曲柄與曲柄銷(xiāo)鎖緊螺母端面產(chǎn)生反向摩擦力，運(yùn)轉(zhuǎn)一段時(shí)間后，鎖緊螺母會(huì)慢慢退出，很容易造成曲柄銷(xiāo)松動(dòng)。另外，曲柄銷(xiāo)與曲柄裝配時(shí)，因曲柄銷(xiāo)螺母的壓緊端面在曲柄上壓不平或擰緊力矩不夠，也會(huì)造成運(yùn)轉(zhuǎn)中的曲柄銷(xiāo)松動(dòng)。曲柄銷(xiāo)在左、右曲柄上安裝的剪刀差（在左、右曲柄上與從動(dòng)軸配合孔和相應(yīng)兩曲柄銷(xiāo)孔中心平面的差值為剪刀差）如果超差，會(huì)引起連桿受力不勻，盡而對(duì)曲柄銷(xiāo)產(chǎn)生軸向分力，使曲柄銷(xiāo)鎖緊螺母松動(dòng)。
2安裝距離不正確
兩連桿總長(zhǎng)度和兩曲柄銷(xiāo)安裝橫向距離不正確會(huì)造成曲柄銷(xiāo)松動(dòng)。兩連桿上頭內(nèi)孔中心與連桿下頭底平面的距離，也就是兩連桿總長(zhǎng)度，如果不等長(zhǎng)，會(huì)影響連桿受力。如果差值過(guò)大，也會(huì)造成曲柄銷(xiāo)松動(dòng)。
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