抽油機(jī)曲柄銷緊固方法的改進(jìn)

戴光群,高喜財(cái),康 艷

（1.黑龍江商業(yè)職業(yè)學(xué)院,黑龍江 牡丹江 157011；2.中交第三航務(wù)工程局有限公司寧波分公司,浙江 寧波 315000；3.牡丹江市龍江電力設(shè)備有限公司,黑龍江 牡丹江 157000）

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)簡單實(shí)用，但可靠性差，另外在本例中曲柄軸螺紋公稱直徑較大，不適合制作非標(biāo)準(zhǔn)的彈簧墊圈。目前，曲柄銷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)際使用過程中，所表現(xiàn)出來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)變過程是在操作者用扳手?jǐn)Q緊內(nèi)螺紋2的過程中實(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的存在毫無價(jià)值，和一個(gè)平墊圈沒有區(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，但還沒有從根本上解決螺母松動(dòng)的問題，因?yàn)樵摲桨傅脑O(shè)計(jì)者沒有注意到：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)，這個(gè)軸向力很重要，該形式采用軸端加壓蓋，壓緊力與螺紋之間的力方向相反，這無疑減小了軸向力的合力，因而，防松效果并不理想。

筆者對(duì)以下情況進(jìn)行分析，雙螺母緊固的形式還是可以采納的，只不過需要加以改進(jìn)。雙螺母在松動(dòng)時(shí)，兩個(gè)螺母之間仍然是貼緊的，基本上是同步松動(dòng)，因此，能不能設(shè)計(jì)一種結(jié)構(gòu)，讓兩個(gè)螺母在產(chǎn)生松動(dòng)趨勢的同時(shí)，越擰越緊呢？

正反扣螺母結(jié)構(gòu)就是為解決以上問題而設(shè)計(jì)的新型結(jié)構(gòu)，螺母1采用反扣粗牙螺紋、內(nèi)螺母2采用正扣細(xì)牙螺紋，兩螺母牙部與同側(cè)外螺紋貼合，旋緊時(shí)，先將內(nèi)螺紋1旋入，并擰緊，而后將內(nèi)螺紋2旋入，也需要擰緊，但力量較上一螺紋略小，要同時(shí)使用兩把扳手，一把扳手控制住已經(jīng)擰好的螺母1，另一把扳手?jǐn)Q緊螺母2。在設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，一旦發(fā)生螺紋松動(dòng)，兩螺母貼合緊密，且同步退扣，無論螺母向哪個(gè)方向旋轉(zhuǎn)，總有一個(gè)螺母越旋越緊，而且兩個(gè)螺母螺距不同，粗牙在內(nèi)，細(xì)牙在外，在螺母同向旋轉(zhuǎn)相同角度的情況下，兩螺母會(huì)夾得更緊，這種結(jié)構(gòu)能夠很好地起到防松作用。

另外，對(duì)曲柄銷而言，曲柄銷和曲柄銷套的錐度至關(guān)重要，因?yàn)樗木戎苯佑绊懬S的穩(wěn)定性，一些抽油機(jī)生產(chǎn)廠家的裝配工人沒有按照生產(chǎn)工藝要求安裝曲柄銷套，企業(yè)也沒有給配備壓力機(jī)，安裝曲柄銷套時(shí)使用大錘砸，這樣野蠻操作勢必破壞曲柄銷套內(nèi)表面精度，使銷、套之間產(chǎn)生縫隙。正確地設(shè)計(jì)和安裝方法是：曲柄銷套采用壓力機(jī)壓入曲柄，且用緊定螺釘加以固定。

圖1 單螺母旋緊

圖2 雙螺母旋緊

圖3 內(nèi)螺母空套現(xiàn)象

圖4 正反扣螺母