游梁式抽油機(jī)連桿異響原因分析

柴源

摘要：由于游梁式抽油機(jī)的長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)轉(zhuǎn)，整個(gè)連桿傳動(dòng)位置會(huì)出現(xiàn)振動(dòng)劇烈的情況，并且噪聲比較大，對(duì)油機(jī)整機(jī)的平穩(wěn)定有一定的影響。另外連桿銷是游梁式抽油機(jī)曲柄連桿中的關(guān)鍵零件，所以導(dǎo)致抽油機(jī)連桿異響的主要原因就是連桿銷容易出現(xiàn)磨損。所以要對(duì)連桿銷軸的結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化，強(qiáng)化連桿銷的耐磨性，提升潤(rùn)滑的功能，減少連桿銷磨的磨損率，保證抽油機(jī)的穩(wěn)定運(yùn)行。

關(guān)鍵詞：游梁式抽油機(jī);連桿異響;原因分析

前言：

因?yàn)槌橛蜋C(jī)經(jīng)常在室外工作，經(jīng)常在到烈日、風(fēng)沙、雨雪等惡劣天氣工作，隨著使用時(shí)間的增加，抽油機(jī)會(huì)出現(xiàn)一些列的問(wèn)題，最主要的故障就是抽油機(jī)連桿異響。導(dǎo)致游梁式抽油機(jī)連桿異響有較多的原因，比如：連接的螺絲出現(xiàn)松動(dòng)、減速器串軸、還有連桿銷缺少潤(rùn)滑油等，最嚴(yán)重的就是出現(xiàn)斷軸的情況。一旦出現(xiàn)問(wèn)題沒(méi)有及時(shí)處理，采油機(jī)就不能正常使用，或者是機(jī)器損壞，所以，務(wù)必重視游梁式抽油機(jī)連桿異響的情況。

一、游梁式抽油機(jī)的工作原理

驢頭、連桿、曲柄、減速箱、電機(jī)、配電箱、游梁以及其他輔助設(shè)備構(gòu)成的就是游梁式抽油機(jī)。其中電機(jī)是為了提供動(dòng)力，經(jīng)過(guò)減速器把電機(jī)的高速運(yùn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)變成抽油機(jī)曲柄的低速運(yùn)轉(zhuǎn)，使曲柄、連桿、游梁機(jī)構(gòu)，把旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變成抽油機(jī)驢頭的上下循環(huán)運(yùn)動(dòng)，使用懸繩器總成帶動(dòng)深井泵的工作[1]。因?yàn)橛瘟菏匠橛蜋C(jī)的主要零件就是提供動(dòng)力的電機(jī)、輸送動(dòng)力以及降低速度的減速器，傳送動(dòng)力并且把旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變成循環(huán)運(yùn)動(dòng)的曲柄、游梁、機(jī)架以及連桿，在傳遞動(dòng)力和保持光桿做循環(huán)直線運(yùn)動(dòng)的驢頭還有懸繩器總稱，保證抽油機(jī)可以任意停留在剎車的位置，還有使動(dòng)力機(jī)在比較小的負(fù)載變化范圍中工作的平衡設(shè)備。在保證機(jī)構(gòu)協(xié)調(diào)合作的基礎(chǔ)上，完成井下采油。

二、游梁式抽油機(jī)連桿異響原因及建議

連桿銷、橫梁體耳座孔連接套、連桿上接頭都是相互獨(dú)立的存在。因?yàn)樵O(shè)計(jì)中連桿銷軸沒(méi)有加注潤(rùn)滑油系統(tǒng)，也或許是潤(rùn)滑油效果不高，連桿銷軸孔在長(zhǎng)期承受著交變荷載作用中，和連桿銷硬接觸摩擦，比較容易出現(xiàn)磨損的現(xiàn)象[2]。導(dǎo)致連桿銷的直徑變小，孔徑在不斷增大，造成連桿連接結(jié)構(gòu)在上下運(yùn)作時(shí)向負(fù)載載荷發(fā)生變化的時(shí)候出現(xiàn)擺動(dòng)以及撞擊出現(xiàn)異響。對(duì)此，主要是優(yōu)化連桿銷軸的結(jié)構(gòu)，在連桿銷軸上增加潤(rùn)滑油儲(chǔ)油槽，可以新增加潤(rùn)滑系統(tǒng)，在安裝的時(shí)候加入潤(rùn)滑油[3]。造成連桿在上下運(yùn)動(dòng)的時(shí)候，連桿銷軸和連桿上接頭、橫梁銷孔之間可以得到潤(rùn)滑，然后解決這兩者之間出現(xiàn)磨損的情況，防止連桿以及橫梁中連接部位出現(xiàn)異響，有增加連桿、橫梁體以及連桿銷的使用時(shí)間。

三、更換抽油機(jī)橫梁、連桿的步驟

第一步，先做好拆卸橫梁總成的準(zhǔn)備工作;第二步，按照操作的有關(guān)流程停止機(jī)器的運(yùn)轉(zhuǎn)，把抽油機(jī)停在方便操作的地方，然后拉進(jìn)剎車將電源斷開，掛好減速器的制動(dòng)系統(tǒng);第三步，在盤根盒處使用卡子把光桿卡住，將剎車松掉，盤皮帶輪子，隨后卸掉驢頭的負(fù)荷;第四步，使用游梁作為支撐設(shè)備，調(diào)整支撐的長(zhǎng)度，主要是承載游梁上方的重量;第五步，借助吊車，安全固定橫梁總成，隨后卸掉尾軸承以及游梁連接的螺絲，將橫梁和連桿的總稱降落下來(lái)，方便更換;第六步，將橫梁和連桿連接的連桿銷軸換掉，將連接的螺絲加固起來(lái)，保證連桿軸向轉(zhuǎn)動(dòng)正常不會(huì)受到阻礙。另外在安裝連桿銷的時(shí)候，每個(gè)連接的孔都需要對(duì)齊;第七步，開始安裝調(diào)試橫梁和連桿的總成，提升安全性;第八步，在拆卸之前就應(yīng)該安裝光桿的卡子，適當(dāng)調(diào)整游梁的支撐物;第九步，將剎車以及鎖塊裝備同時(shí)松掉，再開啟油煙機(jī)，開始認(rèn)真檢查是否有異響以及松動(dòng)的情況;第十步，在運(yùn)轉(zhuǎn)三十紛爭(zhēng)之后，在辦理完交接手續(xù)之后離開現(xiàn)場(chǎng)。

四、優(yōu)化連桿裝置的結(jié)構(gòu)

一般情況下，游梁式抽油機(jī)在正常工作的時(shí)候，連桿裝置是受慣性以及交變載荷的作用。首先從慣性方面著手，因?yàn)檫B桿裝備都屬于重型機(jī)械零件，其自身的重量比較中，慣性對(duì)其疲勞斷裂的影響也大[4]。所以，在結(jié)構(gòu)上考慮，一旦在滿足連桿裝置工作強(qiáng)度等各方面的情況下，其慣性力的作用會(huì)減少，就是減少質(zhì)量，把連桿裝置設(shè)計(jì)的更輕，對(duì)提升連桿裝置運(yùn)動(dòng)以及動(dòng)力性能有一定的幫助，會(huì)減少運(yùn)行出現(xiàn)故障的幾率。另外，只是追求較輕的重量也是不合理的，應(yīng)該使用切實(shí)可行的優(yōu)化策略保證連桿裝備可以充分滿足各個(gè)方面使用的性能，也就是滿足連桿裝置的設(shè)計(jì)疲勞時(shí)間，如果疲勞強(qiáng)度安全系數(shù)超過(guò)一;其最大的等效力不能大于材料的允許使用的效力，可以充分滿足強(qiáng)度的要求;滿足最大等效應(yīng)不能大于材料要求的塑性變形，必須滿足剛度的要求。在這樣的前提下，追求結(jié)構(gòu)的輕量化。傳統(tǒng)的優(yōu)化最重要的特點(diǎn)就是優(yōu)化目標(biāo)，在指標(biāo)滿足一定要求的情況下，優(yōu)化設(shè)計(jì)的變量，保證某項(xiàng)指標(biāo)最優(yōu)。但是對(duì)于大多數(shù)工程來(lái)講，經(jīng)常需要多個(gè)優(yōu)化的目標(biāo)，保證產(chǎn)品可以有較好的總體性能，就是產(chǎn)品多項(xiàng)性能的指標(biāo)向最好的發(fā)展，并不是某一項(xiàng)指標(biāo)達(dá)到最好忽視其他性能。所以，必須平衡每項(xiàng)指標(biāo)，才可以有總體性最好的成果。

結(jié)語(yǔ)：

綜上所述，游梁式抽油機(jī)在上下轉(zhuǎn)換方向的時(shí)候，連桿的連接處還是會(huì)出現(xiàn)周期性的推拉交替變載荷的情況。原本連桿銷軸和連桿頭銷孔就沒(méi)有潤(rùn)滑的作用，導(dǎo)致連桿在運(yùn)動(dòng)期間，出現(xiàn)交變應(yīng)力的情況，長(zhǎng)時(shí)間保持著干磨的狀態(tài)中，造成連桿銷孔磨損孔徑增大或者是損壞，最后導(dǎo)致抽油機(jī)整體不能振動(dòng)以及運(yùn)轉(zhuǎn)。優(yōu)化連桿銷軸結(jié)構(gòu)之后，可以設(shè)計(jì)潤(rùn)滑系統(tǒng)，處理磨損現(xiàn)象，減少橫梁和連桿的沖擊振動(dòng)以及異響情況，節(jié)省維修的費(fèi)用。

參考文獻(xiàn)：

[1]史建兵，趙偉軍，萬(wàn)凱. 游梁式抽油機(jī)的有限元分析及其結(jié)構(gòu)優(yōu)化研究[J]. 石油和化工設(shè)備，2021，24（08）：5-7.

[2]劉宇輝. 游梁式抽油機(jī)連桿裝置性能的分析與研究[D].蘭州理工大學(xué)，2019.

[3]韓軍，許麗，祁美華等. 游梁式抽油機(jī)連桿銷設(shè)計(jì)改進(jìn)[J]. 中國(guó)石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量，2018，38（20）：105-106.

[4]李鳳閣. 大慶油田游梁式抽油機(jī)連桿有限元分析及改進(jìn)[J]. 化學(xué)工程與裝備，2018，（07）：152-154.