郝洪峰　劉顏　徐慧星

摘 要 曲柄銷調(diào)整更換是采油日常生產(chǎn)中的難度較大的一類工作，用人多、耗時長，通過研制應(yīng)用連桿角度擴縮工具，可以提高調(diào)整更換曲柄銷的工作效率、降低工作難度、提高工作安全性。

關(guān)鍵詞 曲柄銷 調(diào)整 更換 連桿 角度擴縮

中圖分類號：TH237 文獻標識碼：A

游梁式抽油機的部分連接部位由于常年處于緊固狀態(tài)，加上操作位置不便，保養(yǎng)時容易被忽視，如連桿銷及其固定螺栓、定位螺釘?shù)取＜幢阕?、涂潤滑油保養(yǎng)，也無法判定保養(yǎng)效果。由于抽油機常年在野外運轉(zhuǎn)，這些位置為了避免生產(chǎn)中出現(xiàn)松動，引發(fā)設(shè)備故障，現(xiàn)場普遍采取強力擰緊措施；甚至有些采油工為防止出現(xiàn)退扣、松動現(xiàn)象發(fā)生，采取了緊固后先任其生銹以防松脫，再刷漆防腐阻止進一步銹蝕的措施。由于保養(yǎng)效果不確定及保養(yǎng)方法不當，這些部位一旦需要轉(zhuǎn)動時，往往很困難。

1技術(shù)現(xiàn)狀及主要技術(shù)難點

曲柄銷調(diào)整更換是采油隊日常生產(chǎn)中的難度較大的一作，往往需要6-8名身強力壯的男職工，3-4小時，甚至更長時間才能完成?，F(xiàn)場曲柄銷調(diào)整更換時，曲柄銷移出曲柄孔一般采用曲柄銷墊銅棒，大錘敲擊的方式，連桿與橫梁連接部位銹卡的情況下會對曲柄銷外移產(chǎn)生阻擋；現(xiàn)場采用了繩索牽引連桿外擴的方式，消除這一阻力；敲擊曲柄銷的人和牽引連桿的人需要配合密切，勞動強度大、耗時長。連桿歸位內(nèi)縮采用了加力杠絞擰繩索的方式，加力杠受力會逐漸增大，如果出現(xiàn)操作者握不住加力杠或加力杠斷裂的情況，會危及操作者人身安全。要避免這類隱患，最有效的方法是研制專用工具擴縮連桿。

已有的連桿防脫器只能在兩連桿平行時安裝在連桿上使用。當曲柄銷出現(xiàn)故障時它能通過連桿產(chǎn)生阻止曲柄銷外移的附加力，減少翻機事故的發(fā)生。連桿防脫器不能直接實現(xiàn)連桿外擴，原因是連桿外擴時兩連桿分別以各自的連桿銷為圓心轉(zhuǎn)動，連桿外擴狀態(tài)下，兩連桿不再平行，外擴距離越大角度也越大。由于連桿防脫器內(nèi)卡瓦與其主體采用了焊接的連接方式，連桿外擴會導(dǎo)致工具變形甚至焊口開焊。

要實現(xiàn)連桿的角度擴縮，內(nèi)卡瓦與工具主體必須采用鉸連接方式，這是專用工具研制的技術(shù)難點之一；另外如何保證專用工具在連桿外擴過程中不變形也是需要解決的。

2專用工具的設(shè)計

抽油機連桿角度擴縮工具由主架桿、加強筋、主架端頭、正反絲杠、內(nèi)卡瓦、外卡瓦、U型階梯螺栓等組成。主架桿采用3根長1600mm，直徑為19mm圓柱合金鋼桿制作，通過6根同直徑加強筋焊接而成。主架兩端為主架端頭，采用直徑為60mm的圓柱鋼與主架桿焊接在一起，圓柱鋼中心加工Tr40x7mm螺紋通孔。鋼質(zhì)正反絲杠與主架端頭螺紋匹配，螺紋部分長310mm，正反絲杠尾部采用20mm厚鋼板插接焊制，尾端為半徑30mm的圓??；正反絲杠靠近尾部有與軸向垂直的長圓形通孔，兩圓心距、通孔半徑均為10mm，長圓形通孔的一側(cè)半圓與正反絲杠尾端圓弧同心。U型階梯螺栓彎曲段最小半徑54.5mm，其粗徑段直徑19mm，細徑段直徑16mm；U型階梯螺栓平行段長150mm，螺紋段長60mm。內(nèi)外卡瓦相對面均加工齒深4mm的對稱圓弧斜齒，內(nèi)卡瓦背面加工與正反絲杠尾端匹配的圓弧槽，弦長56.9mm（圖1）。

3專用工具的工作原理

抽油機連桿角度擴縮工具利用了正反絲杠螺紋傳動原理，實現(xiàn)工具的伸長和縮短，進而帶動連桿擴縮。工具主體采用三根高強度的合金鋼桿制作，圓周上對稱分布，這種設(shè)計有利于結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，減輕工具重量，方便工具安裝，防止外擴連桿時工具軸向彎曲變形；加強筋對稱分布在主架中間位置，保證了加力杠轉(zhuǎn)動主架時不變形；內(nèi)外卡瓦牙型采取上下反向設(shè)計，防止工具擴縮連桿過程中沿連桿軸向移動；正反絲杠尾部的長圓孔保證了工具在外擴連桿時，U型螺栓不會受壓變形；內(nèi)卡瓦背面的弧形槽與正反絲杠的弧形尾端配合，保證兩連桿有夾角時，工具正常工作。U型螺栓的階梯變徑設(shè)計，保證了內(nèi)外卡瓦在卡緊連桿的同時，正反絲杠的可動空間。

4專用工具的應(yīng)用方法及應(yīng)用情況

4.1調(diào)整曲柄銷（調(diào)沖程）操作方法

共包括停機、卸負荷、卸連桿防脫器、裝專用工具、卸掉懸掛繩索、卸松連桿銷定位螺釘、卸掉曲柄銷鎖緊螺母、冕形螺母、曲柄銷裝護絲或墊銅棒、轉(zhuǎn)動工具主架、清理要用的曲柄孔、拉緊游梁前端、反向轉(zhuǎn)動工具主架、上緊曲柄銷冕形螺母、鎖緊螺母、連桿銷定位螺釘、清理現(xiàn)場等17個具體步驟。

4.2更換曲柄銷操作方法

共包括停機、卸負荷、卸連桿防脫器、裝專用工具、卸掉懸掛繩索、卸掉要更換的曲柄銷鎖緊螺母、冕形螺母、曲柄銷裝護絲或墊銅棒、轉(zhuǎn)動工具主架、從連桿上卸下要更換的曲柄銷、連桿上裝新曲柄銷、清理曲柄孔、上緊曲柄銷冕形螺母、鎖緊螺母、連桿銷定位螺釘、拆專用工具、裝連桿防脫器、松剎車、清理現(xiàn)場等17個具體步驟。

4.3專用工具應(yīng)用情況

該工具2009年研制成功，先后在多臺抽油機上進行了調(diào)整曲柄銷、更換曲柄銷應(yīng)用。其中調(diào)整曲柄銷操作最少只需4人參加，操作用時在120分鐘左右；更換曲柄銷操作只需2-3人，操作時間在60分鐘左右。

4.4應(yīng)用效果評價

該工具的應(yīng)用與過去用繩索人力牽引外擴連桿相比，用力平穩(wěn)，降低了工作難度；與過去加力杠絞擰繩索的內(nèi)縮連桿方法相比，主架不會自動反轉(zhuǎn)，消除了加力杠反打，危及人身安全的隱患，并可以提供一個預(yù)緊力使曲柄銷與曲柄孔緊密配合，從而提高工作效率。應(yīng)用此工具可節(jié)省2-4人，節(jié)約1-2小時，可有效避免砂卡躺井的發(fā)生，經(jīng)濟效益、社會效益還是很可觀的。

該專用工具已獲國家實用新型專利，其操作方法針對游梁式抽油機的調(diào)整曲柄銷及曲柄銷子更換維修工作，該方法具有良好的推廣應(yīng)用前景。

參考文獻

[1] 濮良貴，紀綱.機械設(shè)計（第6版）[M].北京：高等教育出版社，1996.