文獻穩(wěn) 師海洋 許廷強 毛志紅
摘要:抽油機減速箱曲柄鍵的損壞,將直接影響抽油機設備的安全運行,本文結合日常抽油機設備現(xiàn)場故障治理的探索,提出了采用異型曲柄鍵在抽油機減速箱維修中的應用技術,為抽采設備安全運行及管理水平的提升,提供了一條可以借鑒的有效途徑。
關鍵詞:曲柄滾鍵;鍵槽磨損;異型曲柄鍵;剪刀差
一、前言
抽油機是機械采油生產(chǎn)的重要地面設備,抽油機曲柄鍵將曲柄和輸出軸連接,實現(xiàn)軸向固定和傳遞扭矩,組成曲柄連桿機構,將輸出軸的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)換為抽油機驢頭上下往復運動。長期生產(chǎn)運行中,受重負荷下運行、設備疲勞、維護不當?shù)纫蛩赜绊懀率菇?jīng)常出現(xiàn)抽油機減速箱曲柄滾鍵、磨損鍵槽的現(xiàn)象。
出現(xiàn)抽油機減速箱曲柄 “滾鍵”或鍵槽損壞時,日常的維護方法是,更換新的曲柄鍵、更換新的曲柄、調(diào)換輸出軸兩端備用鍵槽,這些措施或是不能有效治理,或是費用太高,得不到有效治理的減速箱,曲柄松曠,運行時震動嚴重,影響了抽油機設備的運行安全,影響了抽油機油井的采油生產(chǎn)時率,增加了職工日常維護的勞動強度,而且造成高額成本浪費。
二、抽油機曲柄鍵、鍵槽磨損的現(xiàn)狀調(diào)查
油田抽油機屬于24小時連續(xù)運轉(zhuǎn)設備,目前所屬油田在運抽油機大都在25年以上,因抽油機減速箱滾鍵致使曲柄鍵、鍵槽磨損造成的維護工作日益增多,據(jù)各采油班日常維護資料統(tǒng)計,年故障維護率在9%,繁重的設備維護,增加了職工勞動強度,對磨損嚴重的情況只能更換曲柄或減速箱,增加了生產(chǎn)成本。
跟蹤調(diào)查的J4012等生產(chǎn)井的CYJY12-4.8-73HB型抽油機曲柄鍵磨損程度進行了測量,減速箱曲柄鍵、鍵槽磨損的主要形式有:
1、鍵磨損。一些減速箱只是鍵磨損,曲柄鍵磨損程度在0.8-0.24mm左右。曲柄鍵的標準厚度為45mm,磨損程度小于0.24mm的,更換新曲柄鍵,緊固燕尾螺絲后,松曠現(xiàn)象有所改善,磨損程度大于 0.24mm的,更換新曲柄鍵后,松曠現(xiàn)象依然不能消除;
2、曲柄鍵槽磨損。一些減速箱只是曲柄鍵槽磨損,由于曲柄鍵采用45調(diào)質(zhì)鋼,曲柄為HT200鑄造,材質(zhì)的硬度相對曲柄鍵低,因此,曲柄鍵槽磨損量稍大一些,更換新曲柄鍵不能消除松曠。嘗試更換加大鍵時,由于軸鍵槽和曲柄鍵槽磨損量不一致,致使尺寸不好把握,加大鍵安裝困難;
3、曲柄鍵、鍵槽同時磨損。現(xiàn)場維修中發(fā)現(xiàn),曲柄鍵、鍵槽同時磨損的占比較高,在維修減速箱數(shù)量的90%以上,這些曲柄鍵槽和鍵都出現(xiàn)磨損的減速箱,往往磨損程度較大,更換新曲柄鍵已不能解決問題,即便是更換加大鍵,由于減速箱軸鍵槽和曲柄鍵槽磨損程度不一樣,致使加大鍵不好加工,更換后松曠仍不能消除,運轉(zhuǎn)時曲柄剪刀差增大;
針對曲柄鍵、鍵槽磨損的現(xiàn)狀,要確保安全、經(jīng)濟、有效的治理,就需要根據(jù)曲柄鍵槽、軸鍵槽的實際磨損量,“一機一策”,加工特殊的曲柄鍵,使曲柄鍵、鍵槽磨損導致松曠的問題得到解決。
三、采用異型曲柄鍵對鍵槽磨損減速箱修復
1、磨損曲柄鍵槽的測量。針對故障減速箱,將曲柄停在下死點,松開燕尾螺絲,拔出曲柄鍵以后,用卡鉗和游標卡尺等精準度較高的量具測量曲柄鍵槽的實際尺寸,作為加工新曲柄鍵的尺寸標準。
2、加工異型曲柄鍵。由于抽油機曲柄鍵槽或輸出軸鍵槽的磨損程度不同,按照兩工作面實測尺寸加工曲柄鍵,加工的新曲柄鍵斷面呈“凸”型。
3、異型曲柄鍵的標準控制。由于曲柄鍵長度240mm,抽油機運行時存在交變載荷,隨著旋轉(zhuǎn)時載荷的變化,致使曲柄鍵在鍵槽內(nèi)有跳動的現(xiàn)象,曲柄鍵、鍵槽整體的磨損程度不均勻,測量時,要對鍵槽前端、中部、尾端進行多點測量,確保尺寸的準確性;加工異型曲柄鍵時,“凸”型斷面的中間部分要留有 “過渡帶”,窄的部分,按實際尺寸加0.5-1mm,寬的部分按實際尺寸減0.5-1mm,確保異型曲柄鍵在裝入后與曲柄及軸鍵槽都能精準貼合。
4、異型曲柄鍵的安裝。安裝異性曲柄鍵時,松開曲柄燕尾螺絲,用斜鐵打入曲柄燕尾部分,使曲柄孔適度賬開,便于“凸”型鍵裝入。要將鍵體完全裝入鍵槽內(nèi),以確保曲柄鍵與鍵槽有充分的接觸面。裝好曲柄鍵后,拆掉斜鐵,上緊曲柄燕尾拉緊螺絲,保證鍵、曲柄與軸的緊固。
異型曲柄鍵,加工成本低,更換操作簡單,“凸”型斷面結構,保證更換曲柄鍵后,曲柄軸孔與輸出軸的同軸度不變,保證兩曲柄的剪刀差不變,具有在CYJ—8、CYJ—10、CYJ—12、CYJ-14型游梁式抽油機上此類問題維護時適用性。
結束語:
現(xiàn)場應用實踐證明,采用異型曲柄鍵進行減速箱修復,解決曲柄滾鍵、磨損鍵槽難題,相對調(diào)換備用鍵槽等維修方法,操作簡單,可以較小的投入,確保抽油機設備故障得到有效治理;同時還需要加強抽油機設備的日常維護保養(yǎng),對設備問題早發(fā)現(xiàn),早治理;需要加強對員工在抽油機維護管理方面的技術培訓,筑牢設備管理根基,提高管理質(zhì)量和設備運行安全。
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