王輝
(大慶油田第四采油廠生產(chǎn)準備大隊,黑龍江 大慶 163000)
抽油機連續(xù)運行的時間往往比較長,面對的工況也比較惡劣,在長時間的工作狀態(tài)下,設(shè)備內(nèi)部零部件可能會出現(xiàn)老化、應(yīng)力疲勞等問題,影響相關(guān)設(shè)備的實際運行效能。傳統(tǒng)的維修配套工作整體流程性差,施工效率不高,工作人員的工作量也比較大,導(dǎo)致維修配套工作的整體工作質(zhì)量不高。在自動化技術(shù)的影響下,自動化機械設(shè)備、電氣設(shè)備以及液壓設(shè)備被廣泛應(yīng)用到抽油機維修配套工作中,在改善了維修配套工作整體工作狀態(tài)的同時,也使維修配套工作具備一定的創(chuàng)新性,更符合新時期油田生產(chǎn)的要求。
減速箱的維修工作是維修配套工作中的重要內(nèi)容,減速箱也是抽油機的核心組件之一,對抽油機運轉(zhuǎn)的效能具有關(guān)鍵影響。在實際的維修過程中,維修人員需先檢測減速箱的漏油以及齒輪損害的實際情況,根據(jù)損壞的實際情況制定詳細的返廠維修計劃,標清返廠維修的技術(shù)要求。在返廠之前,維修人員應(yīng)先將抽油機的曲柄從機器腔中拔出,避免對后續(xù)維修工作產(chǎn)生影響。在傳統(tǒng)的維修配套工作中,拔曲柄的工作效率往往比較低,并且其工作質(zhì)量不高。維修人員一般會使用斜鐵撐開曲柄頂端的機身縫隙,之后利用大錘后或者小型吊車直接將曲柄從抽油機的內(nèi)部減速箱拔出。從機械結(jié)構(gòu)的角度分析,由于曲柄位于減速箱輸出軸內(nèi)部,單純依靠外力直接拔出曲柄,需要的外力往往比較大,對機械設(shè)備或者維修人員的壓力比較大,導(dǎo)致整個過程往往進展緩慢,并且成本較高。為此,維修人員可使用電控液壓式拔曲柄機,具體的形式如圖1 所示。
圖1 電控液壓式拔曲柄機
從此自動化機械的結(jié)構(gòu)形式上不難看出,在工作的過程中,工作人員需要先利用固定爪鎖緊抽油機的曲柄,避免其出現(xiàn)晃動。之后,工作人員需使用軸承式曲柄撐開器作為支撐,撐開曲柄的開口端,同時開啟液壓系統(tǒng),為液壓缸提供動力。
在這個過程中,液壓缸會在液壓動力的支持下上升,頂住抽油機減速箱的輸出軸,進而借助液壓缸的反作用力,將抽油機的曲柄從減速箱中拔出。電控液壓時拔曲柄機的機械結(jié)構(gòu)比較簡單,工作能耗合理,工作效率比較高,拔出曲柄的質(zhì)量也比較好。在使用了此類自動化機械之后,將拔曲柄的工作從原來的6 人降到現(xiàn)在的1 人即可完成,在降低了工作人員勞動強度的同時,也降低了工作成本。
在從減速箱中拆卸曲柄時,工作人員需采用合理的辦法,將曲柄孔撐開,此工序非常關(guān)鍵,對工作人員的技術(shù)要求也比較高。在傳統(tǒng)的作業(yè)過程中,工作人員一般會使用斜鐵完成曲柄孔的撐開操作。期間,工作人員需用大錘用力錘擊斜鐵,借助斜鐵的剪切力,將曲柄孔直接撐開,之后再拆卸曲柄。但在這個過程中,錘擊的體力消耗較大,并且在工作人員錘擊斜鐵時,并不能很好地保證斜鐵的位置,存在斜鐵彈出的安全隱患,影響工作人員的人身安全,工作過程的安全性較差。
另外,如果經(jīng)過斜鐵作用的曲柄孔的孔隙不滿足要求,在拆裝曲柄的過程中,曲柄的外側(cè)就有可能受到拉伸應(yīng)力,進而導(dǎo)致曲柄出現(xiàn)柄深拉裂的問題,而這個問題可能直接導(dǎo)致曲柄報廢。為此,工作人員可使用新型的曲柄撐開器,此類撐開器具有比較明顯的自動化特點,可將大錘錘擊斜鐵的操作轉(zhuǎn)變成比較省力的旋轉(zhuǎn)螺母操作,這樣不僅可以降低工作人員的工作強度,也可在一定程度上直接提升拔曲柄工作的安全性。從使用效果角度分析,軸承式曲柄撐開器的使用效果好,安全系數(shù)高,工作適應(yīng)性強,具有較好的普及性。其具體的形式如圖2 所示。
圖2 軸承式曲柄撐開器
從機械結(jié)構(gòu)的角度分析,軸承式曲柄撐開器屬于螺旋結(jié)構(gòu),具有螺母、螺栓類型結(jié)構(gòu)的一般特性。其內(nèi)部包含一條長度約為90mm、公稱直徑為60mm 的滾軸絲杠以及一個臺階類型的旋合螺母,實際規(guī)格參數(shù)為M6030。在螺母的下方,直接連接了一個軸承座,此軸承座以壓力軸承為主體結(jié)構(gòu)。在實際的運行過程中,此支座可改變軸承螺母與曲柄接觸面之間的摩擦形式,即將滑動摩擦直接轉(zhuǎn)化為滾動摩擦。為了保證運行的安全性,限制絲杠的行程,工作人員還需在絲杠的上端焊接一個標定預(yù)制位置的裝置,其具體的結(jié)構(gòu)形式如圖3 所示。
圖3 軸承式曲柄撐開器底座剖面圖
在實際的工作過程中,工作人員應(yīng)先手動旋轉(zhuǎn)撐開器上的螺母,使絲杠緩慢上升,直至與實際的工作面接觸;此后,由于此時的螺母旋轉(zhuǎn)比較大,因此,工作人員應(yīng)使用扳手繼續(xù)旋轉(zhuǎn)螺母,使絲杠進一步上升,直至撐開器可撐開曲柄孔,并使曲柄孔到達預(yù)定的開口大小。從這個工作過程中不難看出,軸承式曲柄撐開器的工作原理其實比較簡單,但是,其工作效果比較好,非常省力,工作效率也比較高。更關(guān)鍵的是,此種自動化裝置的工作安全性高,并可消除拔曲柄的過程對曲柄本身造成的傷害,避免曲柄報廢問題。
由于抽油機配件一般使用高強度的螺栓連接,并且此類螺栓一般成套出現(xiàn),導(dǎo)致工作人員在實際的工作過程中,很難準確地把握旋轉(zhuǎn)力矩。在擰緊螺栓時,如果擰緊力矩過大,可能導(dǎo)致螺栓的連接強度過低,無法保證螺栓正常工作;如果擰緊力矩過小,又會導(dǎo)致抽油機配件的連接可靠性下降,影響抽油機的工作安全性。從此可以看出,普通扳手的工作過程適應(yīng)性不強,工作人員使用普通扳手進行工作的工作效能也不高。為此,工作人員可使用電動扳手代替?zhèn)鹘y(tǒng)的手動扳手進行螺栓螺母的拆卸工作。在使用電動扳手時,電動扳手的電源為交流電源,其具有比較穩(wěn)定的動力特性,可保證不同大小規(guī)格的螺栓均可具有較為規(guī)范的擰緊力。在此基礎(chǔ)上,電動扳手可比較明顯地提升螺栓裝卸的整體速度,提高工作人員的工作效率。另外,在使用了電動扳手之后,工作人員的工作環(huán)境也得到了比較明顯的改善。從機械結(jié)構(gòu)角度考察,電動扳手的體積較小,重量較輕,易于攜帶,并且操作簡單,工人上手較快,使用安全性也較高。為此,電動扳手普及性較好,對抽油機配套維修工作的質(zhì)量也產(chǎn)生了比較積極的影響。
總之,在經(jīng)濟發(fā)展新時代,自動化技術(shù)的出現(xiàn)為抽油機維修配套工作帶來了新的發(fā)展機遇,為提升維修配套工作的整體效率提供了新的可能。本文針對自動化在抽油機維修配套中的應(yīng)用,提出了三方面的具體措施,主要包括電控液壓式拔曲柄機、軸承式曲柄撐開器以及電動扳手等設(shè)備。希望廣大從業(yè)人員可根據(jù)工作的實際需求,合理選擇具體的自動化設(shè)備,進而在提升抽油機維修配套工作安全性的基礎(chǔ)上,進一步提高工作質(zhì)量和工作效能。