段清龍 張 翔 李鐵成
(長慶油田分公司機械制造總廠,陜西 西安 710200)
抽油機驢頭懸點投影超差分析
段清龍 張 翔 李鐵成
(長慶油田分公司機械制造總廠,陜西 西安 710200)
本文從制造和安裝等方面詳細分析了造成抽油機懸點投影超差的幾個原因。通過對懸點投影超差原因的分析,找到在生產制造和安裝過程中的薄弱點,規范和指導加工過程,提前預防懸點投影超差。對保證抽油機在試車中懸點投影技術指標達標具有很好的指導作用。
抽油機;驢頭;懸點投影
懸點投影是指在以光桿最大沖程運行過程中,驢頭懸點在水平面上的投影。驢頭懸點與井口精確對中是抽油機正常運行的重要條件。如果驢頭懸點超差過大,抽油機在運行過程中懸點對光桿施加一個側向交變載荷,使得井口密封件容易磨損漏油;同時容易造成光桿彎曲,超差嚴重時甚至會造成光桿彎曲變形過大而斷裂。本文從抽油機的生產制造和部件組裝等方面對產生抽油機驢頭懸點超差的原因進行了分析,見圖1。

圖1 游梁式抽油機
游梁支承座與中座板裝配不當,造成驢頭懸點投影超差的主要原因是安裝人員的責任心不強。調節游梁中座板上的可調節長螺栓孔,可以改變鋼絲繩與驢頭弧面切點至游梁軸承中心的距離,使之與驢頭弧板的半徑相等。由于這個距離是確定不變的,所以不調節或調節不準就一定能造成驢頭懸點投影超差,以上情況能夠通過幾何作用很直接的表現出來,見圖2。
驢頭安裝的最佳狀態為驢頭弧面板圓中心與驢頭鉸支點重合,如果驢頭鉸支點遠離光桿方向,則r+t≥r’>r,造成“揚頭”;如果驢頭鉸支點移向光桿方向,則r-t≤r’<r,造成“勾頭”。
制造時應注意以下幾方面易產生誤差:①側板焊接變形或不平整時,就會出現撓曲,如果程度較為嚴重時就會造使驢頭側板與鋼絲繩之間產生摩擦;②當兩側板沒有對齊﹑弧面板的弧度不準確或弧面板與側板沒有垂直安裝時,則會造成驢頭偏斜和鋼絲繩載荷失穩;③驢頭連接板在焊接過程中,如果工裝定位不準確,使連接板與側板之間的逢隙過大時,則會使驢頭體與連接板發生錯位,導致弧面板圓心與支架軸承中心之間產生偏離,引起驢頭懸點投影超差,見圖3。

圖2 游梁安裝位置分析圖

圖3 驢頭制造誤差分析圖
在游梁制造過程中,因驢頭裝置的上下連接板的銷孔工件較大,必須分別加工,完成下連接板鏜孔的加工后,需進行工裝定位后,才能與游梁焊接。如果銷孔﹑鏜孔加工不準確,或定位不準,則會造成游梁橫向或縱向偏移,使上下連接板銷孔中心線不能垂直于游梁中座板平面,造成游梁“揚頭”﹑“勾頭”或側偏。以上這些情況在實際加工過程中雖然比較少見,但卻不容易被發現,所以更應該注意。
支架制造地要求是上平面與下平面的平行度≤1/1000,支架頂部中心投影與底座縱向中心線偏差應≤3mm,且應在縱向中心線上一確定點。但在裝備過程由于焊接變形或裝配誤差,產生了水平度偏差與中心縱向偏移,其中中心縱向偏移是最為常見的誤差,水平度偏差可以加墊片進行調整。,中心縱向偏移如果偏移量過大,支架軸承相對光桿產生偏移,同樣會產生驢頭懸點投影超差。
抽油機底座主要是用大型工字鋼﹑槽鋼焊接而成,由于大型材本身就存在較大的扭曲偏差,再加上焊接變形,造成了底座上下面平行度不達標,通常情況下要保證其上面平面度,再保證下平面的平面度,由于底座尺寸都較大,不能在焊接后再進行加工,這就會使底座與支架之間接觸不好,整機安裝承載后,會產生一定的形變,造成支架上軸承位置相對光桿偏移,引起驢頭懸點投影超差。
總之,造成驢頭懸點投影超差的因素較多也較為復雜,應認真研究﹑分析抽油機試車運行過程中出現驢頭懸點投影超差的原因,并及時整改修正。在抽油機生產加工中采取措施,提高抽油機各部件的配合精度,就能預防和控制驢頭懸點超差。從而提高抽油機在井場整機運轉的優良性和可靠性。
[1]SY/T5044-2003 ,中華人民共和國石油天然氣行業標準[S].
[2]API SPEC 11E,抽油機規范 [S].1994.
TE933
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