抽油機曲柄銷緊固方法的改進

戴光群,高喜財,康 艷

（1.黑龍江商業職業學院,黑龍江 牡丹江 157011；2.中交第三航務工程局有限公司寧波分公司,浙江 寧波 315000；3.牡丹江市龍江電力設備有限公司,黑龍江 牡丹江 157000）

機械設備螺紋聯接件常用的防松措施是螺母和彈簧墊圈，其結構簡單實用，但可靠性差，另外在本例中曲柄軸螺紋公稱直徑較大，不適合制作非標準的彈簧墊圈。目前，曲柄銷螺紋緊固件一般采用以下幾種形式：

1 雙螺母鎖緊

雙螺母鎖緊形式是常用螺紋緊固方式，它具有結構簡單，制作方便、可靠性強等優點，應用十分廣泛，但在實際使用過程中，所表現出來的效果并不十分理想，分析原因如下：

內外螺紋聯接所采用的配合一定為間隙配合，這種間隙不僅體現在徑向，而且還體現在軸向，如果沒有間隙，螺母就不可能旋上螺栓，如圖1所示，內螺紋1的左側貼緊外螺紋的右側，內螺紋向外螺紋施加一個向右的軸向力，這樣就能起到緊固作用，同時我們可以看到內螺紋與外螺紋之間所存在的間隙，在設備運轉產生振動時，這個間隙會使內外螺紋產生松動，隨著設備的運行，這種松動會逐漸加大，直到曲柄銷脫落。

雙螺母防松是依靠雙螺母旋緊后產生的軸向力，使兩個螺母分別撐緊外螺紋兩個側面，如圖2所示。對比圖1和圖2，我們可以發現，內螺紋1的鎖緊表面發生轉變，圖1采用內螺紋的右側鎖緊，而圖2是內螺紋的左側鎖緊，這一轉變過程是在操作者用扳手擰緊內螺紋2的過程中實現的，這就要求設計人員精確計算兩個螺母的旋緊力大小、精確計算螺母1初始擰入位置、精準加工內外螺紋，使其間隙保持在一個相對穩定的范圍內，否則極有可能出現圖3所示“內螺母空套現象”，內螺紋1的存在毫無價值，和一個平墊圈沒有區別，在這種情況下，圖1和圖3的效果是一樣的，雙螺母防松失去了意義。

2 螺母加壓蓋形式

該形式是在單螺母或雙螺母旋緊的基礎上，在曲柄軸的軸端增加一個壓蓋，用于壓緊螺母。該形式有一定的效果，但還沒有從根本上解決螺母松動的問題，因為該方案的設計者沒有注意到：防止螺紋松動的根本條件，就是內外螺紋之間要有一定的軸向力，從而產生足夠的摩擦力，以阻止內外螺紋產生相對滑動，這個軸向力很重要，該形式采用軸端加壓蓋，壓緊力與螺紋之間的力方向相反，這無疑減小了軸向力的合力，因而，防松效果并不理想。

筆者對以下情況進行分析，雙螺母緊固的形式還是可以采納的，只不過需要加以改進。雙螺母在松動時，兩個螺母之間仍然是貼緊的，基本上是同步松動，因此，能不能設計一種結構，讓兩個螺母在產生松動趨勢的同時，越擰越緊呢？

正反扣螺母結構就是為解決以上問題而設計的新型結構，螺母1采用反扣粗牙螺紋、內螺母2采用正扣細牙螺紋，兩螺母牙部與同側外螺紋貼合，旋緊時，先將內螺紋1旋入，并擰緊，而后將內螺紋2旋入，也需要擰緊，但力量較上一螺紋略小，要同時使用兩把扳手，一把扳手控制住已經擰好的螺母1，另一把扳手擰緊螺母2。在設備運轉過程中，一旦發生螺紋松動，兩螺母貼合緊密，且同步退扣，無論螺母向哪個方向旋轉，總有一個螺母越旋越緊，而且兩個螺母螺距不同，粗牙在內，細牙在外，在螺母同向旋轉相同角度的情況下，兩螺母會夾得更緊，這種結構能夠很好地起到防松作用。

另外，對曲柄銷而言，曲柄銷和曲柄銷套的錐度至關重要，因為它的精度直接影響曲柄軸的穩定性，一些抽油機生產廠家的裝配工人沒有按照生產工藝要求安裝曲柄銷套，企業也沒有給配備壓力機，安裝曲柄銷套時使用大錘砸，這樣野蠻操作勢必破壞曲柄銷套內表面精度，使銷、套之間產生縫隙。正確地設計和安裝方法是：曲柄銷套采用壓力機壓入曲柄，且用緊定螺釘加以固定。

圖1 單螺母旋緊

圖2 雙螺母旋緊

圖3 內螺母空套現象

圖4 正反扣螺母