抽油機曲柄銷子斷裂原因及防治措施

張驊

摘? ?要：結合實際，文章對抽油機曲柄銷子斷裂原因進行歸納分析，同時在闡述影響因素的基礎上，對提升抽油機曲柄銷子斷裂的控制方案進行討論。希望可以給相關領域的研究者提供幫助。

關鍵詞：抽油機;曲柄銷子;斷裂原因;防治措施

曲柄銷是抽油機采油設備中必不可少的組成部分，主要由曲柄銷、錐套、緊固元件等部分組成。銷體一側中通過螺紋連接的方式與曲柄穩(wěn)定連接，另外一側則需要使用滾動軸承和連桿連接，中間則是應用圓錐面與錐套進行連接，錐套元件與炳體進行連接。曲柄銷在連接的過程，應用的是螺紋過盈配合的方式，以保證連接性能穩(wěn)定、牢固，整個結構部件的運行更加安全。

將曲柄周圍運動直接轉化成為游梁轉化為上下運動，可以將動力傳輸到終端部位。但是曲柄銷結構部件相對較為脆弱，而抽油機工作條件復雜且惡劣，通常來說，該部件的使用壽命僅為幾年，在正常工作中就容易出現曲柄銷斷裂的問題，進而導致抽油機不能正常工作，連桿過載或拉斷、抽油機側翻，造成整個設備的損壞，產生比較嚴重的經濟損失，所以需要加強曲柄銷斷裂問題的研究，并且提出必要的處理措施。

1? ? 抽油機曲柄銷斷裂位置分析

（1）連桿傳導過來的力。（2）曲柄銷與柄錐套所產生的連接作用力。（3）連接螺紋所產生的預緊力。（4）零部件在運行時會產生滑移現象，或者滑動摩阻·。（5）連桿和曲柄銷在運轉時產生的曲柄摩阻力。由于曲柄銷和軸承之間摩阻相對較小，所以受力也可以忽略。

通常來說，連桿拉力和連接螺紋在預應力的持續(xù)作用之下，曲柄銷與軸套等位置上會存在一定程度的變形問題，連桿中的拉力也會傳輸到錐面最小的一側位置上，在交變載荷的持續(xù)作用下，小錐一側、螺紋根部位置上最容易出現疲勞而導致斷裂的情況。

2? ? 曲柄銷受力分析

三相異步電動機在正常工作的過程中，將高速旋轉的動能直接傳遞給減速箱，經過減速后再輸出到曲柄結構上，形成低轉速運行的狀態(tài)，再經過銷子將其傳遞到連桿機構上，通過抽油機橫梁帶動游梁后臂的擺動運行，這是在前部的位置上設置有驢頭構件，活塞上部和抽油桿的載荷相同，經過懸繩器直接作用到驢頭位置上，在驢頭和游梁同時上下擺動的情況下，活塞就能夠實現上下往復運動，進而將油液從油井中抽出。

3? ? 曲柄銷子斷裂的因素分析

從上文的受力條件分析可以發(fā)現，導致曲柄銷子出現斷裂問題的主要原因如下。

（1）抽油機承載的載荷超出規(guī)定要求。

（2）抽油機在不平衡的條件下運動，導致沖擊載荷的作用影響。

（3）剪刀差不合格。

（4）連桿機構、軸承面平整性不足。

（5）連桿機構長度尺寸設計不合格。

（6）曲柄銷子母材存在質量問題。

（7）裝配精度不合格，導致曲柄銷子受力損壞。

（8）曲柄銷子退刀槽位置上直徑偏小，結構強度嚴重不足。

4? ? 抽油機曲柄銷子斷裂的防范措施

（1）對于負載相對比較大的油井來說，因為靜載荷數據已經明確，抽油泵深度、液面高度等方面所造成的較大影響，其無法進行徹底的改變。但是動載荷方面，比如摩擦載荷、慣性載荷等方面，能夠采用人工方式進行調整。

例如，對于沖次比較大的油井來說，可以根據實際情況減小沖次，尤其是要降低懸點位置的速度和加速度，進而可以避免其受到振動載荷的作用，這就會降低曲柄銷子所承受的沖擊載荷作用，從而可以延長整體結構的使用年限。

（2）針對不平衡的油井來說，抽油機工作中應該盡量保持平衡狀態(tài)，如果平衡塊數量較少，需要立即進行平衡塊的安裝施工。如果安裝平衡塊數量為4個的情況下依然無法滿足平衡運行的要求，就應該更換抽油機的型號。抽油機在比較高的負載運行之下，曲柄銷子的強度根本無法滿足要求，就會引發(fā)斷裂問題。

在上下反復運動之下，載荷會呈現出非均勻變化性的特點，懸點速度、加速度也會出現不均勻變化的問題，進而導致抽油機工作效率較差，縮短使用年限，且在正常工作中存在比較大的震動作用力，因此，應該采取必要的措施來消除不平衡運動的問題。

（3）對于剪刀差相對較差的抽油機來說，要返回廠家進行修理，重新開鍵槽，確保兩個曲軸在同一平面內。但是如果剪刀差合格，兩個曲軸并未處于同一平面中，為了能夠使其正常工作，曲柄受力會發(fā)生變化，剪切應力持續(xù)增大，曲柄銷子就會存在斷裂的問題。

（4）如果抽油機連桿、軸承平面都存在不正的情況，需要加上墊片進行調整，以保證其達到吻合的狀態(tài)。

（5）如果曲柄銷子母材存在一定的缺陷，應該使用在部件安裝前就要對整個曲柄銷子結構體系進行探傷檢測，確實存在質量缺陷的，不能應用到加工生產中，否則將會導致結構應力比較集中，進而出現疲勞損壞的問題，造成斷裂情況，產生嚴重的經濟損失。比如某油廠在正常工作中因為曲柄銷子斷裂而出現翻機事故，經過檢查主要是因為曲柄銷子母材不合格，應力集中而出現的斷裂問題。

（6）曲柄銷子部件安裝環(huán)節(jié)，應用螺母進行連接的過程中，如果力臂太長會導致扭矩過大，從而使得曲柄銷子應力集中而出現損壞。因此，對曲柄銷子進行緊固的過程中要適當控制緊固力，以免造成嚴重損壞問題。

5? ? 結語

除了需要應用合理的技術進行曲柄銷子斷裂問題的分析，還需要積極主動參與到曲柄銷的質量控制中，使用技術消除安全隱患，提高設備的工作質量和效率，保證抽油機的運行安全性，提高企業(yè)的經濟效益，促進機械加工領域的發(fā)展。

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