游梁式抽油機連桿異響原因分析與解決措施

李旭東，李乃師，李清峰，王 亮，李慶春

（長慶油田分公司第六采油廠，陜西榆林 718606）

0 引言

長慶油田地處鄂爾多斯盆地，主要橫跨陜西、甘肅、寧夏和內蒙古等地區，油藏主要為低滲透型。長慶油田分公司第六采油廠地處陜西榆林地區，是典型的黃土高原地勢，其工作區域油井主要采用游梁式抽油機采油。抽油機長期處于戶外作業，受到風沙、烈日、嚴寒等環境因素影響，隨著時間推移，抽油機會出現一些故障，其中，抽油機連桿異響是最主要的故障。造成游梁式抽油機連桿異響的原因較多，例如，連接螺栓松動、連桿銷軸缺少潤滑油、減速器串軸，以及更為嚴重的斷軸。如果問題得不到及時處理，將會影響采油機正常工作，甚至損壞機器。因此，必須重視游梁式抽油機連桿異響問題。本文結合第六采油廠實際問題，提出解決措施。

1 游梁式抽油機工作原理

游梁式抽油機主要由驢頭、游梁、連桿、曲柄、減速箱、電機、配電箱和輔助設備組成。電機供給動力，經減速器將電機的高速旋轉變為抽油機曲柄的低速轉動，由曲柄—連桿—游梁機構，將旋轉運動變為抽油機驢頭的上、下往復運動，經懸繩器總成帶動深井泵工作。游梁式抽油機的主要部件有：提供動力的電機，傳遞動力并降低速度的減速器，傳遞動力并將旋轉運動變成往復運動的四桿機構（曲柄、連桿、游梁、機架），傳遞動力并保證光桿做往復直線運動的驢頭及懸繩器總成，使抽油機能停留在任意位置的剎車裝置，以及為使動力機能在一個較小的負載變化范圍內工作的平衡裝置等。通過以上機構的協調作業，最終實現井下采油。

通過分析統計，游梁式抽油機連桿銷軸磨損是產生連桿異響的主要原因。學莊作業區33.3%的抽油機異響由連桿銷軸磨損造成（表1）。

2 連桿異響原因分析

連桿銷、連桿上接頭（連桿銷孔）、橫梁體耳座孔連接套相互獨立，部分組成如圖1所示。由于原設計連桿銷軸無潤滑油加注系統，或加注潤滑效率低，連桿銷軸孔（連桿與橫梁孔）在長期承受交變載荷作用下，與連桿銷硬接觸摩擦，容易出現磨損，如圖2所示。使連桿銷直徑變小，孔徑變大，導致連桿連接結構在上下換向負載載荷發生變化時出現擺動和撞擊異響。

表1 學莊作業區抽油機異響統計

圖1 原連桿銷軸結構

3 解決措施

改進連桿銷軸結構，如圖3所示。在連桿銷軸上加工潤滑油儲油槽，新增潤滑系統，安裝時加注潤滑油。使得連桿在上下運動過程中，連桿銷軸與連桿上接頭和橫梁銷孔之間得到良好潤滑，有效解決兩者之間互相磨損的問題，避免連桿與橫梁之間連接部位異響，延長連桿、連桿銷和橫梁體的使用壽命。

圖2 原連桿銷軸磨損

4 抽油機橫梁、連桿整體更換步驟

（1）做好拆卸橫梁總成前期準備工作。

（2）按操作規程進行停機，將抽油機停到便于操作位置，拉緊剎車切斷電源，掛好減速器制動板。

（3）在盤根盒處用方卡子將光桿卡死，然后松剎車，盤皮帶輪，最后卸去驢頭負荷。

（4）通過游梁支撐裝置調整好支撐長度，承載游梁以上部分。

（5）利用吊車安全固定橫梁總成，拆卸尾軸承與游梁連接螺栓，吊下橫梁及連桿總成，以便更換。

（6）更換橫梁與連桿連接的連桿銷軸，緊固連接螺栓，連桿軸向擺動正常無卡阻。安裝連桿銷時，各連接孔自然對正。

（7）安裝調試橫梁與連桿總成，達到安全可靠。

（8）拆卸掉之前安裝的光桿卡子，調整游梁支撐。

（9）松開剎車及鎖塊裝置，啟動抽油機，檢查是否有異響、松動等現象。

（10）運轉30 min一切正常后，辦理交接手續后方可撤離井場。

圖3 改進后連桿銷軸

5 應用效果

2019年，改進應用于學莊作業區胡77-52、胡77-53、胡77-55、胡31-28和胡30-28等5臺抽油機，有效消除異響，整機運行平穩。抽油機橫梁連桿改進費用0.362萬元/臺，抽油機橫梁連桿總成購置費用1.85萬元/臺，節省費用1.488萬元/臺。同時降低了因抽油機異響帶來的維護工作，降低了工人勞動強度，大大節省了人工成本。

6 結論

游梁式抽油機在上下換向過程中，連桿連接處存在周期性推、拉交變載荷工況。原連桿銷軸與連桿頭銷孔無潤滑作用，造成連桿在運動過程中，產生交變應力的情況下處于長期干磨狀態，導致連桿銷孔磨損孔徑變大甚至損壞，最終引發抽油機整機振動及運轉異常。改進后的連桿銷軸結構，設計潤滑系統，解決磨損問題，減小橫梁與連桿的沖擊振動和異常響聲，應用效果顯著，節約維護費用，值得推廣應用。