自動化在抽油機維修配套中的應用研究

王輝

（大慶油田第四采油廠生產準備大隊，黑龍江 大慶 163000）

抽油機連續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下，設備內部零部件可能會出現老化、應力疲勞等問題，影響相關設備的實際運行效能。傳統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，導致維修配套工作的整體工作質量不高。在自動化技術的影響下，自動化機械設備、電氣設備以及液壓設備被廣泛應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的同時，也使維修配套工作具備一定的創新性，更符合新時期油田生產的要求。

1 電控液壓式拔曲柄機的應用分析

減速箱的維修工作是維修配套工作中的重要內容，減速箱也是抽油機的核心組件之一，對抽油機運轉的效能具有關鍵影響。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要求。在返廠之前，維修人員應先將抽油機的曲柄從機器腔中拔出，避免對后續維修工作產生影響。在傳統的維修配套工作中，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部減速箱拔出。從機械結構的角度分析，由于曲柄位于減速箱輸出軸內部，單純依靠外力直接拔出曲柄，需要的外力往往比較大，對機械設備或者維修人員的壓力比較大，導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構形式上不難看出，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，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構比較簡單，工作能耗合理，工作效率比較高，拔出曲柄的質量也比較好。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。

2 軸承式曲柄撐開器的應用分析

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，此工序非常關鍵，對工作人員的技術要求也比較高。在傳統的作業過程中，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，曲柄的外側就有可能受到拉伸應力，進而導致曲柄出現柄深拉裂的問題，而這個問題可能直接導致曲柄報廢。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變成比較省力的旋轉螺母操作，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，安全系數高，工作適應性強，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

從機械結構的角度分析，軸承式曲柄撐開器屬于螺旋結構，具有螺母、螺栓類型結構的一般特性。其內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，實際規格參數為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構。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制位置的裝置，其具體的結構形式如圖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，工作人員應先手動旋轉撐開器上的螺母，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比較大，因此，工作人員應使用扳手繼續旋轉螺母，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。

3 電動扳手的使用分析

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，導致工作人員在實際的工作過程中，很難準確地把握旋轉力矩。在擰緊螺栓時，如果擰緊力矩過大，可能導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傳統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，其具有比較穩定的動力特性，可保證不同大小規格的螺栓均可具有較為規范的擰緊力。在此基礎上，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，工作人員的工作環境也得到了比較明顯的改善。從機械結構角度考察，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量也產生了比較積極的影響。

4 結語

總之，在經濟發展新時代，自動化技術的出現為抽油機維修配套工作帶來了新的發展機遇，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備。希望廣大從業人員可根據工作的實際需求，合理選擇具體的自動化設備，進而在提升抽油機維修配套工作安全性的基礎上，進一步提高工作質量和工作效能。