蘭 真,方艷輝,米 偉,鄧 陽,張振港
(中國石油集團渤海石油裝備制造有限公司,天津 300280)
游梁式抽油機出廠試驗是抽油機產品在生產制造中最重要的環節,抽油機試驗運轉前必須要保證其裝配的精度。游梁式抽油機80%以上的部件為鉚焊件,不可避免地存在焊后變形的問題[1-3]。在抽油機整機裝配前必須要對鉚焊件上的螺紋孔過扣,以消除焊后變形造成的螺紋孔變形。同時,抽油機部件在拋丸、噴漆后可能會因防護漏失使一些螺紋孔的表面附著鐵屑或漆渣,通過螺紋孔過扣也可清除螺紋表面異物,達到方便螺栓安裝,保證整機裝配精度的目的。因此,在抽油機裝配前對整機的螺紋孔過扣是非常重要的。
現階段,國內各抽油機廠家依然采用絲錐手動過扣的方式,一臺普通結構的游梁式抽油機的螺紋孔多達近百個,即便是結構最簡單的抽油機也有幾十個螺紋孔[4]。每臺抽油機裝配前最少需要手動過扣數十次,在各抽油機廠家,絲錐手動過扣時間長、勞動強度大、效率低的問題一直存在。為此設計了一種快速過扣裝置,將電動扳手與絲錐配合使用,大幅縮短過扣時間,減小工人的勞動強度。
快速過扣裝置考慮將普通的電動扳手與絲錐配合使用,利用電動扳手的高扭矩和高轉速完成過扣作業,縮短過扣時間,提升工作效率。設計時,先要解決電動扳手與絲錐連接問題,其次要保證過扣裝置組裝、拆卸的便捷性、連接的可靠性。設計思路:1 個普通電動扳手,1 個與電動扳手連接的電動扳手連接頭,普通絲錐,1 個與絲錐連接的絲錐連接頭,1 個連接電動扳手連接頭和絲錐連接頭的套筒(圖1)。

圖1 快速過扣裝置的設計
在使用前,首先將絲錐連接頭凹槽端與絲錐連接,然后將絲錐連接頭凸出端與套筒凹槽端連接,同時套筒另一側凹槽端與電動扳手連接頭凸出端連接,最后將電動扳手連接頭另一側凹槽端與電動扳手連接。使用時,利用電動扳手將旋轉扭矩通過連接件傳遞給絲錐,實現快速過扣。
絲錐連接頭、電動扳手連接頭與套筒三者之間的連接端設計成方形插入式結構(圖2)。這種連接方式使各個接頭安裝、拆卸便捷,連接更可靠,扭矩傳遞更直接。絲錐連接頭、電動扳手連接頭與套筒均調質處理240~280 HB,保證其剛度。電動扳手連接頭與套筒通用,僅絲錐連接頭采用成套設計,即保持A、C 等尺寸不變,系列化B 的尺寸,最大化地降低成本。

圖2 連接端面
以游梁式抽油機CYJ12-6-73HF 為例,B 的系列化設計見表1。絲錐連接頭的系列化設計,可以滿足快速過扣裝置與常用絲錐連接的需求,解決了抽油機上不同直徑螺紋孔需要采用不同規格絲錐的問題(圖3)。

圖3 C126 系列絲錐連接頭

表1 絲錐連接頭系列化參數 mm
利用快速過扣裝置對游梁式抽油機CYJ12-6-73HF 進行整機過扣試驗,裝置操作簡單、連接可靠、作業效率高,試驗效果非常理想(圖4)。截至目前,利用快速過扣裝置對CYJ10-6-53HF、CYJ8-4.2-53HY、CYJ6-3-37HY 等各種型號的抽油機進行過扣作業,累計數量已經達到200 余臺。近1 年的應用結果表明:對于絲錐手動過扣的方式而言,使用快速過扣裝置過扣的平均時間節省約83%,整機裝配效率提升20%,過扣合格率100%,工人勞動強度明顯下降,工作效率大幅提升。

圖4 快速過扣裝置過扣試驗
抽油機快速過扣裝置實用性廣泛,應用領域不局限于抽油機產品,各領域中類似的設計需求或實施方式均可采用或借鑒,但值得注意的是:應該考慮快速過扣裝置與相關產品的關聯性,在產品設計時盡量避免過多的螺紋規格,降低絲錐連接頭的系列化數量,使該裝置更為便捷,使用成本更低。
一種抽油機快速過扣裝置,現在已獲得實用新型專利。該裝置具有絲錐連接頭、套筒、電動扳手連接頭3 個部件,工作時將3 個部件依次連接組成一個連接器,然后將連接器兩端分別與絲錐和電動扳手連接,打開電動扳手帶動絲錐轉動可以輕松實現過扣工作。其實用性非常高,結構簡單合理,充分利用電動扳手可產生高扭矩、轉速快的特點,配合絲錐使用極大地提高抽油機過扣工作的勞動效率,大大降低勞動強度,具有很好的應用推廣意義。