游梁式抽油機連桿異響原因分析

柴源

摘要：由于游梁式抽油機的長時間運轉，整個連桿傳動位置會出現振動劇烈的情況，并且噪聲比較大，對油機整機的平穩定有一定的影響。另外連桿銷是游梁式抽油機曲柄連桿中的關鍵零件，所以導致抽油機連桿異響的主要原因就是連桿銷容易出現磨損。所以要對連桿銷軸的結構進行優化，強化連桿銷的耐磨性，提升潤滑的功能，減少連桿銷磨的磨損率，保證抽油機的穩定運行。

關鍵詞：游梁式抽油機;連桿異響;原因分析

前言：

因為抽油機經常在室外工作，經常在到烈日、風沙、雨雪等惡劣天氣工作，隨著使用時間的增加，抽油機會出現一些列的問題，最主要的故障就是抽油機連桿異響。導致游梁式抽油機連桿異響有較多的原因，比如：連接的螺絲出現松動、減速器串軸、還有連桿銷缺少潤滑油等，最嚴重的就是出現斷軸的情況。一旦出現問題沒有及時處理，采油機就不能正常使用，或者是機器損壞，所以，務必重視游梁式抽油機連桿異響的情況。

一、游梁式抽油機的工作原理

驢頭、連桿、曲柄、減速箱、電機、配電箱、游梁以及其他輔助設備構成的就是游梁式抽油機。其中電機是為了提供動力，經過減速器把電機的高速運轉轉變成抽油機曲柄的低速運轉，使曲柄、連桿、游梁機構，把旋轉運動轉變成抽油機驢頭的上下循環運動，使用懸繩器總成帶動深井泵的工作[1]。因為游梁式抽油機的主要零件就是提供動力的電機、輸送動力以及降低速度的減速器，傳送動力并且把旋轉運動轉變成循環運動的曲柄、游梁、機架以及連桿，在傳遞動力和保持光桿做循環直線運動的驢頭還有懸繩器總稱，保證抽油機可以任意停留在剎車的位置，還有使動力機在比較小的負載變化范圍中工作的平衡設備。在保證機構協調合作的基礎上，完成井下采油。

二、游梁式抽油機連桿異響原因及建議

連桿銷、橫梁體耳座孔連接套、連桿上接頭都是相互獨立的存在。因為原設計中連桿銷軸沒有加注潤滑油系統，也或許是潤滑油效果不高，連桿銷軸孔在長期承受著交變荷載作用中，和連桿銷硬接觸摩擦，比較容易出現磨損的現象[2]。導致連桿銷的直徑變小，孔徑在不斷增大，造成連桿連接結構在上下運作時向負載載荷發生變化的時候出現擺動以及撞擊出現異響。對此，主要是優化連桿銷軸的結構，在連桿銷軸上增加潤滑油儲油槽，可以新增加潤滑系統，在安裝的時候加入潤滑油[3]。造成連桿在上下運動的時候，連桿銷軸和連桿上接頭、橫梁銷孔之間可以得到潤滑，然后解決這兩者之間出現磨損的情況，防止連桿以及橫梁中連接部位出現異響，有增加連桿、橫梁體以及連桿銷的使用時間。

三、更換抽油機橫梁、連桿的步驟

第一步，先做好拆卸橫梁總成的準備工作;第二步，按照操作的有關流程停止機器的運轉，把抽油機停在方便操作的地方，然后拉進剎車將電源斷開，掛好減速器的制動系統;第三步，在盤根盒處使用卡子把光桿卡住，將剎車松掉，盤皮帶輪子，隨后卸掉驢頭的負荷;第四步，使用游梁作為支撐設備，調整支撐的長度，主要是承載游梁上方的重量;第五步，借助吊車，安全固定橫梁總成，隨后卸掉尾軸承以及游梁連接的螺絲，將橫梁和連桿的總稱降落下來，方便更換;第六步，將橫梁和連桿連接的連桿銷軸換掉，將連接的螺絲加固起來，保證連桿軸向轉動正常不會受到阻礙。另外在安裝連桿銷的時候，每個連接的孔都需要對齊;第七步，開始安裝調試橫梁和連桿的總成，提升安全性;第八步，在拆卸之前就應該安裝光桿的卡子，適當調整游梁的支撐物;第九步，將剎車以及鎖塊裝備同時松掉，再開啟油煙機，開始認真檢查是否有異響以及松動的情況;第十步，在運轉三十紛爭之后，在辦理完交接手續之后離開現場。

四、優化連桿裝置的結構

一般情況下，游梁式抽油機在正常工作的時候，連桿裝置是受慣性以及交變載荷的作用。首先從慣性方面著手，因為連桿裝備都屬于重型機械零件，其自身的重量比較中，慣性對其疲勞斷裂的影響也大[4]。所以，在結構上考慮，一旦在滿足連桿裝置工作強度等各方面的情況下，其慣性力的作用會減少，就是減少質量，把連桿裝置設計的更輕，對提升連桿裝置運動以及動力性能有一定的幫助，會減少運行出現故障的幾率。另外，只是追求較輕的重量也是不合理的，應該使用切實可行的優化策略保證連桿裝備可以充分滿足各個方面使用的性能，也就是滿足連桿裝置的設計疲勞時間，如果疲勞強度安全系數超過一;其最大的等效力不能大于材料的允許使用的效力，可以充分滿足強度的要求;滿足最大等效應不能大于材料要求的塑性變形，必須滿足剛度的要求。在這樣的前提下，追求結構的輕量化。傳統的優化最重要的特點就是優化目標，在指標滿足一定要求的情況下，優化設計的變量，保證某項指標最優。但是對于大多數工程來講，經常需要多個優化的目標，保證產品可以有較好的總體性能，就是產品多項性能的指標向最好的發展，并不是某一項指標達到最好忽視其他性能。所以，必須平衡每項指標，才可以有總體性最好的成果。

結語：

綜上所述，游梁式抽油機在上下轉換方向的時候，連桿的連接處還是會出現周期性的推拉交替變載荷的情況。原本連桿銷軸和連桿頭銷孔就沒有潤滑的作用，導致連桿在運動期間，出現交變應力的情況，長時間保持著干磨的狀態中，造成連桿銷孔磨損孔徑增大或者是損壞，最后導致抽油機整體不能振動以及運轉。優化連桿銷軸結構之后，可以設計潤滑系統，處理磨損現象，減少橫梁和連桿的沖擊振動以及異響情況，節省維修的費用。

參考文獻：

[1]史建兵，趙偉軍，萬凱. 游梁式抽油機的有限元分析及其結構優化研究[J]. 石油和化工設備，2021，24（08）：5-7.

[2]劉宇輝. 游梁式抽油機連桿裝置性能的分析與研究[D].蘭州理工大學，2019.

[3]韓軍，許麗，祁美華等. 游梁式抽油機連桿銷設計改進[J]. 中國石油和化工標準與質量，2018，38（20）：105-106.

[4]李鳳閣. 大慶油田游梁式抽油機連桿有限元分析及改進[J]. 化學工程與裝備，2018，（07）：152-154.