一种游梁机连杆移位与复位装置.doc

一种游梁机连杆移位与复位装置One kind of beam pumping unit rod shift and reset device 苏承军，张志刚，牛学兵，王静，包银祥，沈合田中国石油化工股份有限公司胜利油田分公司孤岛采油厂，山东 东营257231摘要 为了缩短游梁式抽油机摆动连杆的耗时，降低劳动强度和消除安全隐患，有必要弄清生产现场连杆摆动的工艺流程，识别摆动连杆耗时长、劳动强度大和存在安全隐患的原因。在更换曲柄销或双列轴承以及调节生产参数时都需要摆动抽油机连杆，通常采取捆绑绳索后人力拉拽的办法摆动连杆，或者采取车拖、倒链拉拽等办法，不但危险而且还受到雨雪天气、进出井路、井场环境等诸多客观因素的制约，影响油井采油时率。根据螺旋副的工作原理，对连杆移位复位装置进行了研制，该装置主要由连杆卡箍、小丝杠、螺母、大丝杠、底座和旋转把柄组成，它具有摆动连杆速度快、安全高效的特点。一般来说，连杆移位与复位装置是摆动连杆最安全有效的工具。所以，研制游梁式抽油机连杆移位与复位装置十分重要。Abstract In order to reduce the beam pumping unit swing connecting time, reduce labor intensity and the potential safety hazard is eliminated, it is necessary to know the production site of connecting rod process, identify the swing connecting time consuming, labor intensity is large and the presence of hidden safety troubles. In the replacement of crank pin or double row bearing and adjusting production parameters need to swing pumping rod, usually taken after tying ropes human pull approach swing link, or take the car, the chain pull approach, not only risk but also by rain and snow weather, import and well road, the site environment and other objective factors, affects the oil production rate. According to the working principle of the screw, connecting rod shift reset device is developed, the device is mainly composed of a connecting rod clamp screw, nut, large, small, and rotating the handle screw base component, it has a swinging link speed, safety and high efficiency characteristics. In general, the connecting rod shift and reset device is the most safe and effective tool for the swinging connecting rod. Therefore, development of beam pumping unit rod shift and reset device is very important.关键词 游梁式抽油机；连杆；移位；调节装置 keywords Beam pumping unit;Connecting rod;Displacement ;Adjusting device.文献标识码： A0 前言连杆是游梁式抽油机的主要活动部件之一，它将曲柄动能传递给抽油机横船，使抽油机做上下往复运动并带动抽油泵生产。在更换曲柄销或双列轴承和调节生产参数时抽油机连杆摆动非常困难、操作工序繁杂导致停井时间长，易发生出砂井和稠油井躺井以及输送管线堵塞等图1 捆绑绳索拉拽连杆问题，特别是在冬季生产中由于施工耗时长，油井蜡卡甚至躺井现象的发生给油田生产造成较大的影响。由于连杆摆动困难，往往是捆绑绳索后用人力拉拽，既费力，又不安全，见图1；只得采取车拖、倒链拉拽等办法，不但危险而且还受到雨雪天气、进出井路、井场环境等诸多客观因素的制约，影响油井采油时率。为缩减摆动连杆操作时间，降低劳动强度和消除安全隐患，有必要研制一种新型连杆移位与复位的安全移动装置。1 连杆移位与复位装置研制1.1 结构设计(1)(2)(3)(4)(5)(6)图3 连杆移位与复位装置装配结构图图2 装置结构图对抽油机连杆进行移位是为了更换曲柄销或双列轴承和调节生产参数等。根据螺旋副的工作原理，研制出连杆移位复位装置，装置结构示意图见图2。该装置主要由连杆卡箍1、小丝杠2、螺母3、大丝杠4、底座5和旋转把柄6组成，装置装配结构图见图3。大丝杠的外螺纹为粗牙右螺纹，其内螺纹为粗牙左螺纹；小丝杠计为粗牙左螺纹，可以在大丝杠内螺纹孔内自由转动。根据抽油机横船结构设计该装置底座1，底座上端水平焊接一个加工有与大丝杠外螺纹相匹配并带内螺纹的内丝杠（相当于螺母），由大丝杠、小丝杠和螺母组成螺旋副。设计一套连杆卡具以卡紧连杆，小丝杠外端通过连接销与连杆卡具连接以传递螺旋副产生的推拉作用力，该装置通过丝杠的旋转伸缩来实现连杆的移位与复位操作2。由于丝杠分别设计为正、反螺纹，当要对连杆进行移位或复位时，内外丝杠同步伸缩，移位复位的速度较快3。1.2 材质选择 该装置中小丝杠直径相对较小，而承受的推拉力较大，为了避免小丝杠发生弯曲或断裂，确保装置的安全性能，选择45#优质中碳钢为原料加工大小丝杠和螺母，并在调质处理后进行表面淬火，以提高丝杠螺纹硬度和其他综合机械性能。底座采用45#钢锻制而成，而旋转把柄为国家标准件（重型套筒快速柄）45。1.3 工作原理根据螺旋副原理，将回转运动变为直线运动，同时传递能量或力。在图3中，使用该调节装置时，先将连杆卡箍1套在连杆上，再将移位复位装置主体套在抽油机横船的“工”字图4 连杆移位复位装置应用型槽中并移动到合适位置；接着将小丝杠2外端与连杆卡箍1通过传力销连接起来，然后将底座5通过螺栓与横船固定，将连杆卡箍1通过紧固螺栓与连杆锁紧，该装置安装完毕。当拆卸完螺栓等附件后，顺时针方向转动旋转把柄6时，大丝杠4围绕螺母3转动并产生向左端运动的趋势，与此同时小丝杠2由于是左旋螺纹，它也在大丝杠4顺时针转动的同时产生向左端的旋出运动，即大小丝杠同时向左端做轴向位移，从而推动连杆脱离曲柄销并离开抽油机横船，实现连杆的移位功能；反之，当逆时针方向转动旋转把柄6时，大小丝杠同时回缩，带动连杆复位，实现该装置的连杆复位功能。使用完毕后，将该装置卸下妥善保管以便日后再用。2. 现场应用 该装置研制成功后在多口不同型号的抽油机上进行了实际应用，见图4，其调节摆动连杆操作方便灵活，装卸方便快捷，安全可靠。3 结语游梁式抽油机连杆移位与复位装置是用来调节连杆与横船相对位置关系，以便于进行其他作业的专用工具。它的研制与使用不仅缩短了摆动连杆的耗时，也大大降低了职工的劳动强度，消除了安全隐患，创造性地解决了生产工作中的实际问题，具有明显的经济和社会效益，具有良好的推广应用价值。参考文献： 1周红杰; 吴生祥.游梁平衡式抽油机连杆与横梁连接结构的改进J，石油机械，2010，（06）：92-93.2马述俭; 龚晓明; 孙存文.游梁平衡抽油机横梁连杆连接技术方案探讨 J，石油矿场机械，2008，（03）：94-95.3魏峰;刘晓梅;芦金亮等.游梁式抽油机连杆调节器P.中国专利： CN201020273003.X，2011-02-09.4吴宗泽.机械设计师手册M.2版,北京：机械工业版社，2009-01-01.5机械工程师手册编委会.机械工程师手册M.3版,北京：机械工业出版社，2007-03