郝洪峰　刘颜　徐慧星

摘 要 曲柄销调整更换是采油日常生产中的难度较大的一类工作，用人多、耗时长，通过研制应用连杆角度扩缩工具，可以提高调整更换曲柄销的工作效率、降低工作难度、提高工作安全性。

关键词 曲柄销 调整 更换 连杆 角度扩缩

中图分类号：TH237 文献标识码：A

游梁式抽油机的部分连接部位由于常年处于紧固状态，加上操作位置不便，保养时容易被忽视，如连杆销及其固定螺栓、定位螺钉等。即便注、涂润滑油保养，也无法判定保养效果。由于抽油机常年在野外运转，这些位置为了避免生产中出现松动，引发设备故障，现场普遍采取强力拧紧措施；甚至有些采油工为防止出现退扣、松动现象发生，采取了紧固后先任其生锈以防松脱，再刷漆防腐阻止进一步锈蚀的措施。由于保养效果不确定及保养方法不当，这些部位一旦需要转动时，往往很困难。

1技术现状及主要技术难点

曲柄销调整更换是采油队日常生产中的难度较大的一作，往往需要6-8名身强力壮的男职工，3-4小时，甚至更长时间才能完成。现场曲柄销调整更换时，曲柄销移出曲柄孔一般采用曲柄销垫铜棒，大锤敲击的方式，连杆与横梁连接部位锈卡的情况下会对曲柄销外移产生阻挡；现场采用了绳索牵引连杆外扩的方式，消除这一阻力；敲击曲柄销的人和牵引连杆的人需要配合密切，劳动强度大、耗时长。连杆归位内缩采用了加力杠绞拧绳索的方式，加力杠受力会逐渐增大，如果出现操作者握不住加力杠或加力杠断裂的情况，会危及操作者人身安全。要避免这类隐患，最有效的方法是研制专用工具扩缩连杆。

已有的连杆防脱器只能在两连杆平行时安装在连杆上使用。当曲柄销出现故障时它能通过连杆产生阻止曲柄销外移的附加力，减少翻机事故的发生。连杆防脱器不能直接实现连杆外扩，原因是连杆外扩时两连杆分别以各自的连杆销为圆心转动，连杆外扩状态下，两连杆不再平行，外扩距离越大角度也越大。由于连杆防脱器内卡瓦与其主体采用了焊接的连接方式，连杆外扩会导致工具变形甚至焊口开焊。

要实现连杆的角度扩缩，内卡瓦与工具主体必须采用铰连接方式，这是专用工具研制的技术难点之一；另外如何保证专用工具在连杆外扩过程中不变形也是需要解决的。

2专用工具的设计

抽油机连杆角度扩缩工具由主架杆、加强筋、主架端头、正反丝杠、内卡瓦、外卡瓦、U型阶梯螺栓等组成。主架杆采用3根长1600mm，直径为19mm圆柱合金钢杆制作，通过6根同直径加强筋焊接而成。主架两端为主架端头，采用直径为60mm的圆柱钢与主架杆焊接在一起，圆柱钢中心加工Tr40x7mm螺纹通孔。钢质正反丝杠与主架端头螺纹匹配，螺纹部分长310mm，正反丝杠尾部采用20mm厚钢板插接焊制，尾端为半径30mm的圆弧；正反丝杠靠近尾部有与轴向垂直的长圆形通孔，两圆心距、通孔半径均为10mm，长圆形通孔的一侧半圆与正反丝杠尾端圆弧同心。U型阶梯螺栓弯曲段最小半径54.5mm，其粗径段直径19mm，细径段直径16mm；U型阶梯螺栓平行段长150mm，螺纹段长60mm。内外卡瓦相对面均加工齿深4mm的对称圆弧斜齿，内卡瓦背面加工与正反丝杠尾端匹配的圆弧槽，弦长56.9mm（图1）。

3专用工具的工作原理

抽油机连杆角度扩缩工具利用了正反丝杠螺纹传动原理，实现工具的伸长和缩短，进而带动连杆扩缩。工具主体采用三根高强度的合金钢杆制作，圆周上对称分布，这种设计有利于结构稳定，减轻工具重量，方便工具安装，防止外扩连杆时工具轴向弯曲变形；加强筋对称分布在主架中间位置，保证了加力杠转动主架时不变形；内外卡瓦牙型采取上下反向设计，防止工具扩缩连杆过程中沿连杆轴向移动；正反丝杠尾部的长圆孔保证了工具在外扩连杆时，U型螺栓不会受压变形；内卡瓦背面的弧形槽与正反丝杠的弧形尾端配合，保证两连杆有夹角时，工具正常工作。U型螺栓的阶梯变径设计，保证了内外卡瓦在卡紧连杆的同时，正反丝杠的可动空间。

4专用工具的应用方法及应用情况

4.1调整曲柄销（调冲程）操作方法

共包括停机、卸负荷、卸连杆防脱器、装专用工具、卸掉悬挂绳索、卸松连杆销定位螺钉、卸掉曲柄销锁紧螺母、冕形螺母、曲柄销装护丝或垫铜棒、转动工具主架、清理要用的曲柄孔、拉紧游梁前端、反向转动工具主架、上紧曲柄销冕形螺母、锁紧螺母、连杆销定位螺钉、清理现场等17个具体步骤。

4.2更换曲柄销操作方法

共包括停机、卸负荷、卸连杆防脱器、装专用工具、卸掉悬挂绳索、卸掉要更换的曲柄销锁紧螺母、冕形螺母、曲柄销装护丝或垫铜棒、转动工具主架、从连杆上卸下要更换的曲柄销、连杆上装新曲柄销、清理曲柄孔、上紧曲柄销冕形螺母、锁紧螺母、连杆销定位螺钉、拆专用工具、装连杆防脱器、松刹车、清理现场等17个具体步骤。

4.3专用工具应用情况

该工具2009年研制成功，先后在多台抽油机上进行了调整曲柄销、更换曲柄销应用。其中调整曲柄销操作最少只需4人参加，操作用时在120分钟左右；更换曲柄销操作只需2-3人，操作时间在60分钟左右。

4.4应用效果评价

该工具的应用与过去用绳索人力牵引外扩连杆相比，用力平稳，降低了工作难度；与过去加力杠绞拧绳索的内缩连杆方法相比，主架不会自动反转，消除了加力杠反打，危及人身安全的隐患，并可以提供一个预紧力使曲柄销与曲柄孔紧密配合，从而提高工作效率。应用此工具可节省2-4人，节约1-2小时，可有效避免砂卡躺井的发生，经济效益、社会效益還是很可观的。

该专用工具已获国家实用新型专利，其操作方法针对游梁式抽油机的调整曲柄销及曲柄销子更换维修工作，该方法具有良好的推广应用前景。

参考文献

[1] 濮良贵，纪纲.机械设计（第6版）[M].北京：高等教育出版社，1996.