段清龙 张 翔 李铁成
(长庆油田分公司机械制造总厂,陕西 西安 710200)
抽油机驴头悬点投影超差分析
段清龙 张 翔 李铁成
(长庆油田分公司机械制造总厂,陕西 西安 710200)
本文从制造和安装等方面详细分析了造成抽油机悬点投影超差的几个原因。通过对悬点投影超差原因的分析,找到在生产制造和安装过程中的薄弱点,规范和指导加工过程,提前预防悬点投影超差。对保证抽油机在试车中悬点投影技术指标达标具有很好的指导作用。
抽油机;驴头;悬点投影
悬点投影是指在以光杆最大冲程运行过程中,驴头悬点在水平面上的投影。驴头悬点与井口精确对中是抽油机正常运行的重要条件。如果驴头悬点超差过大,抽油机在运行过程中悬点对光杆施加一个侧向交变载荷,使得井口密封件容易磨损漏油;同时容易造成光杆弯曲,超差严重时甚至会造成光杆弯曲变形过大而断裂。本文从抽油机的生产制造和部件组装等方面对产生抽油机驴头悬点超差的原因进行了分析,见图1。
图1 游梁式抽油机
游梁支承座与中座板装配不当,造成驴头悬点投影超差的主要原因是安装人员的责任心不强。调节游梁中座板上的可调节长螺栓孔,可以改变钢丝绳与驴头弧面切点至游梁轴承中心的距离,使之与驴头弧板的半径相等。由于这个距离是确定不变的,所以不调节或调节不准就一定能造成驴头悬点投影超差,以上情况能够通过几何作用很直接的表现出来,见图2。
驴头安装的最佳状态为驴头弧面板圆中心与驴头铰支点重合,如果驴头铰支点远离光杆方向,则r+t≥r’>r,造成“扬头”;如果驴头铰支点移向光杆方向,则r-t≤r’<r,造成“勾头”。
制造时应注意以下几方面易产生误差:①侧板焊接变形或不平整时,就会出现挠曲,如果程度较为严重时就会造使驴头侧板与钢丝绳之间产生摩擦;②当两侧板没有对齐﹑弧面板的弧度不准确或弧面板与侧板没有垂直安装时,则会造成驴头偏斜和钢丝绳载荷失稳;③驴头连接板在焊接过程中,如果工装定位不准确,使连接板与侧板之间的逢隙过大时,则会使驴头体与连接板发生错位,导致弧面板圆心与支架轴承中心之间产生偏离,引起驴头悬点投影超差,见图3。
图2 游梁安装位置分析图
图3 驴头制造误差分析图
在游梁制造过程中,因驴头装置的上下连接板的销孔工件较大,必须分别加工,完成下连接板镗孔的加工后,需进行工装定位后,才能与游梁焊接。如果销孔﹑镗孔加工不准确,或定位不准,则会造成游梁横向或纵向偏移,使上下连接板销孔中心线不能垂直于游梁中座板平面,造成游梁“扬头”﹑“勾头”或侧偏。以上这些情况在实际加工过程中虽然比较少见,但却不容易被发现,所以更应该注意。
支架制造地要求是上平面与下平面的平行度≤1/1000,支架顶部中心投影与底座纵向中心线偏差应≤3mm,且应在纵向中心线上一确定点。但在装备过程由于焊接变形或装配误差,产生了水平度偏差与中心纵向偏移,其中中心纵向偏移是最为常见的误差,水平度偏差可以加垫片进行调整。,中心纵向偏移如果偏移量过大,支架轴承相对光杆产生偏移,同样会产生驴头悬点投影超差。
抽油机底座主要是用大型工字钢﹑槽钢焊接而成,由于大型材本身就存在较大的扭曲偏差,再加上焊接变形,造成了底座上下面平行度不达标,通常情况下要保证其上面平面度,再保证下平面的平面度,由于底座尺寸都较大,不能在焊接后再进行加工,这就会使底座与支架之间接触不好,整机安装承载后,会产生一定的形变,造成支架上轴承位置相对光杆偏移,引起驴头悬点投影超差。
总之,造成驴头悬点投影超差的因素较多也较为复杂,应认真研究﹑分析抽油机试车运行过程中出现驴头悬点投影超差的原因,并及时整改修正。在抽油机生产加工中采取措施,提高抽油机各部件的配合精度,就能预防和控制驴头悬点超差。从而提高抽油机在井场整机运转的优良性和可靠性。
[1]SY/T5044-2003 ,中华人民共和国石油天然气行业标准[S].
[2]API SPEC 11E,抽油机规范 [S].1994.
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