异型曲柄键在抽油机减速箱维修中的应用

文献稳 师海洋 许廷强 毛志红

摘要：抽油机减速箱曲柄键的损坏，将直接影响抽油机设备的安全运行，本文结合日常抽油机设备现场故障治理的探索，提出了采用异型曲柄键在抽油机减速箱维修中的应用技术，为抽采设备安全运行及管理水平的提升，提供了一条可以借鉴的有效途径。

关键词：曲柄滚键;键槽磨损;异型曲柄键;剪刀差

一、前言

抽油机是机械采油生产的重要地面设备，抽油机曲柄键将曲柄和输出轴连接，实现轴向固定和传递扭矩，组成曲柄连杆机构，将输出轴的旋转运动转换为抽油机驴头上下往复运动。长期生产运行中，受重负荷下运行、设备疲劳、维护不当等因素影响，致使经常出现抽油机减速箱曲柄滚键、磨损键槽的现象。

出现抽油机减速箱曲柄 “滚键”或键槽损坏时，日常的维护方法是，更换新的曲柄键、更换新的曲柄、调换输出轴两端备用键槽，这些措施或是不能有效治理，或是费用太高，得不到有效治理的减速箱，曲柄松旷，运行时震动严重，影响了抽油机设备的运行安全，影响了抽油机油井的采油生产时率，增加了职工日常维护的劳动强度，而且造成高额成本浪费。

二、抽油机曲柄键、键槽磨损的现状调查

油田抽油机属于24小时连续运转设备，目前所属油田在运抽油机大都在25年以上，因抽油机减速箱滚键致使曲柄键、键槽磨损造成的维护工作日益增多，据各采油班日常维护资料统计，年故障维护率在9%，繁重的设备维护，增加了职工劳动强度，对磨损严重的情况只能更换曲柄或减速箱，增加了生产成本。

跟踪调查的J4012等生产井的CYJY12-4.8-73HB型抽油机曲柄键磨损程度进行了测量，减速箱曲柄键、键槽磨损的主要形式有：

1、键磨损。一些减速箱只是键磨损，曲柄键磨损程度在0.8-0.24mm左右。曲柄键的标准厚度为45mm，磨损程度小于0.24mm的，更换新曲柄键，紧固燕尾螺丝后，松旷现象有所改善，磨损程度大于 0.24mm的，更换新曲柄键后，松旷现象依然不能消除;

2、曲柄键槽磨损。一些减速箱只是曲柄键槽磨损，由于曲柄键采用45调质钢，曲柄为HT200铸造，材质的硬度相对曲柄键低，因此，曲柄键槽磨损量稍大一些，更换新曲柄键不能消除松旷。尝试更换加大键时，由于轴键槽和曲柄键槽磨损量不一致，致使尺寸不好把握，加大键安装困难;

3、曲柄键、键槽同时磨损。现场维修中发现，曲柄键、键槽同时磨损的占比较高，在维修减速箱数量的90%以上，这些曲柄键槽和键都出现磨损的减速箱，往往磨损程度较大，更换新曲柄键已不能解决问题，即便是更换加大键，由于减速箱轴键槽和曲柄键槽磨损程度不一样，致使加大键不好加工，更换后松旷仍不能消除，运转时曲柄剪刀差增大;

针对曲柄键、键槽磨损的现状，要确保安全、经济、有效的治理，就需要根据曲柄键槽、轴键槽的实际磨损量，“一机一策”，加工特殊的曲柄键，使曲柄键、键槽磨损导致松旷的问题得到解决。

三、采用异型曲柄键对键槽磨损减速箱修复

1、磨损曲柄键槽的测量。针对故障减速箱，将曲柄停在下死点，松开燕尾螺丝，拔出曲柄键以后，用卡钳和游标卡尺等精准度较高的量具测量曲柄键槽的实际尺寸，作为加工新曲柄键的尺寸标准。

2、加工异型曲柄键。由于抽油机曲柄键槽或输出轴键槽的磨损程度不同，按照两工作面实测尺寸加工曲柄键，加工的新曲柄键断面呈“凸”型。

3、异型曲柄键的标准控制。由于曲柄键长度240mm，抽油机运行时存在交变载荷，随着旋转时载荷的变化，致使曲柄键在键槽内有跳动的现象，曲柄键、键槽整体的磨损程度不均匀，测量时，要对键槽前端、中部、尾端进行多点测量，确保尺寸的准确性;加工异型曲柄键时，“凸”型断面的中间部分要留有 “过渡带”，窄的部分，按实际尺寸加0.5-1mm，宽的部分按实际尺寸减0.5-1mm，确保异型曲柄键在装入后与曲柄及轴键槽都能精准贴合。

4、异型曲柄键的安装。安装异性曲柄键时，松开曲柄燕尾螺丝，用斜铁打入曲柄燕尾部分，使曲柄孔适度账开，便于“凸”型键装入。要将键体完全装入键槽内，以确保曲柄键与键槽有充分的接触面。装好曲柄键后，拆掉斜铁，上紧曲柄燕尾拉紧螺丝，保证键、曲柄与轴的紧固。

异型曲柄键，加工成本低，更换操作简单，“凸”型断面结构，保证更换曲柄键后，曲柄轴孔与输出轴的同轴度不变，保证两曲柄的剪刀差不变，具有在CYJ—8、CYJ—10、CYJ—12、CYJ-14型游梁式抽油机上此类问题维护时适用性。

结束语：

现场应用实践证明，采用异型曲柄键进行减速箱修复，解决曲柄滚键、磨损键槽难题，相对调换备用键槽等维修方法，操作简单，可以较小的投入，确保抽油机设备故障得到有效治理;同时还需要加强抽油机设备的日常维护保养，对设备问题早发现，早治理;需要加强对员工在抽油机维护管理方面的技术培训，筑牢设备管理根基，提高管理质量和设备运行安全。

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