游梁式抽油机连杆异响原因分析

柴源

摘要：由于游梁式抽油机的长时间运转，整个连杆传动位置会出现振动剧烈的情况，并且噪声比较大，对油机整机的平稳定有一定的影响。另外连杆销是游梁式抽油机曲柄连杆中的关键零件，所以导致抽油机连杆异响的主要原因就是连杆销容易出现磨损。所以要对连杆销轴的结构进行优化，强化连杆销的耐磨性，提升润滑的功能，减少连杆销磨的磨损率，保证抽油机的稳定运行。

关键词：游梁式抽油机;连杆异响;原因分析

前言：

因为抽油机经常在室外工作，经常在到烈日、风沙、雨雪等恶劣天气工作，随着使用时间的增加，抽油机会出现一些列的问题，最主要的故障就是抽油机连杆异响。导致游梁式抽油机连杆异响有较多的原因，比如：连接的螺丝出现松动、减速器串轴、还有连杆销缺少润滑油等，最严重的就是出现断轴的情况。一旦出现问题没有及时处理，采油机就不能正常使用，或者是机器损坏，所以，务必重视游梁式抽油机连杆异响的情况。

一、游梁式抽油机的工作原理

驴头、连杆、曲柄、减速箱、电机、配电箱、游梁以及其他辅助设备构成的就是游梁式抽油机。其中电机是为了提供动力，经过减速器把电机的高速运转转变成抽油机曲柄的低速运转，使曲柄、连杆、游梁机构，把旋转运动转变成抽油机驴头的上下循环运动，使用悬绳器总成带动深井泵的工作[1]。因为游梁式抽油机的主要零件就是提供动力的电机、输送动力以及降低速度的减速器，传送动力并且把旋转运动转变成循环运动的曲柄、游梁、机架以及连杆，在传递动力和保持光杆做循环直线运动的驴头还有悬绳器总称，保证抽油机可以任意停留在刹车的位置，还有使动力机在比较小的负载变化范围中工作的平衡设备。在保证机构协调合作的基础上，完成井下采油。

二、游梁式抽油机连杆异响原因及建议

连杆销、横梁体耳座孔连接套、连杆上接头都是相互独立的存在。因为原设计中连杆销轴没有加注润滑油系统，也或许是润滑油效果不高，连杆销轴孔在长期承受着交变荷载作用中，和连杆销硬接触摩擦，比较容易出现磨损的现象[2]。导致连杆销的直径变小，孔径在不断增大，造成连杆连接结构在上下运作时向负载载荷发生变化的时候出现摆动以及撞击出现异响。对此，主要是优化连杆销轴的结构，在连杆销轴上增加润滑油储油槽，可以新增加润滑系统，在安装的时候加入润滑油[3]。造成连杆在上下运动的时候，连杆销轴和连杆上接头、横梁销孔之间可以得到润滑，然后解决这两者之间出现磨损的情况，防止连杆以及横梁中连接部位出现异响，有增加连杆、横梁体以及连杆销的使用时间。

三、更换抽油机横梁、连杆的步骤

第一步，先做好拆卸横梁总成的准备工作;第二步，按照操作的有关流程停止机器的运转，把抽油机停在方便操作的地方，然后拉进刹车将电源断开，挂好减速器的制动系统;第三步，在盘根盒处使用卡子把光杆卡住，将刹车松掉，盘皮带轮子，随后卸掉驴头的负荷;第四步，使用游梁作为支撑设备，调整支撑的长度，主要是承载游梁上方的重量;第五步，借助吊车，安全固定横梁总成，随后卸掉尾轴承以及游梁连接的螺丝，将横梁和连杆的总称降落下来，方便更换;第六步，将横梁和连杆连接的连杆销轴换掉，将连接的螺丝加固起来，保证连杆轴向转动正常不会受到阻碍。另外在安装连杆销的时候，每个连接的孔都需要对齐;第七步，开始安装调试横梁和连杆的总成，提升安全性;第八步，在拆卸之前就应该安装光杆的卡子，适当调整游梁的支撑物;第九步，将刹车以及锁块装备同时松掉，再开启油烟机，开始认真检查是否有异响以及松动的情况;第十步，在运转三十纷争之后，在办理完交接手续之后离开现场。

四、优化连杆装置的结构

一般情况下，游梁式抽油机在正常工作的时候，连杆装置是受惯性以及交变载荷的作用。首先从惯性方面着手，因为连杆装备都属于重型机械零件，其自身的重量比较中，惯性对其疲劳断裂的影响也大[4]。所以，在结构上考虑，一旦在满足连杆装置工作强度等各方面的情况下，其惯性力的作用会减少，就是减少质量，把连杆装置设计的更轻，对提升连杆装置运动以及动力性能有一定的帮助，会减少运行出现故障的几率。另外，只是追求较轻的重量也是不合理的，应该使用切实可行的优化策略保证连杆装备可以充分满足各个方面使用的性能，也就是满足连杆装置的设计疲劳时间，如果疲劳强度安全系数超过一;其最大的等效力不能大于材料的允许使用的效力，可以充分满足强度的要求;满足最大等效应不能大于材料要求的塑性变形，必须满足刚度的要求。在这样的前提下，追求结构的轻量化。传统的优化最重要的特点就是优化目标，在指标满足一定要求的情况下，优化设计的变量，保证某项指标最优。但是对于大多数工程来讲，经常需要多个优化的目标，保证产品可以有较好的总体性能，就是产品多项性能的指标向最好的发展，并不是某一项指标达到最好忽视其他性能。所以，必须平衡每项指标，才可以有总体性最好的成果。

结语：

综上所述，游梁式抽油机在上下转换方向的时候，连杆的连接处还是会出现周期性的推拉交替变载荷的情况。原本连杆销轴和连杆头销孔就没有润滑的作用，导致连杆在运动期间，出现交变应力的情况，长时间保持着干磨的状态中，造成连杆销孔磨损孔径增大或者是损坏，最后导致抽油机整体不能振动以及运转。优化连杆销轴结构之后，可以设计润滑系统，处理磨损现象，减少横梁和连杆的冲击振动以及异响情况，节省维修的费用。

参考文献：

[1]史建兵，赵伟军，万凯. 游梁式抽油机的有限元分析及其结构优化研究[J]. 石油和化工設备，2021，24（08）：5-7.

[2]刘宇辉. 游梁式抽油机连杆装置性能的分析与研究[D].兰州理工大学，2019.

[3]韩军，许丽，祁美华等. 游梁式抽油机连杆销设计改进[J]. 中国石油和化工标准与质量，2018，38（20）：105-106.

[4]李凤阁. 大庆油田游梁式抽油机连杆有限元分析及改进[J]. 化学工程与装备，2018，（07）：152-154.