弯游梁抽油机横梁故障分析及解决措施

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1、石油机械一76一CHINAPETROLEUMMACHINERY2010年第38卷第9期．．经验集锦弯游梁抽油机横梁故障分析及解决措施许伟东邓兴平蒲再强苟建升王玉强傅作均(吐哈油田公司机械厂)摘要为了提高弯游梁抽油机的可靠性，对弯游梁抽油机在运行过程中所存在的横梁摆动、横梁耳座处出现冲击振动和异响等故障进行深入分析，提出将横梁轴承座采用双轴承结构，横梁耳座采用开口螺栓加紧式，连杆上接头采用顶紧螺栓预紧，连杆销采用锁紧螺母等改进措施。从制造成本上对比，横梁双轴承结构改造比直接购买新横梁总成部件可节约成本25％左右。近3a的现场应用表明，通过上述改造的8型、10型弯游梁抽油机彻底消除

2、了横梁摆动、横梁耳座处出现冲击振动和异响等故障。关键词弯游梁抽油机横梁双轴承故障分析弯游梁抽油机以结构简单、能耗低等优点在油上推横梁，带动游梁、驴头做向上运动；在悬点下田上被广泛使用¨。但由于弯游梁抽油机采用横冲程时向下拉横梁，带动游梁、驴头做向下运动。梁前置驱动及纯游梁平衡技术，所以它同游梁平衡因此，连杆、横梁及横梁轴承座一直受到推拉的交抽油机一样，也存在一些固有的故障。如抽油机在变载荷E21。运行过程中其横梁出现周期性的摆动，横梁耳座处出现冲击振动和异响等故障。这些故障是弯游梁抽油机在现场应用过程中最突出、也是频率最高的故障。为提高该类型抽油机的可靠性，对上述故障存在的原因

3、进行了分析，提出了相应的解决措施。1结构和运动特性分析横梁是抽油机力矩传递的主要部件之一，横梁通过横梁轴承座与游梁连接，横梁两侧的耳座孔通图1弯游梁抽油机横梁组件结构图过销轴与连杆连接，其结构如图1所示。横梁轴承1一连杆；2一横梁耳座；3一横梁；4一支座；所受力主要是径向力，为了使轴承径向受力方向与5-心轴；6一轴承；7一轴承座；8一横梁。连杆受力方向保持一致，横梁轴承选用短圆柱滚子调心轴承。因此横梁心轴沿着轴承径向方向有一定2故障原因分析的摆动量。为了保证两侧连杆及横梁传递力矩的均衡一致，两侧连杆必须同步。但是由于两侧曲柄存2．1横梁在剪刀差，两侧连杆长度尺寸存在误差以及横梁

4、与在抽油机上冲程过程中，连杆向上推动横梁，横梁耳座焊接存在位置及尺寸误差等原因，必然导连杆承受压力。当驴头到达上死点附近换向时，连致在实际工作中两侧连杆不会同步。杆即将开始由推动横梁运动变为拉动横梁运动，即由于弯游梁抽油机采用的是横梁前置驱动及纯由所承受的压力变为拉力。但由于制造误差的原游梁平衡技术，所以其连杆必将在悬点上冲程时向因，两侧连杆不会同步运动，两侧连杆的受力变化该技术中的横粱双轴承结构已获国家实用新型专利，专利号：zL200720103745．6。2010年第38卷第9期许伟东等：弯游梁抽油机横粱故障分析及解决措施一7一也不会同时进行，总有一侧连杆比另一侧连杆提前轴

5、承采用的是调心圆柱滚子轴承，横梁心轴本身就由压力变为拉力。即当一侧连杆已经承受拉力，而有带动横梁沿着轴承径向方向有一定的摆动量。另一侧连杆还在承受压力，横梁必然向提前承受拉从上述原因可以看出，原因①、②是不可避免力的连杆一侧摆动，如图2所示。的，因此只有从原因③人手来解决此故障，即减小或限制横梁心轴带动横梁沿着轴承径向方向的摆动。根据此思路提出以下2种解决方案。方案1：通过由单圆柱滚子调心轴承改为双圆柱滚子调心轴承，减小轴承径向方向的摆动量，如图3所示图2上死点换向时横梁摆动示意图1一连杆；2-横梁耳座；3-横梁；4一支座；5-心轴；6一轴承；7一轴承座；8一横梁。图3方案1结

6、构示意图在抽油机下冲程过程中，连杆向下拉动横梁，1一横梁耳座；2一横梁；3一支座；4一心连杆承受拉力。当驴头到达下死点附近换向时，连轴；5～圆柱滚子调心轴承；6一轴承座。杆即将开始由拉动横梁运动变为推动横梁运动，即方案2：采用轴承径向方向摆动量很小、承受由所承受的拉力变为压力。在上死点时提前由压力较大径向载荷的深沟球轴承。变为拉力那侧的连杆在下死点时必然也提前由拉力方案1较方案2制造成本高，但方案1中轴承变为压力。即当这一侧连杆已经承受压力，而另一的使用可靠性较方案2高。这是因为在抽油机工作侧连杆还在承受拉力，横梁必然向后承受压力的连过程中横梁轴承座会受到较大的冲击载荷，尤其是

7、杆一侧摆动。大型机，同时横梁心轴径向摆动量减小，所以横梁2．2横梁耳座轴承座对冲击力的缓冲能力被减弱。用2个轴承来前面的分析提到，在抽油机运行过程中，连杆共同承担此冲击载荷，有利于延长轴承的使用受到呈周期性变化的拉力和压力。连杆销与横梁耳寿命。座、连杆上接头之间存在配合间隙，因此会致使连3．2消除间隙、增设润滑及减缓磨损杆销与横梁耳座、连杆销与连杆上接头在拉力和压导致横梁耳座处出现冲击振动和异响故障的原力相互转换时倒换配合接触面，造成连杆销和横梁因有：①连杆承受推拉的交变载荷；②连杆销与横耳