鏈條式抽油機鏈節(jié)維修工具的研制及應用

竇新峰+賈玉明

摘要：樂安稠油區(qū)塊，需用長沖程慢沖次的機采設備配合生產(chǎn)，這些抽油機多數(shù)在90年投入開發(fā)使用，使用年限平均高達10年以上。因時間越長，磨損越嚴重，配件之間的過盈、間隙配合就會改變，從而因受力不均引起各種部件的斷裂，造成設備損壞，影響正常生產(chǎn)。通過制造、現(xiàn)場應用及其改進成功研制了抽油機設備的維修工具—鏈節(jié)更換器，通過運用該工具，不但安全可靠、省時省力，還減少了停井時間，提高了采油時率。

關鍵詞：鏈條式抽油機 鏈節(jié) 省時省力 安全可靠

前言

因稠油區(qū)塊，需用長沖程慢沖次的機采設備配合生產(chǎn)，鏈條式抽油機適合這樣的油井。這些抽油機多數(shù)在90年投入開發(fā)使用，使用年限平均高達10年以上。鏈條式抽油機的傳動系統(tǒng)是鏈條式抽油機的主要構造之一。動力傳動系統(tǒng)的主要部件構成便是鏈條。鏈條是鏈板、鏈軸、鏈節(jié)、特殊鏈節(jié)的組合體，在使用中就會產(chǎn)生磨損，因時間越長，磨損越嚴重，配件之間的過盈、間隙配合就會改變，從而因受力不均引起各種部件的斷裂，造成設備損壞，影響正常生產(chǎn)。目前多數(shù)抽油機都超期服役，鏈節(jié)斷停井較為頻繁。即影響原油產(chǎn)量，又造成的經(jīng)濟損失。針對上述情況，所以研制了鏈條式抽油機的鏈節(jié)維修工具，進一步解決這個問題。

一、鏈條式抽油機鏈節(jié)斷的分析

為了使研制的工具有據(jù)可依，通過逐井落實，仔細尋找相關的鏈扣、鏈軸、鏈板所斷的位置、斜度等資料。共收集30井次，構件多達100余件。

原來接鏈條方法維修工作時間長，勞動強度大，存在安全隱患

方案一：捆綁連接

將斷裂處用鐵絲或綜繩捆綁，然后進行維修工作。雖然操作簡單，但存在以下幾點問題：

1、捆綁不牢，安全性能差。

2、維修鏈條時，可調節(jié)間隙不能自由增大或減少。

3、不可重復使用，造成資源浪費。

方案二：滑輪連接

在抽油機的一定位置，固定安裝一定滑輪，將斷裂下端用繩子拉至維修處，從而進行維修工作。但同樣存在以下問題：

1、定滑輪可能與斷裂鏈節(jié)不在一直線上，對接時兩端不相吻合，不易更換鏈節(jié)。

2、此項操作需多人配合，費時費力。

3、多人工作協(xié)調不好，易出現(xiàn)安全問題。

二、工具的研制過程

針對現(xiàn)場使用中存在的問題，由于市場上從未生產(chǎn)、銷售過類似的工具，無法借鑒。針對以上問題，提出改進方案。根據(jù)拉力器的原理研制抽油機鏈節(jié)修復工具，可調式對接。

可調式對接

設想維修鏈節(jié)兩端需用一工具抓住，中間通過調節(jié)法蘭調節(jié)其維修長度，達到所需長度時，即可更換損壞鏈條，其優(yōu)點如下：

1、操作簡單，維修方便，省時省力。

2、維修時可隨意調節(jié)其維修長度。

3、調節(jié)法蘭絲杠的牢固性強、安全性好。

4、該工具不同于捆綁式材料，可多次利用，節(jié)約資金。

（一）維修工具的初步構造

根據(jù)實際情況，簡單地設計出兩個拉爪連在一起，通過旋進或旋出絲杠，使兩端拉爪拉緊或放松，從而達到調節(jié)斷裂鏈條相吻合的程度，為維修更換鏈節(jié)做好準備。

（二）現(xiàn)場應用及改進

通過現(xiàn)場使用，發(fā)現(xiàn)此工具比捆綁式或滑輪式較方便，但經(jīng)過多次使用后，發(fā)現(xiàn)該工具在多次承受較大載荷后，拉爪與絲杠連接處易受力彎曲，旋進、旋出絲杠時受到較大阻力，不易操作。通過研究，決定對該工具進行一次改進，將兩個可分式拉爪用可調節(jié)法蘭邊接起來，并通過對該工具受力分析后，在兩拉爪連線上用一粗一細鋼管組成一套滑筒扶正機構，在不影響移動的情況下，來增強其抗彎性。從而解決了第一代工具，在修機過程中存在的受力彎曲問題。

該工具重新投入使用后，維修效果得到極大改善，修機速度得到提高，操作也及為方便。

現(xiàn)場使用不久又發(fā)現(xiàn)新的問題，拉抓使用2-3次后，拉抓焊接處出現(xiàn)斷裂現(xiàn)象.進行現(xiàn)場勘察，認為一是焊接有一定的質量問題；二是拉爪的結構不合理. 針對這些問題，我們在提高焊接質量的同時，又在拉爪接頭處加焊加強筋即加焊一三角鋼板.通過性能試驗，其有效載荷在1.5噸以上，保證了操作安全性。

三、鏈節(jié)更換器的工作原理

下面，具體總體介紹改進后的鏈節(jié)專修工具---鏈節(jié)更換器的設計原理、及整體構造

（一）、設計原理

依據(jù)力學原理，根據(jù)鏈條寬度制定的鋼爪可牢固的抓住鏈條，絲杠能夠調節(jié)維修長度，工作進行起來快速安全、省時省力。鏈節(jié)更換器的最大調距是36厘米，通過拉力器受力驗證，該工具最大承受重量1.5噸，保證了其安全可靠性。

（二）、鏈節(jié)更換器的構造

鏈節(jié)更換器由拉緊機構和調節(jié)機構組成，拉緊機構通過調節(jié)機構裝配連接。

四、是維修工具的現(xiàn)場應用及其效益

（一）現(xiàn)場應用

現(xiàn)場使用時，將拉爪用轉軸調節(jié)固定好并緊緊勾住斷開的或是需要修復的鏈條，根據(jù)情況確定是保留還是剪掉損壞的鏈條部分。轉動調節(jié)輪使鏈節(jié)更換器拉開適當長度，鎖定緊固螺母。此時即可修理或安裝新的鏈條段，省時省力，安全可靠。尤其體現(xiàn)在陰雨季節(jié)或吊車有及時到達的情況下，更為突出鏈節(jié)更換器的快捷方便。通過在現(xiàn)場運用，更能體現(xiàn)這一點。

（二）現(xiàn)場應用效果分析：

（1）、一套鏈節(jié)更換器的成本為300元，共制作10套，投入成本：300×10=3000（元）

（2）、通過更換器可節(jié)約時間，減少原油損失。

（3）、另外，恢復生產(chǎn)花費的時間減少，從而節(jié)約了恢復生產(chǎn)花費的投入成本。

五、結論

1、鏈節(jié)更換器結構簡單，制造容易成本低廉。

2、快捷方便：在陰雨季節(jié)，吊車無法進入井場，鏈條得不到及時修復，油井不能正常生產(chǎn)。使用該工具后，隨時可維修，省時省力，簡單方便。

3、安全可靠：鏈條進行維修工作，需多人才能完成，費時費力。同時鐵絲、綜繩易斷或捆綁不牢，從而發(fā)生安全事故。應用該工具，只需將斷開的鏈條卡緊即可修理，保證了操作工人的人身安全。

4、明顯降低生產(chǎn)成本和工人的勞動強度。無需動用吊車，省去了大型設備的使用費。油井產(chǎn)量損失降到最低，為后續(xù)生產(chǎn)消除事故隱患。

參考文獻：

[1]李文華主編.采油工程.北京：石油工業(yè)出版社，2004

[2]金大鷹主編.機械制圖.北京：機械工業(yè)出版社，2000