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摘 要：从制造方面分析了装配不当、安装距离不正确、接触不良等造成抽油机曲柄销松动的主要原因，对解决抽油机曲柄销因松动引起的失效具有指导作用。
关键词：抽油机 曲柄销 松动
中图分类号：TE933 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2013）03（a）-0113-01
游梁式抽油机因其结构简单、工作可靠，是目前乃至将来较长时间内我国各油田最主要的采油设备。随着各油田的开采工作相继进入中后期，开采难度也相应加大，抽油机的工作条件恶化，因此抽油机事故也频频发生，而曲柄销失效约占抽油机总事故的25%，造成的损失约占总损失的60%[1～2]。
曲柄销是游梁式抽油机的关键零件，起连接曲柄与连杆，并传递运动和动力的作用。在游梁式抽油机中，曲柄销联接机构大多采用如图1所示的双螺母拧紧与防松结构形式，这种结构比较适宜于工作载荷较平稳的场合，用于有振动（或振动载荷）的场合时工作不十分可靠。若曲柄销出现松动、断裂，甚至从锥套孔脱落，会造成游梁翻转，连杆蹩弯，不仅严重损坏井口设备，甚至会危及人身安全。因此，从制造方面对造成抽油机曲柄销松动的原因进行分析，采取相应措施。对减少事故发生，延长易损件寿命具有现实意义，会给用户带来较好的经济效益。（如图1）
1 装配不当
曲柄销在左、右曲柄上装配不当会引起曲柄销松动。如果曲柄销螺纹方向与左、右曲柄装配不符，上反扣，抽油机在运转过程中，由于曲柄与曲柄销锁紧螺母端面产生反向摩擦力，运转一段时间后，锁紧螺母会慢慢退出，很容易造成曲柄销松动。另外，曲柄销与曲柄装配时，因曲柄销螺母的压紧端面在曲柄上压不平或拧紧力矩不够，也会造成运转中的曲柄销松动。
曲柄销在左、右曲柄上安装的剪刀差（在左、右曲柄上与从动轴配合孔和相应两曲柄销孔中心平面的差值为剪刀差）如果超差，会引起连杆受力不匀，尽而对曲柄销产生轴向分力，使曲柄销锁紧螺母松动。
2 安装距离不正确
两连杆总长度和两曲柄销安装横向距离不正确会造成曲柄销松动。两连杆上头内孔中心与连杆下头底平面的距离，也就是两连杆总长度，如果不等长，会影响连杆受力。如果差值过大，也会造成曲柄销松动。
左、右曲柄上安装曲柄销两轴承处的横向距离应该等于横梁两端和连杆上头连结的两销孔中心距，才能保证四连杆机构正常运转。若前者的安装距离大于后者的中心距，曲柄销就会受到连杆向内压的一个分力，由于此力使曲柄销和曲柄锥套接触越来越紧，不会造成曲柄销松动；反之，若前者的安装距离小于后者的中心距，曲柄销就会受到连杆向外拉的一个分力，如图2所示。
曲柄销受到的连杆外拉分力为
F1=sinα×F
sinα=（L2-L1）/2L
式中：F为连杆受力；F1为连杆分力；L为连杆长度；L1为左、右曲柄上安装曲柄销两轴承处的横向距离；L2为横梁两端和连杆上头连结的两销孔中心距尺寸。
由于连杆分力F1方向向外，就会对曲柄销产生向外的拉力，致使曲柄销松动。
3 接触不良
曲柄销和锥套锥面接触不良是造成曲柄销松动的主要原因。曲柄销和锥套在加工中，如果锥度不符或锥面接触面积不够，相互配合表面加工粗糙度低，容易造成锥面接触不良；特别是锥套属薄壁零件，常规加工通常圆度达不到要求，三爪夹持容易出现变形，也造成锥面接触不良。在抽油机运转过程中，曲柄销承受交变载荷和扭矩作用，一般要求锥面一定要接触良好，曲柄销螺母锁紧、牢靠。若曲柄销和锥套的锥面接触不好，二者锥面将发生相对转动，使曲柄销尾部螺纹受力很大，造成螺纹的变形引起螺母松动和曲柄销轴松动、窜位，最终会导致曲柄销螺母拔出，对整机运行造成极大危害。
4 其他原因
当然，造成抽油机曲柄销松动可能还有其他方面的原因，例如：受井况的影响，抽油机安装存在的问题，使用人员操作不当等。这些都要根据产生问题的现状，仔细分析，真正找出原因所在，才能采取相应的措施。例如，在抽油机运转期间，应定期检查曲柄销的锁紧螺母是否松动，若松动，应立即拧紧。在调整冲程更换曲柄销的轴孔位置时，仔细装配，涂抹黄油，就是操作中，应该经常注意的问题。
5 结语
在机械加工中采取措施，提高曲柄销与曲柄锥套配合锥面的制造质量，就能預防和减少曲柄销在运行中的松动。对防止曲柄销断裂、脱落等失效都有很大的作用，从而保证和提高了抽油机整机运转的安全性和可靠性。
参考文献
[1] 马卫国，黄辉建，徐铁钢，等.抽油机曲柄销总成接触有限元分析[J].石油矿场机械，2011，40（12）：58-61.
[2] 王复东，陈军，綦耀光.一种新的抽油机曲柄销连接结构[J].石油矿场机械，2010，39（3）：68-70.
关键词：抽油机 曲柄销 松动
中图分类号：TE933 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2013）03（a）-0113-01
游梁式抽油机因其结构简单、工作可靠，是目前乃至将来较长时间内我国各油田最主要的采油设备。随着各油田的开采工作相继进入中后期，开采难度也相应加大，抽油机的工作条件恶化，因此抽油机事故也频频发生，而曲柄销失效约占抽油机总事故的25%，造成的损失约占总损失的60%[1～2]。
曲柄销是游梁式抽油机的关键零件，起连接曲柄与连杆，并传递运动和动力的作用。在游梁式抽油机中，曲柄销联接机构大多采用如图1所示的双螺母拧紧与防松结构形式，这种结构比较适宜于工作载荷较平稳的场合，用于有振动（或振动载荷）的场合时工作不十分可靠。若曲柄销出现松动、断裂，甚至从锥套孔脱落，会造成游梁翻转，连杆蹩弯，不仅严重损坏井口设备，甚至会危及人身安全。因此，从制造方面对造成抽油机曲柄销松动的原因进行分析，采取相应措施。对减少事故发生，延长易损件寿命具有现实意义，会给用户带来较好的经济效益。（如图1）
1 装配不当
曲柄销在左、右曲柄上装配不当会引起曲柄销松动。如果曲柄销螺纹方向与左、右曲柄装配不符，上反扣，抽油机在运转过程中，由于曲柄与曲柄销锁紧螺母端面产生反向摩擦力，运转一段时间后，锁紧螺母会慢慢退出，很容易造成曲柄销松动。另外，曲柄销与曲柄装配时，因曲柄销螺母的压紧端面在曲柄上压不平或拧紧力矩不够，也会造成运转中的曲柄销松动。
曲柄销在左、右曲柄上安装的剪刀差（在左、右曲柄上与从动轴配合孔和相应两曲柄销孔中心平面的差值为剪刀差）如果超差，会引起连杆受力不匀，尽而对曲柄销产生轴向分力，使曲柄销锁紧螺母松动。
2 安装距离不正确
两连杆总长度和两曲柄销安装横向距离不正确会造成曲柄销松动。两连杆上头内孔中心与连杆下头底平面的距离，也就是两连杆总长度，如果不等长，会影响连杆受力。如果差值过大，也会造成曲柄销松动。
左、右曲柄上安装曲柄销两轴承处的横向距离应该等于横梁两端和连杆上头连结的两销孔中心距，才能保证四连杆机构正常运转。若前者的安装距离大于后者的中心距，曲柄销就会受到连杆向内压的一个分力，由于此力使曲柄销和曲柄锥套接触越来越紧，不会造成曲柄销松动；反之，若前者的安装距离小于后者的中心距，曲柄销就会受到连杆向外拉的一个分力，如图2所示。
曲柄销受到的连杆外拉分力为
F1=sinα×F
sinα=（L2-L1）/2L
式中：F为连杆受力；F1为连杆分力；L为连杆长度；L1为左、右曲柄上安装曲柄销两轴承处的横向距离；L2为横梁两端和连杆上头连结的两销孔中心距尺寸。
由于连杆分力F1方向向外，就会对曲柄销产生向外的拉力，致使曲柄销松动。
3 接触不良
曲柄销和锥套锥面接触不良是造成曲柄销松动的主要原因。曲柄销和锥套在加工中，如果锥度不符或锥面接触面积不够，相互配合表面加工粗糙度低，容易造成锥面接触不良；特别是锥套属薄壁零件，常规加工通常圆度达不到要求，三爪夹持容易出现变形，也造成锥面接触不良。在抽油机运转过程中，曲柄销承受交变载荷和扭矩作用，一般要求锥面一定要接触良好，曲柄销螺母锁紧、牢靠。若曲柄销和锥套的锥面接触不好，二者锥面将发生相对转动，使曲柄销尾部螺纹受力很大，造成螺纹的变形引起螺母松动和曲柄销轴松动、窜位，最终会导致曲柄销螺母拔出，对整机运行造成极大危害。
4 其他原因
当然，造成抽油机曲柄销松动可能还有其他方面的原因，例如：受井况的影响，抽油机安装存在的问题，使用人员操作不当等。这些都要根据产生问题的现状，仔细分析，真正找出原因所在，才能采取相应的措施。例如，在抽油机运转期间，应定期检查曲柄销的锁紧螺母是否松动，若松动，应立即拧紧。在调整冲程更换曲柄销的轴孔位置时，仔细装配，涂抹黄油，就是操作中，应该经常注意的问题。
5 结语
在机械加工中采取措施，提高曲柄销与曲柄锥套配合锥面的制造质量，就能預防和减少曲柄销在运行中的松动。对防止曲柄销断裂、脱落等失效都有很大的作用，从而保证和提高了抽油机整机运转的安全性和可靠性。
参考文献
[1] 马卫国，黄辉建，徐铁钢，等.抽油机曲柄销总成接触有限元分析[J].石油矿场机械，2011，40（12）：58-61.
[2] 王复东，陈军，綦耀光.一种新的抽油机曲柄销连接结构[J].石油矿场机械，2010，39（3）：68-70.