防止抽油机断裂对策的研究.doc

防止抽油机断裂对策的研究 　　摘要：通过对底盘受力分析，找出底盘断裂的成因，对工艺和日常管理模式进行研究，从而为防止底盘断裂进行措施优选以及对设备工作参数的优化起到指导作用。 　　关键词：底盘断裂，抽油井管理，检修 　　Abstract: through mechanical analysis of chassis, find out the cause of the chassis fracture, the process and daily management mode, so as to prevent the chassis for measures to fracture selection and equipment optimization of parameters play a guiding role. 　　Keywords: chassis fracture, for oil well management, maintenance 　　 　　 　　中图分类号：TE933文献标识码：A 文章编号： 　　 　　 1 前言 　　 我厂目前在用的变5型，兰8型，克10型、兰州11型和宝鸡11型等抽油机平均役龄达20年以上，由于使用年限长，结构件老化，零部件存在不同程度的磨损和变形，其中部分抽油机使用中发生底盘断、裂的现象，以前只是通过日常的修补和焊接等进行维护，但是维修后又重复发生断裂，特别严重时需要整体更换底盘，不但增加了维修成本，同时影响了油井产能，给设备的管理带来巨大的麻烦。为了搞清楚抽油机底盘断、裂的原因，需要对抽油机底盘受力原理，断裂现状以及管理方式等成因进行分析，找到底盘断裂防治措施，对设备工作参数的优化及日常设备管理起到指导作用。 　　 2、底盘断裂现状描述 　　 根据前期调查情况，经统计目前共有23台抽油机底盘容易发生频繁断裂，其中兰8型2台，华东10型1台，江汉10型1台，克10型19台。断裂部位为支架后腿与减速箱座连接处。 　　 2．1 基础施工工艺调查：固定抽油机底盘的基础为现场混凝土一次成型浇筑，施工工艺落后，主要表现在基础上平面凹凸不平，固定抽油机底盘的螺栓为预埋件，存在二次浇筑现象且螺栓直径为￠27mm，强度较低； 　　 2.2 基础使用情况调查：基础使用中整体断裂为若干块，主要表现在基础局部发生沉陷，造成基础局部断裂； 　　 2.3 抽油机管理情况调查： 　　 ⑴抽油机的工作参数过高，表现在使用冲次为6-8次/分，油井供采不匹配，存在“大马拉小车”的现象。 　　 ⑵ 抽油机严重不平衡，表现在抽油机实测平衡率65-80％，低于抽油机使用的平衡率的指标。 　　 ⑶ 抽油机机杆不同步：表现在光杆抽吸运动与抽油机实际运转不相符，存在“机杆打架”现象，严重时光杆不下悬点失载，抽油机运转时的震动较大。 　　3、 抽油机底盘受力及断裂原因分析 　　 机械结构是由许多零部件按一定功能要求结合起来的整体，称之为结合体，抽油机底盘为“工字钢”结构，与压板之间的结合属于“压结合”，其结合也属于“柔性结合”，当结合部受外加复杂动载荷作用时，其结合面会产生“多自由度”，有阻尼的微幅震动（如变化很小的相对位移和转动），结合部既有弹性又有阻尼，结合部的这种特性对底盘结构产生较大影响，表现为使底盘结构的整体钢度降低，阻尼增加，从而导致底盘结构固有频率降低，振动形态复杂化。 　　3.1 抽油机底盘受力分析及计算 　　 根据机械动力学原理，结合面上上能量损失为： 　　E=4FθF/K(TANK/F*θ)， 　　 从公式中可以看出，当结合面为面接触，正压力F增大（减小）时，底盘与基础结合面实际接触区域增加（减少），变形减小（增大），当结合面为表面粗糙的点接触时，正压力F增大（减小）时，点接触的区域大（小），在动态激振力的作用下，结合面的变形大（小）。 　　抽油机底盘悬空，底盘与基础结合面属于点接触，符合上述动力学公式，即当F增大时，底盘变形大。 　　3.2 基础对底盘的影响 　　 基础断裂或沉陷后使底盘局部处于悬空状态，易发生变形，断裂部位根据悬空点的起点不同，其断裂部位多发自底盘中部即减速箱箱座与底盘焊接的根部，平均断裂形态为5－20mm的裂纹； 　　 3．3基础施工工艺对底盘的影响 　　 由于基础上平面凹凸不平使得底盘悬空点增多，底盘受力不均。固定底盘的螺栓二次浇筑后混凝土凝固时间不同，使螺栓易脱出，而且因螺栓选型小强度低易发生断裂，造成底盘固定失效。 　　3.4 设备管理方式对底盘的影响 　　 ⑴ 由于抽油机供采不协调，冲次高使底盘振荡频次增加，加速底盘断裂； 　　 ⑵不平衡使抽油机减速箱峰值扭矩高，设备振动大，整机运行不平稳。 　　 ⑶ 由