链条抽油机的换向冲击与预防管件模具

链条抽油机的换向冲击与预防

链条抽油机的换向冲击与预防 2011年12月09日 来源： 链条抽油机的换向冲击不仅对井下机具产生不利影响，对链条抽油机本身的影响更大。冲击造成机件损坏的过程缓慢而渐进，达到一定程度可导致链条断脱、特殊链节失效、链轮轴滚键等事故。可见，换向冲击是引发链条抽油机机械事故的隐患。换向冲击发生的机理　　链条抽油机的换向冲击主要表现在链条特殊链节的非匀速运动。链条等传动件联结松弛可导致换向冲击。由于链条能“拉”不能“推”，在特殊链节绕过下链轮(主动链轮)后，前面的链条处于松弛状态，虽然下链轮未停止转动，但特殊链节必须等前面的链条张紧后才能继续往前运动。这一瞬间便产生了换向冲击。传动件联结松弛，主要是指链条松弛、链轮与键联结松弛、联轴器周向联结松弛及减速器齿侧间隙过大等。根据链条抽油机换向区段扭矩的变化规律，换向扭矩为两头大中间小(最小扭矩点为零扭矩)的圆滑过渡。在进入换向区段前，正常工作扭矩使受挤压的传动件产生弹性势能，换向扭矩减小，弹性势能释放，把正在匀速转动的链轮向前加速推动一个角度，各传动件上的联结部位产生松弛间隙，随后减速器轴无载荷空转。此时链轮旋转暂停，传动件联结部位松弛间隙全部消失后，链轮轴带动链轮继续转动。此时转动扭矩跳跃式增大，产生换向冲击。由此可见，在一定范围内，传动件联结松弛的程度愈大，链条抽油机产生换向冲击的程度也愈大。预防措施　　1.链条松弛的预防　　预防链条松弛主要从降低链条、链轮的磨损速度，提高链轮轴支撑刚度和改善链条张紧操作上采取措施。　　降低链条和链轮的磨损速度，除了采用高质量链条，提高链轮加工精度(特别是链轮节距精度)和工作面硬度外，还应提高链轮轴安装平行度和对正度，否则就会导致链条和链轮偏磨，磨损速度加快。　　提高链轮轴支撑刚度，可避免链轮链条偏磨和链轮中心距缩小而导致的链条松弛。下链轮的安装方式有三种：第一种是链轮轴的两个支点均作用在机架壁上，如淄博石油机械制造总厂原生产的气平衡链条抽油机；第二种是链轮直接安装在减速器输出轴上，如本溪某厂原生产的气平衡链条抽油机和胜利高原公司生产的胶带抽油机；第三种是链轮轴的一个支点作用在机架壁上，另一个支点通过刚性联轴器作用在减速器上，如青岛石油机械厂生产的改进型链条抽油机。第一种的支撑刚度取决于机架壁的抗弯曲刚度，通过对壳体的实际测量估算，换向过程中链轮的上下活动量为2～4mm。第二种的支撑刚度取决于减速器底座的刚度，比第一种刚度好。两种都属于跨度较小的支撑。第一种是一个链轮座大小的跨度，第二种是减速器壳体窄面尺寸的跨度。与前两种相比，第三种链轮轴的支撑跨度大得多，支撑效果也好。换向过程中链轮的上下活动量不超过0.5mm。第三种安装方式还有以下优点：由于支撑跨度大，轴承的受力比第一种小2/3；与第二种相比不必采用特制的减速器， 而且在链条机发生失载事故时，不会破坏减速器。　　改善张紧链条操作，是把张紧链条的千斤螺丝由两个改为四个，操作上把必须由两人拧千斤螺丝改为一人，这样不仅操作轻便，而且提高了安全程度。　　2.键联结松弛的预防　　其一，选择适当的挤压应力，设计上预留安全裕度；其二，提高键初始联结的紧密性。由于链条抽油机结构独特，下链轮套在轴上的长度受到一定程度的限制。青岛石油机械厂对链条抽油机的结构作了改进：一是在原设计链轮套在轴上的长度不变的前提下，把轴上的键槽由原来的两端为圆弧形改为如图1所示的轴全长上都是直槽，使键的有效接触面加大；二是把原来的普通平键改为如图1中A-A剖面所示的斜键，键的工作接触面加大，从而加强了键初始联结的紧密性。　　3.联轴器周向松弛的预防　　对不是把链轮直接套在减速器轴上的链条抽油机来说，联轴器型式的选择很重要。牙嵌式离合器磨损速度快，链条式联轴器在安装调整对正度不好时也有磨损。青岛石油机械厂采用的是夹壳式联轴器，虽然安装调整较麻烦，但使用时没有磨损，联结紧密，不会产生松弛。　　图1　键槽改进前后示意图　　4.减速器齿轮磨损的预防　　青岛石油机械厂初期产品采用的是ZL型软齿面减速器，使用2年后，齿厚减薄2～5mm，使用效果不理想。游梁式抽油机减速器齿轮选用中硬齿面，磨损速度稍慢。

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