王翠榮

摘 要：在游梁式抽油機(jī)調(diào)平衡操作過程中，通過制作專用平衡塊調(diào)整工具，解決目前調(diào)平衡時(shí)存在的占用人員多、耗時(shí)長(zhǎng)、定位不精確、不安全等問題，取得了良好效果。對(duì)于處在特高含水期的老油田，降本增效迫在眉睫，其中一個(gè)挖潛的重點(diǎn)就是降低用電大戶——游梁式抽油機(jī)的用電單耗。

關(guān)鍵詞：抽油機(jī)；平衡塊；調(diào)整；專用工具

當(dāng)前油田礦場(chǎng)上普遍使用的調(diào)平衡方法已經(jīng)多年沒有改變，操作起來需要多人配合，耗時(shí)較長(zhǎng)，嚴(yán)重影響了油井開井時(shí)率，并且操作工序繁瑣，勞動(dòng)強(qiáng)度大，存在較大的安全隱患。

一、目前游梁式抽油機(jī)調(diào)平衡的過程及存在問題：

（一）調(diào)平衡過程。礦區(qū)現(xiàn)場(chǎng)游梁式抽油機(jī)調(diào)平衡需要3-5人，準(zhǔn)備的工具用具有：專用扳手、活動(dòng)扳手、大榔頭、撬杠、起子、絕緣手套等。操作人員到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)后，首先檢查剎車是否靈活好用，停抽，將抽油機(jī)停在適當(dāng)位置，剎緊剎車，卸下鎖塊，卸松平衡塊固定螺母。然后，至少兩名操作人員爬上抽油機(jī)，選擇合適的站立位置，多人配合將平衡塊左右晃動(dòng)起來，同時(shí)地面上一名操作人員用撬杠插入平衡塊晃動(dòng)時(shí)與曲柄上端面的間隙中，隨著晃動(dòng)節(jié)奏不斷撬動(dòng)平衡塊，使其向指定的方向移動(dòng)，直至到達(dá)指定的位置后，裝好鎖塊，上緊平衡塊固定螺母，檢查無誤后，開啟抽油機(jī)。

（二）存在問題。整個(gè)操作過程要求全體操作人員站位合適、精神集中、晃動(dòng)有力、撬動(dòng)適當(dāng)，該方法存在著占用人員多（至少3人）、耗時(shí)長(zhǎng)（據(jù)現(xiàn)場(chǎng)統(tǒng)計(jì)，平均調(diào)整一口井的時(shí)間在90分鐘左右）、不安全（多人同時(shí)在減速箱上部受限區(qū)域內(nèi)不安全、也無法達(dá)到三人同時(shí)系安全帶的要求）、移動(dòng)位置不精確（由于晃動(dòng)力度和撬動(dòng)力度不好掌握，平衡塊無法精確移動(dòng)）等缺點(diǎn)，隨著精細(xì)基礎(chǔ)管理工作的深入開展，調(diào)平衡工作量越來越多，該方法亟待改進(jìn)。

二、問題分析

通過對(duì)游梁式抽油機(jī)調(diào)平衡的分步驟耗時(shí)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，采用傳統(tǒng)的調(diào)平衡方法，耗時(shí)最多的一道工序是移動(dòng)平衡塊，平均耗時(shí)在30分鐘左右，占平均總耗時(shí)（按90分鐘）的33.3%。在調(diào)平衡的實(shí)際操作過程中，造成平衡塊移動(dòng)慢的因素有很多，如：人員素質(zhì)有差異、設(shè)備現(xiàn)狀的限制性、操作空間有限、無專用工具等。

上述因素中，人員方面的因素完全可以通過針對(duì)性的培訓(xùn)加以解決；因設(shè)備部件或形狀對(duì)操作產(chǎn)生的限制，我們?cè)谑褂弥袩o法解決或解決成本過高；在工具方面，傳統(tǒng)調(diào)平衡方法所用的工具主要有套筒扳手、活動(dòng)扳手、大榔頭、撬杠、起子、手套等，均為日常經(jīng)常接觸到的通用工具，操作以砸、推、拉、撬為主，主要靠人的體力，但操作工程中消耗體力很大，容易造成人的疲勞，不但使平衡塊移動(dòng)速度慢，而且有很大的安全隱患。因此，可以通過制作一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作簡(jiǎn)便、成本低廉的專用工具，達(dá)到對(duì)平衡塊移動(dòng)速度快、移動(dòng)平穩(wěn)、定位精確、省力安全的效果。

三、問題的解決

按照上述平衡塊專用調(diào)整工具的目標(biāo)要求，結(jié)合游梁式抽油機(jī)曲柄上具有鋸齒的特點(diǎn)，我們參照齒輪-齒條機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)原理，以及加力棘輪扳手的大力矩高效省力原理，認(rèn)為專用調(diào)整工具的結(jié)構(gòu)中應(yīng)至少包含以下幾個(gè)部分：齒輪、齒輪軸、限位擋板、大小頭和棘輪快速扳手。

（一）齒輪 。為了操作方便，將齒輪、輪軸分開設(shè)計(jì)，齒輪大小與平衡塊鎖眼大小相適應(yīng)，其齒頂外徑95mm，分為10個(gè)齒，齒深15mm，齒與齒之間的距離為30mm，保證齒輪與曲柄齒條相吻合，確保既能高效傳遞力矩，又不打滑；操作時(shí)，齒輪承受很大的力矩，為保證齒輪的強(qiáng)度，齒輪材料選用45號(hào)碳素鋼，齒輪的厚度設(shè)計(jì)為43mm；為與輪軸配合牢固，齒輪內(nèi)部設(shè)置為一個(gè)同心正六邊形，其對(duì)邊距離為40mm，如圖1、圖2所示。

（二）齒輪軸。為了保證輪軸能順利穿過鎖眼孔，并有足夠的強(qiáng)度，我們將輪軸直徑設(shè)計(jì)為27mm，總長(zhǎng)度280mm，材質(zhì)選用45號(hào)碳素鋼，經(jīng)過相應(yīng)的熱處理工藝。輪軸前端是一段與齒輪中心內(nèi)六邊形尺寸相吻合的六方柱，最前端有一個(gè)直徑5mm的小孔，當(dāng)齒輪與輪軸安裝好后，插入銷釘可以固定齒輪；后端為尺寸46mm的六方柱，與46mm棘輪扳手口徑相吻合；輪軸中段設(shè)置長(zhǎng)度為200mm的螺紋，將外徑為64mm的限位擋板安裝在輪軸上，當(dāng)輪軸傳遞扭矩時(shí)，限位擋板抱住曲柄側(cè)面，起到保持輪軸平衡的作用。

（三）棘輪扳手。由于棘輪扳手為成品工具，可直接從市場(chǎng)上購(gòu)買，為配合輪軸工作，并達(dá)到省力的目的，我們選用帶加力杠的46mm棘輪扳手。

四、使用效果

抽油機(jī)平衡塊專用調(diào)整工具制作配套完成后，我們選擇了采油現(xiàn)場(chǎng)的抽油機(jī)作為試驗(yàn)機(jī)，任務(wù)是將該抽油機(jī)兩塊平衡塊分別外移50cm。從現(xiàn)場(chǎng)操作耗時(shí)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)來看，該工具移動(dòng)一組平衡塊的時(shí)間平均在5分鐘左右，調(diào)平衡耗時(shí)明顯降低；采用了加力棘輪扳手，不但調(diào)整速度快而且省力；在移動(dòng)平衡塊過程中，移動(dòng)尺寸比較精確；操作人員不必站在抽油機(jī)減速箱上，降低了安全風(fēng)險(xiǎn)，取得了良好效果。

參考文獻(xiàn)：

[1]張學(xué)木，張懷亭，張勇峰.游梁式抽油機(jī)調(diào)平衡工具的研制[J].石油機(jī)械，2007（05）：64-65.