郝洪峰 白波

【摘 要】游梁式抽油機(jī)曲柄平衡調(diào)整過(guò)程中存在緊卸平衡塊固定螺栓鎖緊螺母和固定螺母、拆裝鎖塊、移動(dòng)平衡塊等困難環(huán)節(jié)，通過(guò)研制應(yīng)用棒式敲擊工具、防墜扳手、舉升器、組合鎖塊、多功能扳手，并優(yōu)化操作方法，解決了調(diào)整過(guò)程中存在的難點(diǎn)，提高了工作效率和安全性。

【關(guān)鍵詞】游梁式抽油機(jī)；曲柄平衡；調(diào)整；對(duì)策

游梁式抽油機(jī)曲柄平衡調(diào)整是為了讓電機(jī)在抽油機(jī)上下沖程做功相近，從而實(shí)現(xiàn)節(jié)能和改善抽油機(jī)工況的目的?，F(xiàn)場(chǎng)抽油機(jī)曲柄平衡調(diào)整時(shí)，通常需要采油工站在抽油機(jī)曲柄上，用大錘敲擊平衡塊扳手松緊平衡塊固定螺栓鎖緊螺母和固定螺母，用兩把扳手配合拆裝平衡塊固定鎖塊，用撬杠或其它移動(dòng)工具移動(dòng)平衡塊。操作屬于登高作業(yè)，由于曲柄作業(yè)面面積狹小，采油工作業(yè)時(shí)存在失足跌落、磕碰擠壓等人身傷害風(fēng)險(xiǎn)，所以操作者普遍會(huì)感到恐懼。

一、游梁式抽油機(jī)曲柄平衡調(diào)整的難點(diǎn)分析

1.1卸松平衡塊固定螺栓鎖緊螺母和固定螺母時(shí)的初始階段

這一階段需要操作者發(fā)力用大錘擊打平衡塊扳手。由于一般大錘的截面積小于6×6cm2，平衡塊扳手手柄厚度小于3cm，兩者理論接觸面積只有18cm2，而長(zhǎng)期使用的大錘和扳手柄均會(huì)出現(xiàn)接觸面變形現(xiàn)象，實(shí)際接觸面積更小，對(duì)操作者擊打的準(zhǔn)確性提出了很高要求。實(shí)際操作中極易出現(xiàn)打空、打滑現(xiàn)象，打滑時(shí)大錘就會(huì)擊打到操作者小腿上造成傷害，打空時(shí)會(huì)導(dǎo)致操作者重心失穩(wěn)甚至跌落。在平衡塊靠近曲柄兩端的情況經(jīng)常出現(xiàn)，操作者的一條小腿必然會(huì)處于平衡塊扳手的轉(zhuǎn)動(dòng)方向上，若擊打力度過(guò)大，扳手會(huì)快速轉(zhuǎn)動(dòng)而撞到操作者小腿上造成傷害。

1.2拆卸平衡塊固定鎖塊階段

這一階段需要操作者用兩把扳手配合一手順時(shí)針發(fā)力，一手逆時(shí)針發(fā)力才能實(shí)施。由于兩把扳手分別處于平衡塊兩側(cè)，操作者不能同時(shí)觀察扳手與鎖塊固定螺栓的配合情況，易出現(xiàn)扳手打滑磕碰、擠壓等人身傷害。還由于螺栓長(zhǎng)期處于風(fēng)吹日曬雨淋的自然環(huán)境條件下，易出現(xiàn)生銹現(xiàn)象，從而出現(xiàn)拆卸費(fèi)力甚至拆卸不動(dòng)的情況。

1.3移動(dòng)平衡塊階段

平衡塊（8-14型機(jī)）重量普遍在9-20KN之間，為防止平衡塊掉落，曲柄傾斜角一般小于5°。在用大錘敲擊平衡塊避免銹塵與曲柄粘連的情況下，滑動(dòng)摩擦系數(shù)0.15，不考慮平衡塊螺栓與曲柄間的摩擦阻力，則移動(dòng)平衡塊的力F要大于等于摩擦阻力f，平衡塊才能移動(dòng)。計(jì)算結(jié)果：

Fmin≧fmin=μN(yùn)mincos5°=0.15×9×0.996=1.3446KN

Fmax≧fmax=μN(yùn)maxcos5°=0.15×20×0.996=2.988KN

而一般成年男人單臂提拉力小于0.7KN，若無(wú)工具難以移動(dòng)平衡塊。已有的平衡塊移動(dòng)工具如撬杠、搖把、棘輪扳手、齒條移動(dòng)工具等，或者存在使用條件受限，或者存在安裝復(fù)雜，不能避免習(xí)慣性違章（常見(jiàn)的違章操作是不拆鎖塊，撬起平衡塊后部，平衡塊與曲柄間加墊塊，用撬杠前推平衡塊，特點(diǎn)是耗時(shí)短，操作簡(jiǎn)便。由于存在鎖塊齒與曲柄齒的沖擊，會(huì)降低齒的強(qiáng)度甚至直接沖擊損壞，所以應(yīng)禁止。

1.4緊固平衡塊固定螺栓鎖緊螺母和固定螺母時(shí)的末尾階段

這一階段同樣需要操作者發(fā)力用大錘擊打平衡塊扳手，只是與卸松時(shí)扳手的轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反，存在的風(fēng)險(xiǎn)與困難和卸松的初始階段一樣。

1.5緊固平衡塊固定鎖塊階段

這一階段通過(guò)涂抹潤(rùn)滑脂可以減輕操作難度，但在最后階段同樣需要操作者發(fā)力用兩把扳手?jǐn)Q緊鎖塊固定螺栓，存在的風(fēng)險(xiǎn)與困難和卸松的初始階段相似。

二、對(duì)策措施

2.1高空作業(yè)危險(xiǎn)的解決方法

研制防墜扳手、棒式敲擊工具、舉升器等工具（圖1-圖3），將高空發(fā)力作業(yè)改為地面操作，消除卸緊平衡塊固定螺栓鎖緊螺母和固定螺母過(guò)程中的風(fēng)險(xiǎn)。

舉升器由橫叉頭、羅馬桿、鎖緊機(jī)構(gòu)組成。舉升防墜板手時(shí)，橫桿2、橫桿3支撐防墜扳手手柄，防墜扳手的弧形墊塊位于橫桿2、橫桿3之間，限制其前后移動(dòng)；橫桿2、橫桿3外端的螺母限制防墜扳手左右移動(dòng)；橫桿1位于防墜扳手手柄之上，且具有一定間隙，橫桿1與橫桿2、橫桿3一起限制防墜扳手縱向大幅移動(dòng)。防墜板手到位后，下放舉升器側(cè)向移動(dòng)即可實(shí)現(xiàn)舉升器與防墜扳手的分離。

防墜扳手由手柄、六角扳頭、扶正筒、牽引環(huán)、卡子、弧形墊塊、彈力繩等組成，反正兩面使用緊卸平衡塊螺栓螺母。緊卸鎖緊螺母時(shí)反轉(zhuǎn)扳手，支撐筒與弧形墊塊的存在保證了扳手與螺母端面始終處于平行狀態(tài)，確保緊卸鎖緊螺母時(shí)沒(méi)有分力；防墜板手使用過(guò)程中彈力繩始終繞過(guò)平衡塊分別掛在防墜扳手的牽引環(huán)和手柄尾端通孔。保證極端情況下，防墜扳手脫出螺母也不會(huì)墜落，確保地面操作者的安全。彈力繩安裝時(shí)應(yīng)避免出現(xiàn)在迎擊面上。

棒式敲擊工具由分段棒體、連接套、敲擊套管、鎖緊機(jī)構(gòu)組成。操作者站在抽油機(jī)旁揮動(dòng)棒式敲擊工具擊打防墜扳手，敲擊管與防墜板手手柄垂直接觸，實(shí)現(xiàn)了沖擊動(dòng)能可靠傳遞，扳手以平衡塊固定螺栓為圓心轉(zhuǎn)動(dòng)。

2.2鎖塊拆裝困難的解決方法

研制改進(jìn)了組合鎖塊及多功能扳手（見(jiàn)圖4、圖5），將鎖塊完全拆裝改為部分拆裝，由兩把扳手操作改為一把，降低了難度。

組合鎖塊由鎖片、鎖片固定螺栓、齒輪、階梯軸、固定螺母、補(bǔ)償筒、墊片等組成。油井生產(chǎn)時(shí)組合鎖塊安裝在鎖塊孔內(nèi)，起到止動(dòng)功能。調(diào)平衡時(shí)只卸掉鎖片，一把扳手即可完成。多功能扳手由多功能扳頭、手柄組成，可以拆裝鎖片、松卸鎖塊固定螺母、轉(zhuǎn)動(dòng)階梯軸、抽油機(jī)底座壓杠螺栓緊固、井口流程卡箍裝卸等，減少了工具攜帶量。

2.3平衡塊移動(dòng)費(fèi)力及習(xí)慣性違章的解決方法

組合鎖塊及多功能扳手配合可以移動(dòng)平衡塊。手握多功能扳手手柄尾部，用多功能扳手矩形扳口轉(zhuǎn)動(dòng)階梯軸四棱部分，多功能扳手逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)90°，后撤手柄階梯軸四棱部分進(jìn)入六角形扳口，順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)90°，前推手柄階梯軸四棱部分進(jìn)入矩形扳口，如此循環(huán)即可將平衡塊調(diào)整到位。

三、結(jié)論

（1）人站在地面揮動(dòng)棒式敲擊工具，擊打防墜板手，卸松平衡塊固定螺栓，提高了工作安全性。

（2）扶正筒防止卸緊平衡塊固定螺栓鎖緊螺母脫出，弧形墊塊保證了扳手狀態(tài)穩(wěn)定，彈力繩確保了扳手脫出也不會(huì)掉落，三重防護(hù)設(shè)計(jì)，提高了地面作業(yè)人員工作安全性。

（3）利用舉升器將防墜扳手，傳給機(jī)上操作人員及取下防墜扳手，提高了上機(jī)人員工作安全性。

（4）組合鎖塊的使用減少了操作步驟降低了操作難度，從技術(shù)上消除了習(xí)慣性違章操作。

【參考文獻(xiàn)】

[1]王鴻勛、張琪.《采油工藝原理》，石油工業(yè)出版社，1997.

[2]鄒艷霞《采油工藝技術(shù)》，石油工業(yè)出版社，2006.