蘭 真,方艷輝,米 偉,鄧 陽(yáng),張振港
(中國(guó)石油集團(tuán)渤海石油裝備制造有限公司,天津 300280)
游梁式抽油機(jī)出廠試驗(yàn)是抽油機(jī)產(chǎn)品在生產(chǎn)制造中最重要的環(huán)節(jié),抽油機(jī)試驗(yàn)運(yùn)轉(zhuǎn)前必須要保證其裝配的精度。游梁式抽油機(jī)80%以上的部件為鉚焊件,不可避免地存在焊后變形的問(wèn)題[1-3]。在抽油機(jī)整機(jī)裝配前必須要對(duì)鉚焊件上的螺紋孔過(guò)扣,以消除焊后變形造成的螺紋孔變形。同時(shí),抽油機(jī)部件在拋丸、噴漆后可能會(huì)因防護(hù)漏失使一些螺紋孔的表面附著鐵屑或漆渣,通過(guò)螺紋孔過(guò)扣也可清除螺紋表面異物,達(dá)到方便螺栓安裝,保證整機(jī)裝配精度的目的。因此,在抽油機(jī)裝配前對(duì)整機(jī)的螺紋孔過(guò)扣是非常重要的。
現(xiàn)階段,國(guó)內(nèi)各抽油機(jī)廠家依然采用絲錐手動(dòng)過(guò)扣的方式,一臺(tái)普通結(jié)構(gòu)的游梁式抽油機(jī)的螺紋孔多達(dá)近百個(gè),即便是結(jié)構(gòu)最簡(jiǎn)單的抽油機(jī)也有幾十個(gè)螺紋孔[4]。每臺(tái)抽油機(jī)裝配前最少需要手動(dòng)過(guò)扣數(shù)十次,在各抽油機(jī)廠家,絲錐手動(dòng)過(guò)扣時(shí)間長(zhǎng)、勞動(dòng)強(qiáng)度大、效率低的問(wèn)題一直存在。為此設(shè)計(jì)了一種快速過(guò)扣裝置,將電動(dòng)扳手與絲錐配合使用,大幅縮短過(guò)扣時(shí)間,減小工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。
快速過(guò)扣裝置考慮將普通的電動(dòng)扳手與絲錐配合使用,利用電動(dòng)扳手的高扭矩和高轉(zhuǎn)速完成過(guò)扣作業(yè),縮短過(guò)扣時(shí)間,提升工作效率。設(shè)計(jì)時(shí),先要解決電動(dòng)扳手與絲錐連接問(wèn)題,其次要保證過(guò)扣裝置組裝、拆卸的便捷性、連接的可靠性。設(shè)計(jì)思路:1 個(gè)普通電動(dòng)扳手,1 個(gè)與電動(dòng)扳手連接的電動(dòng)扳手連接頭,普通絲錐,1 個(gè)與絲錐連接的絲錐連接頭,1 個(gè)連接電動(dòng)扳手連接頭和絲錐連接頭的套筒(圖1)。
圖1 快速過(guò)扣裝置的設(shè)計(jì)
在使用前,首先將絲錐連接頭凹槽端與絲錐連接,然后將絲錐連接頭凸出端與套筒凹槽端連接,同時(shí)套筒另一側(cè)凹槽端與電動(dòng)扳手連接頭凸出端連接,最后將電動(dòng)扳手連接頭另一側(cè)凹槽端與電動(dòng)扳手連接。使用時(shí),利用電動(dòng)扳手將旋轉(zhuǎn)扭矩通過(guò)連接件傳遞給絲錐,實(shí)現(xiàn)快速過(guò)扣。
絲錐連接頭、電動(dòng)扳手連接頭與套筒三者之間的連接端設(shè)計(jì)成方形插入式結(jié)構(gòu)(圖2)。這種連接方式使各個(gè)接頭安裝、拆卸便捷,連接更可靠,扭矩傳遞更直接。絲錐連接頭、電動(dòng)扳手連接頭與套筒均調(diào)質(zhì)處理240~280 HB,保證其剛度。電動(dòng)扳手連接頭與套筒通用,僅絲錐連接頭采用成套設(shè)計(jì),即保持A、C 等尺寸不變,系列化B 的尺寸,最大化地降低成本。
圖2 連接端面
以游梁式抽油機(jī)CYJ12-6-73HF 為例,B 的系列化設(shè)計(jì)見表1。絲錐連接頭的系列化設(shè)計(jì),可以滿足快速過(guò)扣裝置與常用絲錐連接的需求,解決了抽油機(jī)上不同直徑螺紋孔需要采用不同規(guī)格絲錐的問(wèn)題(圖3)。
圖3 C126 系列絲錐連接頭
表1 絲錐連接頭系列化參數(shù) mm
利用快速過(guò)扣裝置對(duì)游梁式抽油機(jī)CYJ12-6-73HF 進(jìn)行整機(jī)過(guò)扣試驗(yàn),裝置操作簡(jiǎn)單、連接可靠、作業(yè)效率高,試驗(yàn)效果非常理想(圖4)。截至目前,利用快速過(guò)扣裝置對(duì)CYJ10-6-53HF、CYJ8-4.2-53HY、CYJ6-3-37HY 等各種型號(hào)的抽油機(jī)進(jìn)行過(guò)扣作業(yè),累計(jì)數(shù)量已經(jīng)達(dá)到200 余臺(tái)。近1 年的應(yīng)用結(jié)果表明:對(duì)于絲錐手動(dòng)過(guò)扣的方式而言,使用快速過(guò)扣裝置過(guò)扣的平均時(shí)間節(jié)省約83%,整機(jī)裝配效率提升20%,過(guò)扣合格率100%,工人勞動(dòng)強(qiáng)度明顯下降,工作效率大幅提升。
圖4 快速過(guò)扣裝置過(guò)扣試驗(yàn)
抽油機(jī)快速過(guò)扣裝置實(shí)用性廣泛,應(yīng)用領(lǐng)域不局限于抽油機(jī)產(chǎn)品,各領(lǐng)域中類似的設(shè)計(jì)需求或?qū)嵤┓绞骄刹捎没蚪梃b,但值得注意的是:應(yīng)該考慮快速過(guò)扣裝置與相關(guān)產(chǎn)品的關(guān)聯(lián)性,在產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)盡量避免過(guò)多的螺紋規(guī)格,降低絲錐連接頭的系列化數(shù)量,使該裝置更為便捷,使用成本更低。
一種抽油機(jī)快速過(guò)扣裝置,現(xiàn)在已獲得實(shí)用新型專利。該裝置具有絲錐連接頭、套筒、電動(dòng)扳手連接頭3 個(gè)部件,工作時(shí)將3 個(gè)部件依次連接組成一個(gè)連接器,然后將連接器兩端分別與絲錐和電動(dòng)扳手連接,打開電動(dòng)扳手帶動(dòng)絲錐轉(zhuǎn)動(dòng)可以輕松實(shí)現(xiàn)過(guò)扣工作。其實(shí)用性非常高,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單合理,充分利用電動(dòng)扳手可產(chǎn)生高扭矩、轉(zhuǎn)速快的特點(diǎn),配合絲錐使用極大地提高抽油機(jī)過(guò)扣工作的勞動(dòng)效率,大大降低勞動(dòng)強(qiáng)度,具有很好的應(yīng)用推廣意義。