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苹卷第期石油机械
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抽油■机曲柄销的破坏形式分析
及弯矩计算
綦耀光。石临嵩张慧文
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石油大学·
摘要分析抽油机曲柄销的外载、破坏彤式及承受弯矩的计算方法等问题。指出曲柄
销承受的弯矩应按弹性基础上的梁计算曲柄销的损坏一般具有先松动后疲劳破坏的特征;曲
柄销的外载主要由连杆拉力和螺纹预紧力造成,设计节能型抽油机时应注意曲柄铺上载荷的
大小。
主题词芝兰琶雩舌
近几年来,游梁式抽油机曲柄销破坏的事故屡屡发生。据某油田年统计,曲柄销断
裂事故占抽油机总事故的~ ,造成的损失占总损失的左右,问题相当严重。曲
柄销的断裂,不仅影响原油产量,而且使抽油机/~ /的部件损坏。发生这类事故的原因
除与曲柄销的制造质量有关外年,
品合格率不到一半,设计依据、结构等方面也存在着一些问题。、中原等油田
都十分重视曲柄销的质量和设计机理研究。我们试图从曲柄销的受力、损坏原因和承受弯矩
的计算方法等方面谈几点看法。
曲柄销的外载
曲柄销的外载是引起曲柄销破坏的载荷。曲柄销和连杆之间的轴承正常工作时. 由轴承
传递的摩擦力造成的载荷很小,一般只有十几到几十牛顿米如——型抽油
机, 连杆拉力的峰值单侧不太于,取换算在轴颈表面的当量摩擦系数为.~
.,则摩擦力产生的扭矩仅有十几到三十几牛顿米。曲柄销主要承受连杆的拉力和螺纹
的预紧力,在计算曲柄销的疲劳强度时应主要考虑这两个力的影响。
曲柄销螺纹的预紧力拉力和扭矩是静载荷,
· 。现从事教学及石油机械设计工作.
收穑日期,修改稿收到日期,】
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第卷第期纂耀光等:抽油机曲柄错的破坏形式分析及鸯矩计算
随着曲柄销靠近大端而逐渐减小。按照目前的曲柄销结构和安装工艺,曲柄销螺母的上紧方
法一般采用加力杆加力拧紧和用重锤锤击冲击拧紧两种,这两种预紧方法都有可能在曲柄销
的退刀槽处产生较大应力。据分析,——型抽油机多采用螺纹的曲柄销.
退刀槽处的应力可达。在设计螺栓时安全系数取~
用钢制造的曲柄销,其许用应力口在左右,这个载荷和连杆拉力在曲柄销退
刀槽处产生的交变应力叠加,是一个不小的应力值,必须引起重视。是不是预紧力越大, 曲
柄销和曲柄体的接触就越好呢我们认为并非如此。首先是曲柄销、曲柄体、锥套三者之间
的接触状况主要取决于三者的加工精度。其次,锥套是开口套,一般并不能承受太大的载荷,
过大的预紧力改变了曲柄销、锥套和曲柄体的正确接触位置,使锥套变成椭圆形,曲俩销的
受力状况变坏。另外,预鬟力在曲柄销锥面上产生的正压力通过锥套传给曲柄体,过大的正
压力使曲柄体前端局部屈服,。景后,
,降低了曲柄销的寿命。
为防止曲柄销转动,保证曲柄销与曲柄体的良好接触和防止螺母脱落, 而又不需要过大的预
紧力,应选择好的防松方法。
连杆