钻井泵小齿轮轴的选材与加工

钻井泵小齿轮轴和大齿轮的制造质量,是决定钻井泵使用寿命的关键。选材和加工工艺将对小齿轮轴的质量有明显影响,因此会影响钻井泵将来的使用寿命。依据齿轮传动理论和现场使用、修理经验,从钻井泵失效的现象来进一步分析,认为小齿轮轴材料要选40CrNiMoA,热处理工艺应采用调质处理,使小齿轮的齿面硬度达到315～345HB,大齿轮齿面硬度达270～300HB,两者相差在30～50HB,从而可提高齿轮的传动效率和使用寿命。     

抽油机双圆弧齿轮减速器的制造质量控制

针对抽油机运行过程中双圆弧齿轮减速器发生主动轴窜轴、齿面快速磨损、主动轴和从动轴轴承盖端面漏油、轴承碎裂等主要故障及其产生原因,提出了减速器制造质量控制措施:通过对同一级人字齿轮副的两侧齿侧间隙差、同一轴左右两侧齿轮硬度差的控制及左右旋齿轮的轴孔配合优化选择等措施解决主动轴窜轴问题;通过对齿轮热处理硬度下限控制、滚刀齿形的周期检测、试车跑合接触迹线的控制克服齿轮快速磨损;通过改进密封设计防止轴承盖端面漏油;通过胶带轮静平衡严格检验及增加轴承内圈限位的方法排除轴承碎裂故障。     

抽油机球铁齿轮的化学成分及生产工艺

为提高抽油机减速器齿轮铸件的机械性能，提出以Sn代替Mo作为合金元素，并通过试验确定了合理的Si、Cu、Sn的加入量。指出Si加入量应控制在1．9％－2．1％范围内，同时加入0．36％～0．9％的Cu和0．025％～0．07％的Sn，可保证球铁的强度和延伸率都满足QT700－2的要求。鉴于试件与实际铸件的表面硬度有一定的差值，为提高铸件表面硬度，进行了余热正火试验，并给出了铸件在铸型内的时间－冷却温度曲线。最后根据球铁化学成分的选择结果，进行了齿轮生产试验。     

大型焊接齿轮焊接性能分析

在焊接压裂泵动力端驱动大齿轮过程中，齿圈－轮辐T形环焊缝、齿圈－秀板短焊缝出现了冷裂纹、热裂纹和层状撕裂等缺陷。经过多次分析，在焊接工艺对焊接方法、焊接材料、预热温度、焊接顺序、焊后热处理及操作方法等多方面实施优化改进；进行模拟实际焊接作业的工艺试验；设计制作了保温工装，最终摸索出一套有效的加工焊接大齿轮的工艺方法。两年来，共焊接加工大齿轮140多只，合格率100％，为焊接齿轮的推广应用提供了经验。     

焦炭塔下封头过渡段的组装与焊接

焦炭塔下封头过渡段的材质是 15CrMoR钢 ,由 5块锻件拼焊而成 ,其制造难点为 :(1)由于锻件厚度和直径较大 ,且坡口为双U形 ,增加了组对难度 ;(2 ) 15CrMoR钢焊接时易产生冷裂纹、近缝区硬化和热影响区软化等问题 ,因此要制定合理的焊接工艺 ;(3)拼接部件焊接量大 ,易造成焊缝处强度和硬度偏高而冲击韧性下降 ,需选择合适的热处理工艺。针对上述难点 ,介绍了下封头过渡段组对定位方法、焊接操作要点和热处理工艺。对试板的力学性能、冲击韧性和冷弯及硬度进行测试 ,焊缝的 0℃夏比冲击功从平均 4 2 .6J提高到96J ,硬度由平均 2 0 5HB下降到 16 4HB ,表明下封头过渡段的综合机械性能有了显著改善 ,所采用的焊接工艺和热处理工艺是正确合理的。     

提高抽油机减速器齿轮弯曲疲劳强度的试验研究

根据对抽油机减速器齿轮断齿失效特点的分析,采用模拟试验系统评定了不同热处理及喷丸工艺对其主动轴齿轮和中间轴齿轮疲劳寿命的影响。试验表明,经整体调质中硬齿面齿轮(HB350～380)的弯曲疲劳寿命最长;采取喷丸工艺可大大提高齿轮弯曲疲劳寿命。     

非圆齿轮传动提高游梁式抽油机效率研究

提出利用非圆齿轮传动提高游梁式抽油机效率。按照抽油机特殊运动规律,将常规游梁式抽油机减速箱设计成非圆齿轮啮合副,以形成新型节能抽油机。以兰石CYJ10-4·2-53HB型游梁式抽油机为例,通过分析,并利用Matlab软件对游梁式抽油机采用非圆齿轮传动减速箱和采用常规齿轮传动减速箱时的运动和动力性能进行了仿真对比。计算表明,采用非圆齿轮传动游梁式抽油机可比同型号常规游梁式抽油机节能14%。     

不同齿轮传动型游梁式抽油机的节能分析

分析了两种不同齿轮传动型（常规圆齿轮传动型和非圆齿轮传动型）游梁式抽油机的节能工作原理,认为采用非圆齿轮传动能提高游梁式抽油机效率。按照抽油机特殊运动规律,将常规游梁式抽油机减速箱中的圆齿轮传动改为非圆齿轮传动。可以形成新型节能抽油机。以CYJ10-4．2-53HB型游梁式抽油机为例,通过分析与计算,表明采用非圆齿轮传动可节能14％。     

制氢装置中变系统管道腐蚀开裂原因分析

介绍了某石化公司制氢装置中变系统不锈钢管道多次发生腐蚀开裂的情况,通过分析确定裂纹形成的主要原因是奥氏体不锈钢应力腐蚀开裂。从机理分析,在温度60~150℃时,二氧化碳腐蚀产物厚而疏松、易破损,所以中变系统管道出现裂纹现象较多。通过对腐蚀部位材质检测,其名义材质为0Cr18Ni10Ti合金,但实际不含钛成分;硬度值在HB 230以上,也高于此类材质要求硬度指标HB 187。这些问题说明供货材料合金组织控制不良,在施工过程中焊接工艺又参差不齐,最终导致焊接部位存在过大的残余应力,这些残余应力先破坏了焊接热影响区的晶间钝化膜,再形成点蚀坑并逐步形成裂纹。通过采取消除应力、水质控制、材质升级、操作优化等措施,取得良好效果,确保了装置的长周期运行。     

抽油机减速箱漏油的解决办法

游梁式抽油机是江苏油田试采二厂目前最主要生产原油的设备，抽油机本身状况的好坏，直接影响到原油的生产。而作为抽油机的关键部位——减速箱如果经常出现渗漏齿轮油，会导致抽油机齿轮油量达不到标准，减速箱内齿轮磨损严重，各轴轴承因得不到及时润滑而发热，造成不同程度的损坏。江苏油田试采二厂采油九队一个月内出现了17井次的减速箱漏油事故，其中韦2—29井、韦2—32井因漏油严重，导致减速箱内中间轴齿轮齿面胶合，损伤较为严重；韦2—46输出轴、轴承都磨损严重，以至更换了减速箱。因此，减速箱漏油这一技术难题必须加以解决。     

抽油机减速器圆弧齿轮的模糊可靠性设计

针对用传统方法设计的抽油机减速器圆弧齿轮安全系数偏大、齿轮重量大、减速器体积大的问题，用模糊可靠性理论分析了圆弧齿轮的应力和疲劳强度，并建立了数学模型。以减速器重量最轻为优化设计目标，把疲劳强度可靠性约束。齿宽和分度圆尺寸约束以及各设计变量上下界约束的取值范围视为设计空间上的模糊子集，得到了相应的约束条件。经实例计算表明，在疲劳强度的模糊可靠度不小于０．９９９的情况下，与原设计相比，齿轮的重量可减轻２３．９％。     

用方案选择法改进抽油机支架结构

以CYJ14－5－73HB型抽油机为例，阐明了用方案选择法对游梁式抽油机支架结构进行改进的具体步骤：首先分析抽油机支架受力状况，并用有限元法进行强度和刚度计算；然后用方案选择法进行结构优化，从而可得到一个应力分布均匀、刚度增大、重量显著减轻的新结构支架。实践表明，采用方案选择法对抽油机支架结构进行改进效果良好，不仅可节省钢材达30％，而且可减小支架顶部振幅，同时也使焊接量减少，节省焊接工时。     

15CrMo管道焊接工艺应用与研究

1前言大庆石化总厂乙烯二期改扩建工程中，裂解汽油加氢装置工艺物流管道的安装使用了较多15CrMo管材，其主要规格为φ168mm×11mm，设计温度530℃，设计压力1．2MPa。施工单位套用某地化肥厂同材质管线的焊接方案，试焊门道口，经射线探伤检查有4道焊口不合格，且焊缝外观存在飞溅、咬边等缺陷，焊接合格率仅为692％。由于工作介质为加氢汽油，操作温度高，危险性大，为了保证焊接质量，对15CrMo钢管的焊接工艺进行了分析，改进了原焊接工艺。2母材的化学性能及力学性能2．1母材的化学成分2．2母材的力学性能工焊接工艺方案选择3．1根据…     

抽油机双圆弧齿轮和渐开线中硬齿面齿轮减速器的对比试验

为了探讨油田在用的抽油机渐开线中硬齿面齿轮减速器和软齿面双圆弧齿轮减速器的极限承载能力和轮齿的破坏形式,作者对CYJ3型抽油机所配的两种减速器做了对比试验。试验是根据封闭功率流原理,通过机械加载试验台,在齿轮的材料和齿轮副的几何参数相同条件下进行的,并作了试验分析。通过试验对比,得出了两种减速器齿轮的实际承载能力,分析了渐开线齿轮的点蚀出现在齿面节线附近,并随载荷的增加,有迅速扩展的趋势;而双圆弧齿轮的齿廓啮合,接触良好,无点蚀及微裂纹。     

曲柄导杆式抽油机的设计计算

给出了曲柄导杆式抽油机的几何计算、运动计算和动力计算的理论公式。以CYJD12—4．8-73HB型曲柄导杆抽油机为计算实例．论述了曲柄导式抽油机的性能特点．并与常规游梁式抽油机进行了对比。计算结果表明．曲柄导杆式抽油机在满足使用条件下，可节电21％以上，是一种有发展前途的长冲程抽油机。     

抽油机用大启动力矩多速电动机

针对抽油机用电动机普遍存在不能按生产工艺要求进行调速、电能浪费较大、胶带和抽油杆等易磨损及使用寿命短等问题，研制出一种为抽油机配套的新型大启动力矩多速电动机。其主要特点：（1）多速可调可控；（2）每一速度下均可带动抽油机一次平稳启动并长斯可靠运行，具有大启动力矩和大的输出功率；（3）同机座号的电动机外形及安装尺寸与普通Y系列电动机相同，便于更换安装。防护等级为IP44，适应野外工作环境。使用证明，新型电动机运行状况良好，比同机座号的Y系列电动机节电15％～35％；可减轻电动机轴承、减速器齿轮及抽油杆等的机械磨损，延长电动机、抽油杆及胶带轮等的寿命。     

游梁行星轮组合式长冲程抽油机

游梁行星轮组合式长冲程抽油机的设计要点是，在旋转驴头上固接一个与之同轴心的行星齿轮，在机架上固接一个以游梁支点为圆心的齿轮轨同驴头行星齿轮相啮合，使驴头既可随游梁摆动，还可大角度自转，从而有效地增大冲程。导出了这种抽油机的悬点速度、加速度及冲程的计算公式。最后还将这种抽油机同常规游梁抽油机和无游梁长冲程抽油机作了比较。     

空气锤钻头保径技术探析

介绍了空气锤钻头结构特点和空气锤保径技术研究现状,把空气锤钻头磨损分成了钻头齿断齿、钻头齿掉齿、钻头齿偏磨、钻头齿齿高磨损、钻头刚体磨损及钻头刚体划伤6种形式,并从材料选择、结构设计和空气锤钻井工艺3方面对磨损进行了分析。从材料选择和结构改进2个方面对现有空气锤进行了改进,提出了"三翼面"保径空气锤钻头。新型空气锤保径钻头在龙岗39井空气锤钻井应用中取得了钻进1 899.35 m只磨损2.5 mm的好成绩。     

改进切削液提高插齿质量

本文论述了在插齿机加工调质处理硬度为HB．229－269的42CrMo钢内齿圈时，只改变了切削液成分后，就提高了齿面加工质量和延长刀具寿命两倍以上拴过程。     

抽油机齿轮的堆焊修复

近年来我国抽油机采油井已占总井数的80%以上,常规抽油机(以游梁式为主)在野外全天候、长时间连续运转,使得抽油机减速箱Ⅱ级减速的齿轮和轴受到腐蚀、冲击、疲劳、过载而造成打齿、磨损,其输出轴达不到额定扭矩要求,因此需要更换新的齿轮和轴。通过齿轮及轴的堆焊修复方法的应用,不需更换新的齿轮和轴,可节约原工件成本的50%以上,并缩短了抽油机维修时间,提高了采油率。该项技术已获得国家发明专利(ZL02157332.8),目前在国内的大庆油田、吉林油田、辽河油田、胜利油田、华北油田等地广泛应用。常规的抽油机齿轮和轴堆焊修复方法一般采用气…