弯游梁抽油机平衡臂失效分析及结构改进

针对16型弯游梁抽油机在吐哈油田使用过程中平衡臂支座出现底板焊缝开裂、连接螺栓断裂、加强筋板撕裂、游梁后端板压溃等问题,进行了游梁的受力计算和有限元分析,得出平衡臂支座底板与游梁上翼板焊缝处局部应力超过其许用应力、游梁后端板挤压应力超过其许用挤压应力是导致上述问题的主要原因。对比了平衡臂连接结构改进前后的受力分析,改进后的结构能够满足强度要求和抽油机安全可靠运行。     

弯游梁抽油机横梁螺柱疲劳强度分析及应用

吐哈油田的主力抽油机——弯游梁抽油机重要联接件横梁螺柱,工作中所受外载连杆力较大且复杂,发生故障频次相对较多。为此,以14型弯游梁抽油机螺柱疲劳断裂故障为例,重点对螺柱疲劳强度进行了计算分析。首次推导出受周期拉压载荷作用的螺柱受力公式,对横梁螺柱的疲劳断裂情况原因进行分析,在螺柱的结构、材料、预紧力等方面进行改进。并采取许用应力幅法、安全系数法,将改进前后的螺柱疲劳强度进行了对比计算和优化改进。结果表明,优化后许用应力幅增加30%,疲劳强度增加50%。现场使用证明,改进后的横梁螺柱的疲劳强度大幅度提高,故障率明显下降。     

抽油机双圆弧减速器漏油故障分析及解决措施

对吐哈油田使用的抽油机减速器跟踪调查发现,双圆弧减速器漏油故障是抽油机最为突出的问题。从减速器结构设计、制造、维护、工况及环境等环节进行漏油故障分析,并制定解决措施。经过2a多现场验证,改进后减速器故障显著减少,降低了故障停机的产量损失。     

弯游梁抽油机横梁故障分析及解决措施

为了提高弯游梁抽油机的可靠性,对弯游梁抽油机在运行过程中所存在的横梁摆动、横梁耳座处出现冲击振动和异响等故障进行深入分析,提出将横梁轴承座采用双轴承结构,横梁耳座采用开口螺栓加紧式,连杆上接头采用顶紧螺栓预紧,连杆销采用锁紧螺母等改进措施。从制造成本上对比,横梁双轴承结构改造比直接购买新横梁总成部件可节约成本25%左右。近3a的现场应用表明,通过上述改造的8型、10型弯游梁抽油机彻底消除了横梁摆动、横梁耳座处出现冲击振动和异响等故障。     

14型弯游梁抽油机游梁-平衡臂连接结构优化

14型弯游梁抽油机原游梁-平衡臂连接结构存在钢板开裂、连接螺栓断裂和焊缝开裂等故障。为此,对游梁-平衡臂连接结构原结构、1次优化结构和2次优化结构进行故障原因分析和受力分析,应用Pro/M对这3种结构进行FEA计算,得到了3种结构的Von Mises应力。结果表明,一次优化连接结构区域①、②、③、⑥的最大Von Mises应力均小于σs,并且较原结构有较大的改善,但1次优化连接结构区域⑤的应力仍较大,已经出现过几起补强筋板断裂故障;2次优化结构区域①、②、③、⑤、⑥、⑦的最大Von Mises应力比1次优化结构明显降低,在结构变动不大的情况下应力水平状况明显改善。