抽油机横梁轴承座连接螺栓断裂原因分析及改进措施
连杆螺栓断裂的主要原因分析.doc
连杆螺栓断裂的主要原因分析通过对47起船用柴油机事故的调查和处理，我们知道在整个柴油机损坏事故中，有25起事故(连杆衬套和曲轴衬套)，占发动机损坏事故的53.1%，11起机体断裂事故，占事故的23.4%，5起自然事故(机器根本无法检查)，占事故的10.8%，4起曲轴断裂事故，占事故的8.5%，1起缸套断裂事故，占事故的2.1%从11起机身断裂事故来看，虽然断裂的连杆螺栓在整机损坏事故中并不占很大比例，但事故后果极其严重，甚至导致整机报废。
为此，笔者根据多年来几台柴油机连杆螺栓断裂的主要原因谈了自己的看法:1.安装过程中螺栓扭矩过大由于连杆螺栓由细螺纹制成，且杆长，因此当螺母拧紧至其正确的拧紧程序时，如果用额外的力拧紧，仍可将其拉出。
因此，由于心理素质差，操作人员往往害怕螺栓松动。
用扭矩仪扳手拧紧不稳定螺栓规定的扭矩。
相反，他们根据经验使用大扳手来施加力。
有时，他们将螺栓拧半圈，以赶上螺母的螺栓孔，导致螺栓承受过大的拉伸应力并产生拉伸变形。
2.安装前对螺栓的技术检查不够为了识别螺栓的质量，从单方面的宏观检查来看，使用没有任何问题的螺栓是不安全的。
相反，应该仔细检查螺栓的每一个细节。
螺栓的质量和是否可以重复使用必须满足以下条件:(1)对拆卸和重新组装的螺栓进行磁探伤。
在没有仪器检查的情况下，螺栓还应确保表面没有裂纹、斑点和凹坑。
(2)由于螺栓采用细螺纹，螺纹表面应无凹痕、毛刺和划痕。
螺栓的配合面应确保所需的:度平滑度。
(3)螺栓拉伸变形的测量方法可用千卡或专用样板测量。
从螺栓支撑面到尾部的长度也可以通过标准螺栓进行检查。
一般情况下，超过0.2%的变形长度应更换。
(4)测量螺栓是否有裂纹的一种简单方法是用绳子提起螺栓，用锤子轻轻敲打，听清楚程序，辨别好坏。
根据对螺栓断裂事故的调查，大多数都是由于忽视上述原因造成的。
3.产品质量不合格。
连杆螺栓看起来很简单，但在技术和材料上更为严格。
通常使用优质碳钢或合金钢(根据高、中、低速柴油机选择)。
抽油机常见故障排查与隐患处理对策
抽油机常见故障排查与隐患处理对策摘要：抽油机是油田开采设备，具有构造合理、工作平稳、操作简单等特点。
但由于油田开采的环境较为恶劣，且设备长时间连续运转，会产生各种形式的故障。
本文从抽油机的工作原理、抽油机常见的故障及原因进行分析，提出了具体的应对措施，以此来保障抽油机的正常使用，使油田的生产更加的安全、高效。
关键词：抽油机；故障排查；隐患处理；对策抽油机是采油生产过程中最为重要的设备。
它的主要功能是从地下开采地层中的原油。
由此可见，抽油机的运行效率和安全性将直接关系到油田的生产效率。
在抽油机运行过程中，受各种因素的影响，很容易出现各类的故障问题。
只有及时发现故障、及时排除故障，才能保证抽油机长期处于安全稳定的运行状态，满足生产需要。
1游梁式抽油机构成及工作原理抽油机是一种用于开采石油的地面机械设备。
目前应用最广泛的抽油设备是游梁式抽油机，通常由交流异步电机直接拖动，曲柄带以配重块带动抽油杆驱动井下油泵周期性地上下运动，将井下原油输送到地面。
抽油机主要部件：提供动力的动力机；传递动力并降低速度的减速器；传递动力并将旋转运动变成往复运动的4杆机构（曲柄、连杆、游梁、支架及横梁和底座）；传递动力并保证光杆做往复直线运动的驴头及悬绳器总成；使抽油机停留在任意位置的刹车装置以及使动力机能在较小的负载变化范围工作的平衡装置。
由动力机供给动力，减速器将动力机的高速转动变为抽油机曲柄的低速转动，由曲柄—连杆—游梁机构将旋转运动变为抽油机驴头的上、下往复运动，经悬绳器总成带动深井泵工作。
2抽油机故障2.1游梁和支架发生故障游梁的主要故障是轴承座滚子断裂、游梁开裂和轴承座开裂。
轴承座的滚子破损主要是由于润滑不良或强度不足造成的；焊接过程中的未焊透导致支架之间出现间隙。
抽油机长期运行，使钻孔中心与减速器中心轴不一致，导致游梁受力不均，开裂；抽油机长期运行导致基础下沉，导致基础不平，抽油机运行不稳定，导致支架变形或开裂。
螺栓断裂原因分析及预防
螺栓断裂原因分析及预防摘要：本文通过对失效螺栓及同批次的零件进行理化分析和无损检测。
对断裂件进行了宏观、微观断口观察、金相组织检查、硬度、化学成分、破坏拉力等一系列试验，经分析找出螺栓失效原因，并提出预防措施。
关键词：螺栓断裂回火脆化螺栓作为飞机上重要的紧固件，其发生断裂危害较大。
我厂修理过程中使用的螺栓主要为M4、M5、M6、M8和M10等规格，然而在某产品装配和停放过程中，某批次30CrMnSiA M8的螺栓先后发生脆性断裂。
引起工厂高度重视，因为螺栓发生脆断，不论是氢脆断裂，还是热处理造成的脆性断裂大都与“批次性”问题有关，涉及数量多，危害大，组织专业人员对螺栓在装配过程中及装配一段时间后发生断裂的原因进行了分析，并对后续的预防工作，提出了建议和方案。
1 宏观、微观检查对断裂螺栓进行宏观观察：发现断裂位置接近于第一扣螺纹处见（图1）。
断裂处螺纹表面未发现有明显的机械接触痕迹，如压坑、啃刀、划伤等表面缺陷，也未发现热处理表面烧蚀痕迹、螺纹变形等现象，没有局部麻点、剥蚀等缺陷。
断裂螺栓螺纹牙底呈线性起源，放射棱线粗大，断口附近无明显宏观塑性变形，断口齐平，呈暗灰色，断面粗糙，具有金属光泽（图2）。
图1断裂螺栓图2螺栓断口图3 螺栓整体形貌对裂纹断口进行观察，断口特征呈现以沿晶为主＋韧窝的混合断裂形貌，且断口源区未见冶金和加工等产生的缺陷。
对同批次的螺栓抽样进行了磁粉检测，在螺纹的根部没有发现表面或近表面裂纹，对螺栓进行X射线检测，也没有发现内部缺陷。
同批螺栓见图3。
2 材质检验2.1成份分析抽取同批次的螺栓去掉镀层后制取化学粉末，采用碳、硫联合测定仪对碳、硫含量进行了检测，利用QSN750光谱仪对其它元素进行了检测，结果见(表1)，螺栓的化学成分符合技术要求，但含碳量较高。
表1 化学成份检测结果表2.2 金相分析在靠近断口位置切取金相试样，镶嵌、磨抛、腐蚀后，显微镜对试样进行组织观察，螺栓显微组织为较粗大的回火马氏体（图4）。
游梁式抽油机故障原因与预防
游梁式抽油机故障原因与预防（江汉油田清河采油厂 262714）摘要：游梁式抽油机是主要的采油设备，设备的故障会直接影响油井的采油时率，预防游梁式抽油机故障的发生可以提高采油时率增加油井产量。
关键词：游梁式抽油机、减速器曲柄销横梁引言清河采油厂开发已有26年了，随着时间的推移，作为采油主要设备——抽油机，逐渐老化，设备技术性能和安全性能大幅度降低，已经严重威协到油田正常生产，尤其是近两年来，抽油机连续发生曲柄销断裂，造成抽油机翻机的恶性事故。
因此，加强抽油机检查维护保养管理以及提高员工对抽油机的故障判断与预防知识，迫在眉睫。
各部件常见故障原因及预防：一、抽油机底座抽油机底座常见的故障：底座疲劳开裂和底座变形故障原因与预防：土基础不牢实，活基础下沉。
抽油机在上下运动时，因底座与基础不平，引起轻微振动，长时间振动，会造成底座工字钢被撕裂 .在抽油机运转一段时间后，应及时检查底座和基础，如发现基础下沉或底座与水泥基础接触面有间隙，应及时加垫斜铁，水平调整完毕后，均匀拧紧地脚螺栓。
二、减速器：减速器常见故障：输入轴窜轴、轴承破损、减速器漏油a、输入轴窜轴的原因与预防：减速器缺油或过赃，造成齿轮或轴承干磨，长时间使轴承磨损破坏或齿轮磨损，齿轮与齿轮的配合间隙大于0.35mm，主动轴窜轴、减速器发生异响。
发现主动轴窜轴，有异响，应及时送回大修。
b、减速器漏油的原因与预防：减速器密封主要由轴内密封圈、盖板内密封圈和外密封圈组成。
密封圈的磨损损坏，造成减速器漏油；发现减速器漏油，应及时更换密封圈。
平时应定期检查油质情况，保证减速器的润滑，减速器润滑油半年更换一次。
三、曲柄装置曲柄装置常见故障：曲柄销退扣、曲柄销轴承磨损、锥套松动、曲柄销断裂a、曲柄销退扣的原因及预防：1、是安装曲柄销时，曲柄孔和曲柄销锥套、曲柄销轴表面不干净，有杂物，造成曲柄孔与曲柄销轴的接触面锥度配合不到位，运转一段时间，曲柄销轴压帽松动，退扣。
轴承紧固件行业中常见故障原因及预防措施分析
轴承紧固件行业中常见故障原因及预防措施分析轴承紧固件是指用于连接轴承和机座的各种螺栓、螺母、销子、垫片等零部件。
在轴承紧固件行业中，常见的故障原因主要包括紧固件材质问题、紧固件装配问题、紧固件松动及滑脱等。
针对这些常见故障，本文将进行分析，并提出防范措施。
首先，紧固件材质问题是导致轴承紧固件故障的主要因素之一。
例如，如果使用的螺栓材料强度低于设计要求，会导致螺栓断裂。
此外，螺母材质疲劳强度不足也会造成紧固件的松动。
为了预防这些故障，首先应选择材质符合要求的紧固件。
在使用螺栓时，应确保强度符合设计要求，并严格按照材料的使用寿命来进行定期更换。
此外，在选择螺母时，应注意其强度和疲劳强度是否满足要求。
其次，紧固件装配问题也是导致轴承紧固件故障的一个重要原因。
轴承紧固件的装配质量直接影响着机器的性能和寿命。
装配不当会使轴承紧固件出现松动、错位、损坏等问题，进而导致机器噪音、振动和过早的失效等故障。
为了预防这些故障，首先应确保紧固件的装配工艺规范、严密。
在安装螺栓时，应按照技术要求确定紧固力；在安装螺母时，应确保螺母旋紧到规定扭矩，并对紧固件进行定位、标识，防止装配不当造成的失效。
另外，紧固件本身的松动也是常见的故障。
在运行过程中，螺栓螺母由于振动等外界作用力造成松动，导致紧固件与轴承之间的连接关系变弱，进而引发故障。
为了预防紧固件松动的故障，可以采取以下措施：首先，应选择合适的安装工艺和方法，例如使用带垫片的紧固件，应使用合适的垫片，并根据实际需求确定其数量和位置；其次，在装配时，应定期检查和紧固紧固件，确保其紧固力恒定；此外，还可以采用防松设备，例如使用弹簧垫圈、锁紧螺母等，增加紧固件的粘滞力。
此外，轴承紧固件的滑脱也是常见的故障现象。
滑脱是指螺栓或螺母在运行过程中由于振动或加载时产生的外力而使紧固件的连接失效。
滑脱会导致轴承紧固件松动，甚至造成机器失效。
为了预防轴承紧固件的滑脱故障，首先应合理设计紧固件的连接结构，并根据实际需求选择合适的紧固件。
柴油机连杆组件常见故障分析与排除
柴油机连杆组件常见故障分析与排除
柴油机连杆是链接曲轴与活塞的重要组件，常见故障主要包括连接螺栓断裂、连接螺栓过紧或过松、片剂滚子轴承损坏等。
以下将针对这些常见故障进行分析与排除方法的介绍。
连接螺栓断裂是柴油机连杆组件的一种常见故障。
这主要是由于材料疲劳、应力过大或螺纹损坏等原因导致。
当发生连接螺栓断裂时，需要及时停机检修。
首先，需要检查螺纹是否损坏，如有损坏需要更换螺纹；然后，还需要检查连杆轴瓦是否磨损，如有磨损需要更换轴瓦；最后，要重新安装新的连接螺栓，并根据规定的拧紧力矩进行拧紧。
连接螺栓过紧或过松也是柴油机连杆组件的常见故障之一。
连接螺栓过紧会导致连杆轴瓦过早磨损，连接螺栓过松则容易引起螺栓断裂。
因此，需要合理进行螺栓的拧紧。
排除方法是使用专用的扳手或扳手套筒，并根据制造商提供的扭矩规范进行拧紧。
片剂滚子轴承损坏是另一种常见的连杆组件故障。
片剂滚子轴承损坏主要是由于润滑不足、杂质进入或使用寿命到期等原因导致。
当发生片剂滚子轴承损坏时，首先需要检查润滑系统，确保润滑油的供给充足；然后，需要清洗轴承座和滚子，排除杂质；最后，要更换新的片剂滚子轴承。
总之，柴油机连杆组件的常见故障包括连接螺栓断裂、连接螺栓过紧或过松、片剂滚子轴承损坏等。
在排除故障时，需要根据具体情况采取相应的方法，如更换螺栓、重新拧紧螺栓、清洗润滑系统等。
同时，还需注意定期检查和维护，确保连杆组件的正常运行。
抽油杆断脱分析与防治对策
抽油杆断脱分析与防治对策抽油杆断脱是指在油田采油过程中，由于工作条件、设备故障或操作失误等原因造成抽油杆在井下断裂或脱离工作状态的现象。
抽油杆断脱不仅会影响油田的正常生产，还可能导致安全事故的发生。
对抽油杆断脱进行分析与防治对策的研究具有重要的意义。
一、抽油杆断脱的主要原因分析1.工作条件不良抽油杆在井下工作时，受到地质条件、井筒环境、油管内流体压力等多种因素的影响。
如果井下环境恶劣，如井筒受损、地质层不稳定、油管内流体压力过大等，就容易导致抽油杆断脱。
2.设备故障抽油杆及其附件是油田采油中的重要设备，如果这些设备出现故障或磨损，就会增加抽油杆断脱的风险。
抽油杆变形、接头断裂、泵积炭等问题都可能导致抽油杆断脱。
3.操作失误操作人员在日常作业中，如果没有按照操作规程和安全操作规定来进行，就容易出现操作失误导致抽油杆断脱的情况。
在抽油杆的安装、维修、调整等过程中，如果操作不当就会引发断脱事件。
二、抽油杆断脱的防治对策1.改善工作条件针对工作条件不良导致的抽油杆断脱问题，可以采取一系列措施来改善工作条件。
比如在井下环境恶劣的井筒内增加支撑物，加强井下设备的维护和管理，提高井筒的稳定性等。
2.加强设备维护设备是抽油杆断脱的重要因素之一，因此加强设备的维护工作是预防断脱的关键。
定期对抽油杆及其附件进行检查，及时发现问题并进行修理或更换，能有效降低断脱的风险。
3.加强操作培训操作失误是导致抽油杆断脱的重要原因之一，因此加强操作人员的培训是预防断脱的重要措施。
培训内容包括操作规程、安全操作规定、紧急应对措施等，提高操作人员的安全意识和专业技能。
4.安全监测系统建立完善的安全监测系统是预防抽油杆断脱的一项重要举措。
通过安全监测系统，可以对井下环境、设备状态、操作情况进行实时监测，及时发现问题并采取措施，保障抽油杆的安全运行。
5.科学作业管理加强科学的作业管理是提高抽油杆运行安全性的关键。
对工作人员进行安全教育，建立健全的安全管理制度，规范作业流程，全面提高作业管理水平，从而减少抽油杆断脱的风险。
抽油杆断脱原因分析
抽油杆断脱原因分析抽油杆断脱主要有以下几个原因：1. 载荷过大：抽油杆在工作过程中承受巨大的载荷，如果油井产能超过设计范围，或者泵杆过长或过重，都会导致抽油杆承受更大的载荷，从而增加断脱的风险。
2. 材料质量不合格：抽油杆通常由高强度的合金钢制成，如果材料质量不合格，会导致抽油杆的强度不足，容易发生断裂或脱落。
3. 抽油杆疲劳损伤：由于油井工况的变化以及抽油杆的工作负荷，抽油杆会长期处于循环应力的作用下，导致疲劳损伤。
如果抽油杆经过长时间的疲劳循环后，未及时更换或维修，就容易出现断脱现象。
4. 抽油杆结构问题：抽油杆的结构设计是否合理也会影响其断脱风险。
抽油杆的螺纹连接是否牢固，是否存在设计缺陷等。
5. 抽油杆的安装和维护问题：抽油杆在安装过程中需要严格遵守操作规程，如果安装不当、固定不牢或者维护不及时，都会增加抽油杆断脱的概率。
针对以上原因，可以采取以下措施来预防和解决抽油杆断脱问题：1. 加强油井动态监测：及时了解油井的工作负荷，确保抽油杆的承载能力和油井产能相匹配，避免载荷过大。
2. 优化抽油杆材料：选择高强度的合金钢材料，确保抽油杆的强度和耐久性。
3. 做好抽油杆的维护保养：定期对抽油杆进行检查，发现问题及时进行更换或维修，避免疲劳损伤。
5. 严格遵守操作规程：在抽油杆的安装和维护过程中，严格按照操作规程进行操作，确保安装牢固可靠，及时维护，防止问题产生。
抽油杆断脱是一个复杂的问题，需要从多个方面进行分析和解决。
通过加强动态监测、优化材料、做好维护保养、优化结构设计以及严格遵守操作规程等措施，可以有效预防和解决抽油杆断脱问题。
抽油杆断脱原因分析
抽油杆断脱原因分析抽油杆断脱是指在油井生产过程中，油井的抽油杆出现断裂或脱离的问题。
这种情况会导致油井的生产受阻，甚至无法正常生产。
以下是对抽油杆断脱原因的分析。
1. 力学疲劳：抽油杆在长期的往复运动中会受到油井产生的重压力和摩擦力，以及其他外部因素的影响，会产生疲劳损伤。
当材料强度不足或者疲劳寿命到达时，抽油杆就会发生断裂或脱离。
2. 材料质量不合格：抽油杆是由金属材料制成的，如果材料质量不合格，存在缺陷或者内部应力大，容易引起断裂。
这种情况通常是由于生产过程中的原料问题、工艺问题或者质量控制不严格造成的。
3. 抽油杆磨损：抽油杆在长期工作过程中会受到油井内油液的冲蚀和磨损，特别是在高硫和高酸性的油井中，磨损速度更快。
当抽油杆磨损严重时，会导致强度下降，从而发生断裂或脱离现象。
4. 抽油杆防腐不当：油井中的油液中常含有一定量的酸性物质，如果抽油杆表面的防腐层破损或者涂层质量不好，会导致抽油杆被腐蚀，进而引起断裂或脱离。
5. 抽油杆连接部位松动：抽油杆是由多根杆段组成的，连接杆与杆之间采用螺纹连接。
如果连接部位松动或者螺纹损坏，会引起抽油杆的断裂或脱离。
6. 操作不当：在油井的生产过程中，如果操作人员不规范或者错误操作，比如提升速度过快、抽油杆碰撞或者受到外力冲击等，都可能引起抽油杆断裂或者脱离。
7. 环境因素：油井生产过程中的环境因素也会对抽油杆产生影响，比如地震、泥石流等自然灾害，以及油井中的高温、高压等因素，都可能导致抽油杆的损坏。
抽油杆断脱原因多种多样，从材料质量、力学疲劳、磨损等多个方面分析，有助于找到并解决问题，保障油井的正常生产。
在设计和生产过程中，需要严格按照相关标准进行材料选择、质量控制和防腐处理，同时加强操作规范和人员培训，以降低抽油杆断脱的风险。
螺栓断裂分析报告
螺栓断裂分析报告摘要：本报告针对螺栓断裂现象进行了详细的分析和研究。
通过对螺栓断裂的原因、影响以及防止措施的探讨，为相关行业的螺栓使用提供了重要的参考。
本报告基于理论分析与实际案例，对螺栓断裂的破坏机理进行了深入剖析，为预防螺栓断裂提供了有益的建议。
1. 引言螺栓断裂是制造行业普遍存在的问题，对设备和生产过程的正常运行产生了严重的影响。
因此，了解螺栓断裂的原因和预防方法对确保设备和工业机械的长期运行至关重要。
2. 螺栓断裂的原因螺栓断裂的主要原因可以归结为以下几点：2.1 载荷过大：超过螺栓设计承载能力的载荷会加剧螺栓的应力，导致螺栓断裂。
2.2 腐蚀和疲劳：螺栓在潮湿或酸碱环境中易受到腐蚀，长期使用和重复加载会引起螺栓疲劳，最终导致断裂。
2.3 不合适的材料选择：选择低强度或不符合工作环境需求的材料使用螺栓，容易导致断裂。
2.4 不当的安装和紧固：螺栓的安装和紧固过程如果不正确，会影响其承载能力，增加螺栓断裂的风险。
3. 螺栓断裂的影响3.1 安全问题：螺栓断裂可能导致设备或机械的故障，对人员和生产环境造成潜在的安全隐患。
3.2 生产中断：螺栓断裂会导致设备停机和生产中断，给企业带来经济损失和生产延误。
3.3 维修和更换成本：螺栓断裂需要进行维修和更换，企业需要承担额外的成本。
4. 螺栓断裂的预防措施4.1 正确的设计和选择：根据工作环境和载荷要求，合理设计和选择螺栓材料和规格。
4.2 适当的安装和紧固：严格按照安装规范进行螺栓的安装和紧固，确保螺栓能够承受设计载荷。
4.3 定期检测和维护：定期检查螺栓的状态，及时发现问题并采取措施修复或更换。
4.4 使用防腐措施：在潮湿或有腐蚀环境的场所使用螺栓时，应采取防腐措施，延长螺栓的使用寿命。
5. 结论通过对螺栓断裂现象进行分析和探讨，我们可以得出以下结论：5.1 正确的设计和选择对于防止螺栓断裂至关重要。
5.2 安装和紧固过程必须按照规范进行，以确保螺栓可以承受设计载荷。
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抽油机横梁轴承座连接螺栓断裂原因分析及改进措施
摘 要：ⅡCYJW系列规定质心下置平衡游梁抽油机虽然使用广泛、口碑良
好，但是近些年已发生多起横梁轴承座连接螺栓断裂的情况，造成设备故障和财
产损失，文章主要针对其一起连接螺栓断裂事件，认真分析导致事故发生的可能
原因，并提出了相应的改进方法。
关键词：连接螺栓 原因 改进措施
一、引言
ⅡCYJW系列规定质心下置平衡游梁抽油机，近年来，各采油作业区皆出现
该型号抽油机横梁轴连接螺栓断裂情况，由于该型号抽油机属于前置式，连接螺
栓的断裂导致横梁和连杆掉落砸向井口，造成抽油机故障、井口大四通报废、井
口流程损坏、环境污染等事故，严重影响油井正常生产。因此，及时查找事故原
因显得尤为重要，本文通过对连接螺栓断裂事故进行现场调查和研究，分析了造
成断裂的原因及整改措施，为杜绝此类事故再次发生提供一点帮助。
二、横梁轴承固定螺栓的作用
横梁轴承固定螺栓是连接横梁与连杆的主要部件，电机通过曲柄、连杆带动
游梁做往复运动，固定螺栓不仅起到了固定作用，更实现了力和力矩的传输。
三、固定螺栓断裂的原因分析
1.应力集中
在游梁做机械运动时，固定螺栓一直在受力的过程中，疲劳破坏从高应力区
域内晶粒产生塑性滑移开始，在交变应力作用下，逐渐发展成微细裂纹，随后裂
纹两端在交变应力作用下不断扩展，最后导致断裂。因此，疲劳破坏实质是由于
裂纹变形与发展而造成的破坏。疲劳端口表面一般存在着光滑与粗糙两个区域，
这是因为在无数次高循环交变应力作用下，裂纹处的截面时而张开、时而压缩，
因而形成光滑断口；而粗糙区则为最后脆断破坏的特征，属于高循环低应力疲劳。
螺栓的螺纹内应力集中系数一般在2.5左右，但在螺母结合的第一扣螺纹内，
应力集中系数高达3.85。由于螺栓孔偏磨，螺栓承受附加弯矩，疲劳寿命大大降
低。
由于螺纹根部没有足够大的圆形倒角回避拉应力缓冲过渡，导致根部应力集
中，产生微观细纹，螺栓头与螺杆连接面积越来越小，螺栓的拉应力突然变成拉
应力与剪切应力之和，裂纹加大，接触面积不断减小，导致突然断裂。这是典型
的台阶状杆件受拉力应力集中断裂类型。
2.材质应用
目前业内该型抽油机连接螺栓生产材质大多选择35CrMo合金钢，而故障抽
油机固定螺栓材质为45#钢。
45#钢的抗拉强度只有35CrMo合金结构钢的60%，45#钢的屈服强度只有
35CrMo合金结构钢的40%，除此之外，35CrMo合金结构钢有很高的冲击韧性
和疲劳极限。因此，45#钢的力学性能远逊于35CrMo合金结构钢。
3.结构设计
该系列抽油机的横梁支撑连接螺栓为上下贯通式，长度较长，一般在500 mm
以上，支撑面钢板厚度只有8-10mm，在抽油机载负荷运行期间，螺栓受力容易
弯曲，造成剪切扭伤，而游梁的支撑面强度不够，容易变形，从而造成螺栓连接
面不平，螺栓连接松动，形成巨大冲击力，造成螺栓断裂。
4.安装调试
抽油机日常运行应在平衡度为85%～115%的工况下运行，对出现严重过平
衡（平衡度>115%）或欠平衡（平衡度<85%）时，应立即进行调整。在正常平
衡度工况下，抽油机电动机负功与总功的比值不超过3%，日耗电量不超过2%；
当抽油机处于极端不平衡工况时，抽油机电动机负功与总功的比值可达40%以
上，日耗电量也增加40%，减速器输出值扭矩峰值较平衡状态增加87%以上，
因而连杆传输的扭矩也相应增加很多，连接螺栓在较大的剪切应力冲击性较易发
生弯曲变形导致松动，进而引发事故。
四、针对以上因素的处理措施
1.连接结构优化
原设计中连接螺栓贯穿整个游梁与横梁连接，螺栓较长，易出现拉伸变形，
优化方案是在游梁两侧靠下的部位，设置一个连接螺栓的平台，在不影响连接强
度的情况下，可以使螺栓长度缩短很多，改善了螺栓的受力条件，以提高螺栓的
抗疲劳强度。
2.连接件优化
对连接螺栓材质及加工工艺全面优化。原设计的连接螺栓为GB/T5782-2000
标准螺栓，牙型为粗牙，材质为45#钢，性能等级为8.8级。现将螺栓改为等长
双头螺柱，牙型为细牙，材质为35CrMo合金结构钢，螺纹加工工艺为滚制，热
处理为调制HB=255-302，性能等级为9.8级，进一步提高连接螺栓的力学性能。
3.连接工艺优化
在双头螺柱两端各安装两只平方垫片，以增加螺柱的受力接触面积，从而增
加螺栓的预紧力和摩擦力，防止由于连接螺栓孔孔径过大造成的受力不均等问
题。
4.安装工艺优化
抽油机在安装调试时，要严格依照设计平衡配重，当井底工况发生变化后或
抽油机迁装时，要及时调整平衡，认真计算平衡率和判断平衡位置。应用使上下
冲程电动机做功相等的原则来计算与调整抽油机的平衡，能够很好的减小电动机
的发电量；应用使上下冲程中减速器曲柄的最大扭矩相等的原则来计算与调整抽
油机的平衡，能够很好的降低减速器输出轴的净扭矩峰值。
5.现场管理强化
5.1生产现场要做好抽油机的巡回检查，认真填写巡回检查记录，定人定岗
定责。抽油机清洁、润滑、紧固、调整、防腐达到标准。
5.2依照“十字”方针，按时对抽油机日常维护，在用抽油机累计运转800小
时进行一级保养，在用抽油机累计运行达2000小时进行一次二级保养。抽油机
安装要平、正、稳、牢，新安装的抽油机在第一次运转24小时、运转一周、运
转30天应分别紧固一次。
5.3抽油机在使用中，若发现异常响声、振动、轴承过热以及其它影响抽油
机安全的故障时，应立即检查并及时排除故障。
5.4按润滑要求定期加油或换新润滑油，各类油脂不能出现跑冒漏和品质过
期情况。
5.5新购螺栓必须提供材质理化分析报告、热处理工艺报告、机械性能测试
报告，材料到货后进行抽检，从源头上保证螺栓的合格率。
五、结论
ⅡCYJW系列规定质心下置平衡游梁抽油机在青海油田已有广泛使用，该机
型虽有诸多优点，但在面对复杂油井因素时仍有不足，以上对该机型在生产中出
现的问题进行了分析和处理，通过低成本的局部改造，能够做到扬长避短，相信
改造后的抽油机会有较高的经济利用价值和推广价值。
参考文献：
[1]刘鸿文 《材料力学》 高等教育出版社 2004.年4月
[2]中国机械工程学会热处理学会 《热处理手册》 机械工业出版社 2008.
年1月
[3]刘永田 《机械制图基础》 北京航空航天大学出版社 2009年6月