費(fèi)鴻韜
摘要:CYJYLO-3-53HF型抽油機(jī)現(xiàn)階段拆裝與運(yùn)輸要求全部拆散作業(yè),增加了工序,加大了勞動(dòng)強(qiáng)度也減少了經(jīng)濟(jì)效益。本文從安全性和經(jīng)濟(jì)效益兩方面討論,講述了整機(jī)作業(yè)的優(yōu)越性。安全性主要分為起重安全與運(yùn)輸安全兩個(gè)方面。
關(guān)鍵詞:游梁式抽油機(jī);安全性;經(jīng)濟(jì)效益
一、引言
CYJY10-3-53HF型抽油機(jī)作為江蘇油田最常用的抽油機(jī),需要頻繁的拆裝。以前一直整機(jī)作業(yè)(吊裝、運(yùn)輸只拆除游梁、支架),現(xiàn)階段更新作業(yè)規(guī)范要求拆散作業(yè)。
此文分析討論整體吊裝、運(yùn)輸?shù)目尚行?。以期待可以找到一種安全性高、經(jīng)濟(jì)效益好與勞動(dòng)強(qiáng)度低的施工作業(yè)辦法。
二、基本理論分析
(一)安全性分析
1.拆裝作業(yè)安全性
由于零散拆卸作業(yè)工藝平白多了許多步驟,且實(shí)際作業(yè)中這些步驟都存在一定的危險(xiǎn)性,所以:整機(jī)拆卸工藝的安全性要大于零散拆卸工藝的安全性。整機(jī)安裝工藝亦然。
2.CYJY10-3-53HF型機(jī)起重作業(yè)安全性
CYJY10-3-53HB抽油機(jī),總重量19310kg,減速機(jī)型號(hào)JLH-1000,減速機(jī)箱體為HT200。
①受力分析
常用吊繩長度為5500mm,吊鉤處減速箱廠1720mm,寬570mm,故:
受力分析:
Q:Q:Q(570/2):(1720/2):√{[(5500-570)/2]2-(570/2)2-(570/2)2}=285:860:2292.25
由比例易得吊耳主要受力方向在于Q,故下文分析Q對(duì)物體的影響。
②強(qiáng)度復(fù)核
我們可以簡化單個(gè)吊鉤模型如圖1,由于現(xiàn)實(shí)吊鉤尺寸略大于模型,故承載能力大于模型計(jì)算所得:
1)正應(yīng)力復(fù)核:
S=70×50=3500mm
σ=200MPa材料為HT200
Q=δ×S=7e5N
M=Q/g=7.1eKg g取9.8
M=M/8=8.9eKg
安全系數(shù)為8時(shí)[1],單個(gè)吊鉤允許起重量為8.9T,總體為8.9×4-35.6噸。
2)彎曲正應(yīng)力復(fù)核:
由于鋼絲繩受力會(huì)形變,我們簡化Qz作用于一條線,此線距箱體15mm。實(shí)際中由于Q的存在距離會(huì)略小于15mm,實(shí)際承載能力會(huì)大于計(jì)算承載能力。
HT200的彎曲應(yīng)力應(yīng)小于29.4MPa,即σ=29.4MPa。
σ=M×y/l
I=b×h/12
M=Q×L
得出Q=b×h×σ/12×y×L=3.78eN
M-Q/g=3.86eKg g取9.8
M=M/8=4.8eKg
安全系數(shù)為8時(shí)[1],單個(gè)吊鉤允許起重量為4.8T,總體為4.8×4=19.2噸。
十型機(jī)理論質(zhì)量為19310kg,起吊時(shí)會(huì)拆除3400kg的游梁??梢园踩跹b。
實(shí)際作業(yè)時(shí),建議整體吊裝(減速箱連帶底座主體、平衡塊)試吊時(shí)間適當(dāng)增長,可以有效的規(guī)避風(fēng)險(xiǎn),增加安全性。
3.CYJYIO-3-53HF運(yùn)輸作業(yè)安全性
十型機(jī)各配件理論重量為:電機(jī)裝置395Kg,重心離底面高度(下文簡稱重心高度)710mm;曲柄體兩邊一起2672Kg,重心高度1190mm;減速箱重4600Kg,重心高度1970mm;底座1907Kg,重心高度180mm;皮帶輪140Kg,重心高度1970mm;剎車110Kg,重心高度1970mm。剎車與皮帶輪軸對(duì)稱,其30kg質(zhì)量差對(duì)重心位置影響可以忽略。平衡塊每塊940Kg。生產(chǎn)中,平衡塊的位置會(huì)隨實(shí)際情況調(diào)節(jié),這里取重心高度1000mm。
綜上:各部件高度對(duì)質(zhì)量的加權(quán)平均數(shù)為整體重心高度。下面為計(jì)算過程:
(395710+1101970+1401970+46001970+26721190+1907180+94041000)/(395+110+140+4600+2672+1907)=(17117890/13584)=1260.15mm
實(shí)際生產(chǎn)中平衡塊平均重心普遍低于1000mm,實(shí)際重心更低。
已知底座寬1266mm,計(jì)算得出最大傾斜角θ:
計(jì)算得tanθ=(1266/2)/1260.15=8598672/17117890
θ=are tan(8598672/17117890)
=arctan0.50232079=26.671°
直線運(yùn)輸時(shí),地面橫向坡度小于26.671°即可安全運(yùn)輸。
下面我們討論轉(zhuǎn)彎情況:
離心力f=mv/r f/m=v/r≤(8598672/17117890)即可
查表可知,我們常用的大貨車最小轉(zhuǎn)彎半徑為12m。r越小,f/m越大,r取12。
得,v≤√(103184064/17117890)=2.455m/s=8.84km/h
綜合上述計(jì)算可得:整機(jī)(拆去游梁支架)運(yùn)輸時(shí),直線運(yùn)輸?shù)孛鏅M向坡度小于20°轉(zhuǎn)彎時(shí),速度小于8km/h即可保證安全。
(二)經(jīng)濟(jì)性
整體起重作業(yè)單次會(huì)比零散起重作業(yè)節(jié)約車輛作業(yè)時(shí)間2小時(shí)。但由于工序增多,緊固件銹蝕,現(xiàn)場時(shí)有發(fā)生無法順利作業(yè)的情況,導(dǎo)致車輛延用一天,增加作業(yè)成本。
整體起重作業(yè)在運(yùn)輸方面的經(jīng)濟(jì)性主要體現(xiàn)在吊車、貨車、人員作業(yè)時(shí)間短上,提高人、車使用效率,降低車費(fèi)超支風(fēng)險(xiǎn)。
三、結(jié)果分析與討論
本篇論文分析了整體吊裝的安全性和經(jīng)濟(jì)性,得出,在類似江蘇油田的平原地區(qū),整體吊裝和運(yùn)輸皆有相對(duì)應(yīng)的安全性保障。而且經(jīng)濟(jì)性前景很好。
建議江蘇油田規(guī)范吊裝、運(yùn)輸作業(yè),加強(qiáng)員工培訓(xùn),在整個(gè)油田推廣整機(jī)作業(yè)法。
參考文獻(xiàn):
[1]中國第一重型機(jī)械集團(tuán)公司標(biāo)準(zhǔn).鑄造吊耳.JB/ZQ4629-2006.