1. บทนำโดยสังเขป
บล็อกปรับสมดุลเป็นส่วนสำคัญของชุดสูบน้ำแบบคาน หน้าที่ของมันคือการปรับสมดุลชุดสูบน้ำ ความแตกต่างของภาระสลับกันระหว่างจังหวะขึ้นและลง เนื่องจากหัวคานรับน้ำหนักอยู่ล้อมีน้ำหนักแรงดันของคอลัมน์ของเหลวที่กระทำต่อส่วนลูกสูบและน้ำหนักของคอลัมน์ก้านดูดในของเหลว รวมถึงแรงเสียดทาน แรงเฉื่อย การสั่นสะเทือน และภาระอื่นๆ ในระหว่างจังหวะขึ้นของชุดสูบน้ำ ทำให้สิ้นเปลืองพลังงานมาก: เนื่องจากแรงโน้มถ่วงของก้านดูดในระหว่างจังหวะลง หัวสูบน้ำจึงรับแรงดึงลงเพียงอย่างเดียว ไม่เพียงแต่ไม่ต้องใช้พลังงานเท่านั้น แต่ยังทำให้มอเตอร์ทำงานได้อีกด้วย เนื่องจากภาระในจังหวะขึ้นและลงแตกต่างกันมาก มอเตอร์จึงไหม้ได้ง่าย ทำให้ชุดสูบน้ำทำงานไม่ปกติ เพื่อแก้ปัญหาข้างต้น จึงต้องใช้อุปกรณ์ปรับสมดุลเพื่อลดความแตกต่างของภาระระหว่างจังหวะขึ้นและลง เพื่อให้เครื่องสามารถทำงานได้ตามปกติ
เดอะตุ้มถ่วงล้อยึดติดกับข้อเหวี่ยงอย่างแน่นหนาด้วยสลักเกลียวรูปตัว "T" เมื่อข้อเหวี่ยงหมุน จะเกิดการเคลื่อนที่แบบวงกลม น้ำหนักของ...ตุ้มถ่วงล้อน้ำหนักที่กดลงบนข้อเหวี่ยงอยู่ระหว่าง 500-1500 กิโลกรัม ในชุดสูบน้ำแบบคาน ข้อเหวี่ยงปรับสมดุลมักใช้กับเครื่องจักรขนาดใหญ่ เนื่องจากภาระที่ก้นบ่อค่อนข้างมาก และอิทธิพลของภาระสลับไปมาต่างๆ ทำให้บล็อกปรับสมดุลหลวมได้ง่าย หากบล็อกปรับสมดุลหลวมและลื่น จะทำให้เกิดอุบัติเหตุในการสูบน้ำ เช่น ก้านสูบงอ ข้อเหวี่ยงฉีกขาด และชุดสูบน้ำจะไม่เพียงแต่สร้างความเสียหายร้ายแรงต่ออุปกรณ์หัวบ่อเท่านั้น แต่ยังอาจเป็นอันตรายต่อความปลอดภัยส่วนบุคคลอีกด้วย ดังนั้น การวิเคราะห์สาเหตุของการหลวมของบล็อกปรับสมดุลของชุดสูบน้ำและดำเนินการที่เหมาะสมเพื่อลดการเกิดอุบัติเหตุและรับประกันการทำงานปกติของอุปกรณ์ชุดสูบน้ำจึงมีความสำคัญอย่างยิ่ง
2. สาเหตุที่ทำให้น็อตหลวม
สาเหตุหลักที่ทำให้แบบ "T" หลวมลงน็อตล้อเมื่อเครื่องสูบน้ำมันทำงาน ขั้นตอนต่างๆ มีดังนี้:
(1) การโหลดล่วงหน้าไม่เพียงพอ หรือในความกล้าหาญ เพื่อให้ช็อกโกแลตไหลได้อย่างราบรื่น แต่น็อตล้อจำเป็นต้องมีการอัดแรงไว้ล่วงหน้า ความยากลำบากในการขันเกลียวจะลดลงอย่างมาก พยายามอย่างเต็มที่เพื่อเอาชนะการทดสอบการพึ่งพาตนเองของเกลียว มีแรงงัดมากเมื่อต้องต่อสู้อย่างดุเดือดเพื่อหยุดยั้งการแข่งขันไม่ให้ถูกทดสอบ การขันโบลต์ให้แน่นนั้นไม่ใช่เรื่องง่าย ทำให้ตุ้มถ่วงน้ำหนักหลวมได้ง่าย
(2) มีข้อบกพร่องในคู่ถั่ววิธีการล็อค: การล็อคด้วยน็อตคู่เป็นวิธีการป้องกันการคลายตัวของเกลียวที่ใช้กันทั่วไปในทางปฏิบัติในปัจจุบัน มีข้อดีคือ ง่ายต่อการใช้งาน มีเสถียรภาพและความน่าเชื่อถือ และถอดประกอบได้ง่าย จึงใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมปิโตรเคมี การแปรรูป และการผลิต แต่สามารถตอบสนองความต้องการการคลายตัวทั่วไปได้เท่านั้น ประสิทธิภาพไม่ดีนักภายใต้ภาระสลับซ้ำๆ เป็นเวลานาน เนื่องจากความพอดีระหว่างข้อต่อเกลียวเป็นความพอดีแบบมีช่องว่าง และเกลียวด้านในและเกลียวด้านนอกจะค่อยๆ กระชับเข้ากันแน่นขึ้นในระหว่างกระบวนการขันก่อน และเกลียวด้านนอกจะออกแรงตามแนวแกนออกไปด้านนอก ซึ่งจะสร้างแรงเสียดทานในทิศทางตรงกันข้ามกับการขัน ป้องกันไม่ให้สลักเกลียวคลายตัว และจึงทำหน้าที่ในการขันให้แน่น อย่างไรก็ตาม เนื่องจากช่องว่างระหว่างสลักเกลียวและน็อต ภาระจึงเปลี่ยนแปลงอยู่ตลอดเวลาในระหว่างการทำงานของอุปกรณ์ ทำให้แรงขันก่อนระหว่างเกลียวด้านในและด้านนอกเปลี่ยนแปลง และการเชื่อมต่อเกลียวจึงหลวมเล็กน้อย ความหลวมนี้จะสะสมมากขึ้นเรื่อยๆ จนกระทั่งสลักเกลียวหลุดออก
(3) คุณภาพการแปรรูปเกลียวที่ไม่ได้มาตรฐาน คุณภาพการแปรรูปของชิ้นส่วนเกลียวมีผลอย่างมากต่อการเชื่อมต่อ โดยทั่วไปแล้วช่องว่างเกลียวจะไม่สม่ำเสมอ เมื่อช่องว่างเกลียวมีขนาดใหญ่ ช่องว่างในการประกอบก็จะเพิ่มขึ้น ทำให้แรงขันเกลียวก่อนถึงระดับที่คาดหวังได้ และยากที่จะสร้างแรงเสียดทานได้เพียงพอ ส่งผลให้เกลียวคลายตัวเร็วขึ้นภายใต้แรงกระทำสลับ เมื่อช่องว่างเกลียวมีขนาดเล็ก พื้นที่สัมผัสของเกลียวด้านในและด้านนอกจะเล็กลง และภายใต้แรงกระทำ ส่วนหนึ่งของเกลียวจะรับภาระทั้งหมด ทำให้ความแข็งแรงของเกลียวลดลงและเร่งให้การเชื่อมต่อเกลียวล้มเหลว
(4) คุณภาพการติดตั้งไม่เป็นไปตามข้อกำหนด เมื่อติดตั้ง พื้นผิวสัมผัสควรเรียบและสะอาด และช่องว่างสูงสุดไม่ควรเกิน 0.04 มม. มิฉะนั้น ควรใช้เครื่องไสไม้หรือตะไบเพื่อปรับระดับ หากไม่มีเงื่อนไขดังกล่าว สามารถใช้แผ่นเหล็กบางๆ ปรับระดับได้ หากมีคราบน้ำมันระหว่างพื้นผิวสัมผัสทั้งสอง สลักเกลียวของบล็อกสมดุลจะไม่แน่น และจะหลวมและหลุดได้ง่าย
(5) ปัจจัยอื่นๆ เช่น การสั่นสะเทือนของตัวเครื่องเมื่อปั๊มหยุดและเบรก การเปลี่ยนแปลงความดันใต้ดินอย่างกะทันหัน ฯลฯ อาจทำให้น็อตของบล็อกสมดุลหลวมได้ง่าย
3. มาตรการป้องกัน
เพื่อป้องกันการคลายตัวของข้อต่อเกลียวของตุ้มถ่วงล้อโดยควรดำเนินการตามมาตรการที่สอดคล้องกันดังต่อไปนี้ในสามด้าน ได้แก่ การออกแบบ การผลิต และการติดตั้ง
(1) ปรับปรุงวิธีการขันล่วงหน้า กล่าวคือ ใช้วิธีการทางวิทยาศาสตร์ในการใช้แรงบิดในการขันที่ตรงตามข้อกำหนดกับสลักเกลียว เพื่อให้แน่ใจว่าการเชื่อมต่อเกลียวตรงตามแรงขันล่วงหน้าที่ต้องการ ตามข้อกำหนดแรงบิดในการขันล่วงหน้าของสลักเกลียว แรงบิดในการขันล่วงหน้าสูงสุดที่อนุญาตของสลักเกลียว M42-M48 ควรอยู่ที่ 312-416 กก. ตามประสบการณ์ภาคสนาม การที่ประแจกระเด้งเล็กน้อยก็ถือว่าใช้ได้
(2) เพิ่มมาตรการป้องกันการคลายตัว เพื่อให้มั่นใจได้ว่าอุปกรณ์จะทำงานได้อย่างเสถียรในระยะยาว การใช้แรงขันล่วงหน้าที่เหมาะสมเพียงอย่างเดียวไม่เพียงพอ จำเป็นต้องมีมาตรการบางอย่างเพื่อป้องกันไม่ให้สลักเกลียวคลายตัว มาตรการป้องกันการคลายตัวทั่วไปมีสี่ประการดังต่อไปนี้:
a.การใช้แรงเสียดทานเพื่อป้องกันการคลายตัว วิธีนี้คล้ายกับกลไกการเพิ่มแรงขันล่วงหน้า โดยการเพิ่มอุปกรณ์เสริม คู่เกลียวจะสร้างแรงกดอย่างต่อเนื่อง ทำให้แรงเสียดทานระหว่างคู่เกลียวเพิ่มขึ้น ป้องกันไม่ให้เกลียวหมุนเข้าหากัน วิธีที่นิยมใช้ ได้แก่ แหวนรองยืดหยุ่น น็อตคู่ น็อตล็อคตัวเอง เป็นต้น วิธีป้องกันการคลายตัวนี้ใช้งานง่ายและถอดประกอบง่าย แต่ก็อาจคลายตัวได้ง่ายภายใต้แรงกระทำสลับไปมาเป็นเวลานาน
b.การป้องกันการคลายตัวทางกลไก การหมุนสัมพัทธ์ระหว่างคู่เกลียวจะถูกป้องกันโดยการเพิ่มตัวหยุด เช่น การใช้สลักแยก ลวดอนุกรม และแหวนรองหยุด วิธีนี้ทำให้การถอดประกอบไม่สะดวก และสลักหยุดก็เสียหายได้ง่าย
c.การตอกหมุดเพื่อป้องกันการคลายตัว การเชื่อม การหลอมร้อน และการดำเนินการอื่นๆ จะดำเนินการหลังจากทำการอัดแรงไว้ก่อน ซึ่งจะทำลายโครงสร้างของเกลียวและทำให้คู่เกลียวสูญเสียคุณสมบัติของคู่ทางจลศาสตร์และกลายเป็นการเชื่อมต่อที่ไม่สามารถแยกออกจากกันได้ ข้อเสียของวิธีนี้คือสามารถใช้ได้เพียงครั้งเดียวและต้องทำลายสลักเกลียวทั้งหมดเมื่อถอดออก
d.การป้องกันการคลายตัวเชิงโครงสร้าง โดยใช้เกลียวแบบแบ่งส่วน รวมเกลียวด้านบวกและด้านลบเข้าไว้ในสลักเกลียวตัวเดียว จึงเปลี่ยนโครงสร้างรองของเกลียว สลักเกลียวหนึ่งตัวสามารถขันเข้ากับน็อตที่หมุนด้านบวกหรือน็อตที่หมุนด้านลบได้ ในทิศทางตรงกันข้าม จะล็อคซึ่งกันและกัน ซึ่งเป็นวิธีการป้องกันการคลายตัวของเกลียวแบบดาวน์ (Down)
ภายใต้สภาวะการทำงานที่ซับซ้อน เนื่องจากอิทธิพลระยะยาวของแรงบิดสลับกัน เช่น การสั่นสะเทือนและแรงกระแทก ทั้งน็อตขันและน็อตล็อคมีแนวโน้มที่จะคลายตัว แต่น็อตขันจะสร้างแรงบิดทวนเข็มนาฬิกาให้กับน็อตล็อคเมื่อขันไปมา และแรงบิดนี้จะยิ่งขันน็อตล็อคให้แน่นกับน็อตขัน และน็อตทั้งสองจะล็อคกัน ทำให้การเชื่อมต่อเกลียวไม่สามารถคลายตัวได้ เกลียวแบบ Down ไม่จำเป็นต้องเพิ่มอุปกรณ์เสริม เพียงแค่ใช้น็อตสองตัวที่มีทิศทางตรงข้ามกันขันเข้ากับโบลต์เดียวกัน และน็อตทั้งสองจะล็อคกัน การใช้งานง่าย ปลอดภัย และเชื่อถือได้ แต่โครงสร้างเกลียวแบบผสมบนเกลียวภายนอกมีความซับซ้อนกว่า ความต้องการเทคโนโลยีการผลิตจึงสูง ในหน่วยปั๊มคาน เนื่องจากอิทธิพลของแรงโหลดสลับและการสั่นสะเทือน การคลายตัวของโบลต์ยึดของตุ้มถ่วงล้อปัญหานี้พบได้บ่อย และการใช้ด้ายดาวน์เพื่อป้องกันการคลายตัวสามารถแก้ปัญหานี้ได้เป็นอย่างดี.
วันที่โพสต์: 16 กันยายน 2022
