輪式通井機鉗式制動蹄活塞快速取出工具

何茂林 寧 虎 韓紅光 張鳳偉

（勝利油田分公司孤島采油廠，山東 東營257231）

引言

輪式通井機是負責油田油水井施工的作業設備，其制動系統為鉗盤式結構。制動蹄為鉗式制動蹄。由于長期工作在泥濘的作業井場，制動蹄經常浸泡在泥土和雨水中。該制動蹄為液壓缸缸套與活塞組成的工作副。由于工作條件非常惡劣，制動蹄的液壓缸缸套與活塞經常出現故障需要維修。制動蹄的活塞經常因銹蝕與液壓缸缸套粘結在一起，維修時需要取出活塞并對活塞銹蝕部分進行表面處理或更換活塞。沒有好的維修工具，取出活塞非常困難。目前，維修制動蹄采取的方法有兩種：方法一：采用榔頭巧擊制動蹄，利用物體慣性沖擊的原理，通過敲擊制動蹄母體，使得活塞與液壓缸缸套之間作相對運動，活塞緩慢移出，最終脫離液壓缸缸套。采用該方法速度很慢，平均需要30分鐘才能取出一只活塞。全車共有32只活塞，取出時間需要16小時，而且，工人的勞動強度很大。方法二：采取在制動蹄母體上鉆孔、加工螺紋母扣，然后再用螺栓擰入，從活塞的背面頂出活塞。2008年3-6月，孤島采油廠特車大隊研制出了一款輪式通井機鉗式制動蹄活塞快速取出工具。在實際生產中應用，有效解決了生產難題。

技術分析

1、工具的結構和原理

⑴工具結構。輪式通井機機鉗式制動蹄活塞快速取出器結構如圖1所示，主要組成件：2螺母、3支撐套、4絲杠（上斷有撬杠孔1）、5錐形滑塊、6錐體。鉗式制動蹄主要組成件有：7制動蹄活塞、8缸套、9制動分泵泵體、10液壓油通道。

⑵結構特點。采用錐面結合張開預緊，三瓣組合成的圓柱形椎體滑塊，圓柱型滑動椎體外側有凸臺，在滑塊往徑向張開過程中，實現凸臺卡入活塞的內凹環槽內，整體采用絲桿螺母拉出方式。

圖1 輪式通井機鉗式制動蹄活塞快速取出器結構圖

⑶工作原理

輪式通井機鉗式制動蹄活塞取出器，包括：螺母、支撐套、絲杠、錐形滑塊，錐體；其為桿件結構，絲杠上下設有外螺紋，絲杠的上端設有孔，以便于穿入撬杠，錐體與絲杠下端螺紋連接；三瓣組成的圓柱形活動錐形滑塊，外圓下部設有一個凸臺，以便于掛住活塞內腔，將活塞取出，內部設有與錐體配合的錐形孔腔；圓筒形支撐套的上底中心有一通孔，絲杠從中穿過，由螺母旋入絲杠將支撐套固定。

⑷操作方法

首先，將絲杠4與錐體6組合，放入制動蹄活塞7內，與制動蹄底部接觸；其次，將三塊錐體滑塊5逐一放入活塞7內，與錐體6貼合在一起；第三，將支撐套3放置在制動蹄泵體9上，讓絲桿4從支撐套3的中心孔穿過；第四，將螺母2從絲桿4的頂端旋入，直至螺母2與支撐套3上底面貼合，用撬杠插入絲桿4的上端孔1，用扳手用力旋轉螺母2，實現錐體6逐步上移至活塞7的環槽部位，錐體滑塊5自動徑向張開，凸臺滑出卡在活塞7的內環槽上，實現了錐體滑塊5與活塞7的鎖緊；繼續旋轉螺母2，逐步將活塞7從缸套8中移出。

根據上述方案設計的輪式通井機鉗式制動蹄活塞取出器，具有結構簡單、操作方便、省時省力、快速高效的特點。特別是工作效率的大幅提高和維修人員勞動強度的大幅降低，有效縮短了設備維修時間，提高設備的完好率，保障了油田的正常生產。

2、技術特點

⑴采用分體式錐體滑塊，便于裝配和預緊。

⑵采用絲杠螺母方式，實現了操作省力。

⑶采用錐面滑動張開，實現滑塊自動滑入活塞槽內卡緊。

⑷設計的滑塊底部帶凸臺，正好卡住活塞內環槽。

3、工具參數。額定工作行程50mm；額定提升力490N；適用于目前油田在用的輪式通井機鉗式制動蹄活塞取出維修。

現場應用情況

2008年5月，該工具被成功研制，應用于孤島采油廠特車大隊修保隊的特種設備修理中，截止2009年12月，工維修鉗式制動蹄256只，利用該工具取出制動踢活塞512只，累計耗時1540分鐘，平均耗時3分鐘/只，極大的提高了鉗式制動蹄活塞的取出速度。同時，降低了修理工人的勞動強度。

結論

⑴該工具適合與鉗式制動蹄的維修過程活塞的取出。⑵利用該工具操作方面，使用過程省時、省力。⑶提高了工作效率，保證了設備修理時效。

[1]《輪式通井機使用說明書》.

[2]徐灝.《機械設計手冊》（第二卷）機械工業出版社.