彭飛, 王丹
(1.中海油田服務股份有限公司,天津 300452;2.中海油能源發展采油服務公司,天津 300457)
在鉆井設備修理過程中,需要經常對易損件、耐磨件、運動件等進行更換,如鏈輪、軸承及軸套等。由于鉆井設備的長時間運轉,海上工作環境的惡劣,且這一類部件的配合型式多為過盈配合,因此現場拆裝需要制作一種特殊的工具——拉拔器。文中著重論述拉拔器在鉆井設備修理中的應用。
在鉆井設備修理過程中主要使用如下幾種拉拔器:1)常用拉拔器;2)爪端空間小扁平拉拔器;3)可利用螺栓調節的拉拔器。
常用拉拔器如圖1所示,根據現場實際使用時制作,所需拆卸部件與本體的間距計算爪子的寬度S,所需拆卸部件的厚度確定拉拔器的長度L,拆卸時所需的強度確定拉拔器的厚度。此外拉拔器的整體寬度由部件的整體寬度來確定。

圖1 常用拉撥器
與常用拉拔器相比,爪端空間小拉拔器主要受力部位的區別在于爪端的大小。這種拉拔器爪端厚度根據現場實際使用情況制作,以所需拆卸設備間的間距需要來變換制作形式。此外,要兼顧其強度要求。
在有些特殊情況下,拆卸的部件與本體之間沒有傳統拉拔器的空間,而在部件本體上存在拆卸用的螺栓孔,這時需要使用特殊的拉拔器,如圖3所示。

圖2 爪端空間小拉撥器

圖3 可利用螺栓調節的拉撥器
在修理過程中,假設將某一部件拆卸下來需要使用的力為F,而這時制作拉拔器除了考慮空間對尺寸的限制外,應該按照需要嚴格進行計算。
式中,F1為兩側鋼板所受的力大小。
然而,通常情況下我們不知道F的大小,這時可以按照千斤頂打壓P來反向進行推算。如千斤頂的截面積為S,則

式中:S為千斤頂活塞截面積;P為千斤頂的壓力。
此外,根據材料力學計算公式可知

式中:σ為拉拔器橫向應力(材料選定可知);S0為拉拔器的截面積。
由式(1)~式(3)可知:S0=0.75P·S/σ。
當選定制作拉拔器的鋼板后,我們可以先測量出鋼板的厚度,然后利用S0就可以求出拉拔器的寬度。
在拆卸常見的軸承或者鏈輪(沒有空間限制),可以使用如圖1所示的拉拔器形式。直接將拉拔器放到拆卸的零部件外,然后架上千斤頂打壓進行拆卸。但是,有些零部件由于結構限制,需要對拉拔器進行改進。例如:在泥漿泵電機鏈輪拆卸時,由于鏈輪與電機后端蓋間的距離較小,不能直接使用切割的拉拔器。只能利用如圖2所示的拉拔器來進行拆卸。總之,拉拔器在鉆井設備修理中扮演著十分重要的角色。