絞車減速機(jī)打孔技術(shù)的應(yīng)用

王新建（中國(guó)石油集團(tuán)測(cè)井有限公司,陜西 延安 716000）

絞車減速機(jī)打孔技術(shù)的應(yīng)用

王新建
（中國(guó)石油集團(tuán)測(cè)井有限公司,陜西 延安 716000）

近些年來(lái)隨著油田勘探開(kāi)發(fā)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，測(cè)井全液壓絞車在石油開(kāi)發(fā)過(guò)程中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。測(cè)井全液壓絞車的故障也成了不可忽視和回避的問(wèn)題。絞車的故障不僅會(huì)影響和制約生產(chǎn)，還會(huì)造成一系列的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)影響。

絞車發(fā)展；絞車結(jié)構(gòu)；減速機(jī)結(jié)構(gòu)；故障；維修保養(yǎng)

1 發(fā)展歷程

我國(guó)石油測(cè)井絞車設(shè)備近幾十年的發(fā)展，從無(wú)到有，從弱到強(qiáng)，至今已經(jīng)具備一定規(guī)模。為石油工業(yè)的持續(xù)穩(wěn)定和應(yīng)對(duì)不斷發(fā)展變化的勘探技術(shù)做出了貢獻(xiàn)。

我國(guó)的絞車研發(fā)基本經(jīng)歷了模仿繪制、引進(jìn)消化、技術(shù)引進(jìn)、設(shè)計(jì)成熟四個(gè)階段。

（1）1954以解放CA10型汽車底盤生產(chǎn)的DC63-1和DC63-2型電測(cè)車，標(biāo)志著我國(guó)的石油測(cè)井絞車誕生。

（2）1979年石油部引進(jìn)了美國(guó)德萊賽公司3600重型測(cè)井絞車技術(shù)。使國(guó)產(chǎn)絞車上了一個(gè)新的臺(tái)階。

（3）1988年中國(guó)石油天然氣總公司引進(jìn)美國(guó)Westem Atlasa公司3700數(shù)控絞車技術(shù)并進(jìn)行移植，當(dāng)時(shí)代表了我國(guó)測(cè)井絞車的最高水平。這種絞車采用液壓傳動(dòng)方式，具有過(guò)載保護(hù)和無(wú)級(jí)調(diào)速的功能，最大提升載荷65KN，調(diào)速范圍130-8000m/h。低速穩(wěn)定性好計(jì)量系統(tǒng)精度高。

（4）20世紀(jì)90年代華美石油設(shè)備有限公司依靠中美合資公司的優(yōu)勢(shì)，液壓系統(tǒng)核心元件及行星減速器技術(shù)由國(guó)外引進(jìn)，開(kāi)發(fā)出國(guó)內(nèi)第一臺(tái)無(wú)鏈條全液壓測(cè)井絞車。

近幾年來(lái)寶雞寶石特種車輛有限責(zé)任公司設(shè)計(jì)制造了進(jìn)口奔馳3331/7000m/15T全液壓測(cè)井絞車基本達(dá)到了國(guó)際先進(jìn)水平。實(shí)現(xiàn)了功能完備、性能可靠、操作簡(jiǎn)單及檢修方便的目的。設(shè)計(jì)中將復(fù)雜的系統(tǒng)分為了3個(gè)獨(dú)立的子系統(tǒng)：液壓絞車系統(tǒng)、液壓發(fā)電機(jī)系統(tǒng)、液壓盤繩系統(tǒng)。系統(tǒng)采用了RexrothA4G90雙向變量油泵和RexrothA6VE80雙向變量馬達(dá)組成的容積調(diào)速閉式回路。最大提升力到了65KN,實(shí)現(xiàn)了電纜輸送30-8000m/h大范圍的無(wú)級(jí)調(diào)速。電纜速度500m/h時(shí)其波動(dòng)量不超過(guò)10m/h。

2 全液壓絞車的基本組成及作用

（1）汽車底盤：供給絞車動(dòng)力，轉(zhuǎn)載并移動(dòng)測(cè)井絞車及電纜、側(cè)井儀器或者其他有關(guān)配套設(shè)備。

（2）車身和底盤：車身有操作室和絞車室兩部分組成。底盤上安裝著絞車傳動(dòng)系統(tǒng)的許多部件，如儀器和井口裝置、發(fā)電機(jī)等。

（3）絞車：用于裝載電纜、起升或者下放電纜及井下儀器。

（4）絞車傳動(dòng)系統(tǒng)：擔(dān)負(fù)著絞車作業(yè)所需要的動(dòng)力的傳遞。

（5）絞車操作裝置:絞車操作裝置包括副油門裝置、動(dòng)力選擇操縱裝置、液壓系統(tǒng)操縱裝置、絞車變速箱操縱裝置、盤纜器級(jí)轎車剎車裝置等。用于對(duì)絞車作業(yè)的操縱和控制。絞車操作裝置有機(jī)械控制裝置、氣路控制裝置、電比例控制裝置3種。近年來(lái)點(diǎn)比例控制裝置得到了廣泛應(yīng)用。

（6）氣路系統(tǒng)：用于對(duì)動(dòng)力選擇箱、絞車變速箱、液壓系統(tǒng)、絞車剎車、電纜噴油裝置、井下儀器壓緊等機(jī)構(gòu)的控制和操縱。

（7）電路系統(tǒng):用于照明、空調(diào)器、儀器、儀表等電器設(shè)備的控制。

在所有系統(tǒng)部件中絞車傳動(dòng)系統(tǒng)的故障發(fā)生率相比其他較低，但是它的故障危害是最大的。在傳動(dòng)系統(tǒng)中，減速機(jī)的故障率近兩年來(lái)一直高居不下。直接影響了生產(chǎn)，并增加了運(yùn)營(yíng)成本。

3 全液壓絞車的傳動(dòng)特點(diǎn)

由于行星技術(shù)應(yīng)用于減速機(jī)，因其體積小，重量輕傳動(dòng)比大，輸出扭矩大，可進(jìn)行超低速控制等特點(diǎn)。作為液壓傳動(dòng)系統(tǒng)中執(zhí)行元件的減速機(jī)也發(fā)揮著優(yōu)于其他傳動(dòng)機(jī)械的優(yōu)勢(shì)。

4 行星減速機(jī)的原理及結(jié)構(gòu)

（1）減速機(jī)是一種傳動(dòng)機(jī)構(gòu)利用齒輪的速度轉(zhuǎn)換器將馬達(dá)的回轉(zhuǎn)數(shù)減速到所需要的轉(zhuǎn)數(shù)。并取得較大的扭矩機(jī)構(gòu)。行星式減速器的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)是齒輪，有一大一小兩個(gè)同心圓在兩輪之間的環(huán)形部分有另外四個(gè)小圓。所有的圓中最大的一個(gè)是內(nèi)齒輪，其余幾個(gè)是齒輪。中間的齒輪叫做太陽(yáng)輪，另外四個(gè)小圓圈叫行星輪。馬達(dá)帶動(dòng)減速器的太陽(yáng)輪，太陽(yáng)輪再驅(qū)動(dòng)支撐在內(nèi)齒輪環(huán)上的行星輪。行星輪通過(guò)與外齒輪的齒合傳動(dòng)，驅(qū)動(dòng)與外齒輪環(huán)相連的滾筒就達(dá)到了減速。

（2）行星減速機(jī)的主要傳動(dòng)結(jié)構(gòu)及特點(diǎn) 。1）行星輪；2）太陽(yáng)輪；3）外齒輪；4）特點(diǎn)：行星減速器是一種具有廣泛通用性的新型減速器。其具有整機(jī)結(jié)構(gòu)尺寸小、輸出扭矩大速比大、效率高；5）性能安全可靠等特點(diǎn)。

由于行星減速機(jī)特有的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，所以在測(cè)井絞車上得到了長(zhǎng)足的發(fā)展。由于是新技術(shù)應(yīng)用于測(cè)井絞車。所以減速機(jī)故障也成為一個(gè)有待解決的課題。

5 減速機(jī)故障成因

（1）第一原因：減速機(jī)故障，多因高低檔電磁閥，電路故障導(dǎo)致電磁閥打不開(kāi)，油路不通，導(dǎo)致高檔或低檔，全鎖閉，運(yùn)轉(zhuǎn)上提或者下放滾筒，摩擦片打滑，而損壞。

（2）第二原因，減速機(jī)是汽車輪邊的減速器，裝在滾筒里面，因散熱不好，導(dǎo)致減速機(jī)齒輪油散熱不良，高溫運(yùn)行時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，油老化，潤(rùn)滑效果不好，導(dǎo)致兩組摩擦片推力平面軸承損壞，還有高檔摩擦片損壞。在密封條件下，油溫過(guò)高，把大油封推出磨損報(bào)廢。

6 維修

（1）經(jīng)維修經(jīng)驗(yàn)，在減速機(jī)馬達(dá)一面打孔，放氣減壓，為防止減速機(jī)內(nèi)油溫升高推出大油封，同時(shí)通氣也可給減速機(jī)內(nèi)部油溫降溫。

（2）原理：原理和高壓鍋一樣，加閥產(chǎn)高溫，摘掉可降低溫度的原理，才給減速機(jī)打孔。（減速機(jī)前端，有倆個(gè)加放油口，加注潤(rùn)滑油時(shí)，應(yīng)該一個(gè)油孔朝上，另一個(gè)略高于水平口孔以上，打開(kāi)倆個(gè)油口孔，從上部油口加油，水平油口溢出時(shí)停止，等10分鐘左右，再加至水平油口溢出時(shí)停止。

（3）孔徑設(shè)計(jì)要求。減速機(jī)孔位越靠近馬達(dá)上方越好，孔徑控制在3mm以內(nèi)。孔徑的設(shè)置要素：1）減速機(jī)箱體的容量和油品的膨脹系數(shù)；2）孔徑大小還要符合機(jī)械設(shè)計(jì)要求。

（4）加注要求。加油： 因怕推大油封，又沒(méi)打孔，所以加油的時(shí)候，加的都少，油位偏低，過(guò)少，所以損傷軸承和摩擦片的時(shí)間加劇，所以應(yīng)用打孔技術(shù)，把加油的油位升高。12T的加到5.8升，原說(shuō)明書(shū)上是5.2升，多加0.6升為好，這是多年的經(jīng)驗(yàn)累計(jì)。要是16T的，說(shuō)明書(shū)上是4.8升，應(yīng)再多加0.6升到5.4升。 使用油品，按廠家建議，使用美孚HD85W-140重負(fù)荷齒輪油。

（5）實(shí)踐應(yīng)用。減速機(jī)打孔技術(shù)通過(guò)在華北測(cè)井、長(zhǎng)慶測(cè)井、遼河測(cè)井等單位的近兩年應(yīng)用，使減速機(jī)故障明顯下降。同比無(wú)孔絞車的維修率明顯降低。節(jié)省了大筆的維修費(fèi)用和時(shí)間，減輕了單位的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。節(jié)約了時(shí)間。為安全生產(chǎn)提供了技術(shù)和時(shí)間保障。為測(cè)井事業(yè)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。

7 使用注意事項(xiàng)

（1）換擋控制鈕安裝在操作臺(tái)上，分為，高，低，空及制動(dòng)四個(gè)檔位。正常作業(yè)時(shí)根據(jù)工況使用高，低檔位，換擋時(shí)油泵控制手柄至中位，用剎車剎住滾筒在換擋，避免減速機(jī)受沖擊損壞。

（2）嚴(yán)禁空擋作業(yè)，非作業(yè)時(shí)避免空擋倒換電纜。空擋時(shí)減速機(jī)內(nèi)部各約束的自由度解除，很低的滾筒轉(zhuǎn)速能引起減速機(jī)內(nèi)部齒輪較高的旋轉(zhuǎn)，易引起油溫升高，損傷減速機(jī)內(nèi)部部件。

（3）嚴(yán)禁作業(yè)時(shí)，使用制動(dòng)檔位制動(dòng)滾筒，造成摩擦片受損。滾筒的制動(dòng)由專門的剎車控制完成，制動(dòng)檔位是用于非作業(yè)時(shí)的滾筒駐車制動(dòng)。

（4）嚴(yán)禁重載高檔，抵擋高速，避免引起摩擦片，減速機(jī)內(nèi)部部件受損。當(dāng)主液壓系統(tǒng)壓力達(dá)到3000psi時(shí)，一定要抵擋，低速上提電纜，防止摩擦片及其他部件受損。

（5）減速機(jī)換擋壓力范圍為400-1500psi，我公司的要求是600-1000psi，因?yàn)橛幸簤簞x車，所以取的這個(gè)范圍，由操作臺(tái)上的輔佐壓力表監(jiān)視。要注意換擋壓力及控制換擋油路的倆個(gè)電磁閥的狀態(tài)。

（6）定期保養(yǎng)：1） 新車時(shí)，工作50小時(shí)的磨合期，首次換油，這個(gè)很重要；2）過(guò)了磨合期，每工作500小時(shí)或者一年更換一次，以先到者為準(zhǔn)；3）維修過(guò)的減速器總成一定要經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的清洗并首次工作達(dá)到50小時(shí)換油。

8 結(jié)束語(yǔ)

造成液壓絞車減速機(jī)損壞的原因是非常復(fù)雜多樣的，但主要還是由于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的相對(duì)不合理，和人為的誤操作。減速機(jī)打孔技術(shù)就克服了，因設(shè)計(jì)相對(duì)不合理而造的設(shè)備故障。也使設(shè)備故障維修的后續(xù)工作更經(jīng)濟(jì)。該技術(shù)已經(jīng)在長(zhǎng)慶事業(yè)部和華北事業(yè)部及遼河測(cè)井3331/7000m/15T全液壓絞車上得到應(yīng)用，并取得了良好的反響。

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王新建（1978-），男 ，河北鹽山人，大專，測(cè)井技師，研究方向：測(cè)井工藝。