固井水泥車600型泵柱塞潤(rùn)滑系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求

李建剛 （中石化石油機(jī)械有限公司第四機(jī)械廠，湖北 荊州434024）

翟勝?gòu)?qiáng) （中石油華北油田分公司第五采油廠，河北 辛集052360）

固井水泥車上600型柱塞泵的盤根潤(rùn)滑，采用的是油潤(rùn)滑而不是脂潤(rùn)滑。向柱塞盤根潤(rùn)滑口的每個(gè)填料盒里加入合適的潤(rùn)滑油，可以獲得非常長(zhǎng)的盤根壽命。用一個(gè)廉價(jià)的、性能可靠的低壓氣控潤(rùn)滑泵系統(tǒng)，可充分地潤(rùn)滑柱塞和盤根。固井作業(yè)使用的柱塞泵速度有相當(dāng)大的變化，不推薦使用機(jī)械驅(qū)動(dòng)的柱塞潤(rùn)滑器［1，2］。因此，對(duì)600型柱塞泵的盤根潤(rùn)滑系統(tǒng)和柱塞潤(rùn)滑油提出了嚴(yán)格的設(shè)計(jì)要求。

1 盤根潤(rùn)滑系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求

一個(gè)合適的盤根潤(rùn)滑系統(tǒng)（包括油箱、氣控潤(rùn)滑油泵、串聯(lián)安全閥、盤根潤(rùn)滑管線、流體控制針形閥、高壓?jiǎn)蜗蜷y）需滿足一定的設(shè)計(jì)要求。

1）油箱 約5gal（1gal＝0.0378541m3）的容量，配備豎直安裝的氣動(dòng)泵、量油尺和窺視孔、通氣孔和加油口蓋，以及阻止異物進(jìn)入油箱的過濾器。

2）氣控潤(rùn)滑油泵 豎直的氣動(dòng)泵以氣體控制油泵，調(diào)整油泵的速度和盤根潤(rùn)滑油流量，配備一個(gè)1／4in（1in＝0.0254m）可調(diào)的氣壓校準(zhǔn)儀，安裝時(shí)使泵的底部和油箱的底部距離不超過1in。

3）串聯(lián)安全閥 柱塞盤根內(nèi)裝有防塵圈時(shí)，回路中必須安裝一個(gè)串聯(lián)安全閥，否則，過高的油壓將會(huì)使防塵圈損壞。安全閥開啟壓力為32psi（1psi＝0.006895MPa），串聯(lián)在潤(rùn)滑油泵和柱塞泵之間。在減壓閥和潤(rùn)滑油泵之間應(yīng)安裝壓力表。減壓閥有一個(gè)回路接回油箱，使排出的油能返回油箱。

4）盤根潤(rùn)滑管線 管線為內(nèi)徑1／4in、承壓1250psi的鋼芯或纖維芯軟管，防止卷曲。從潤(rùn)滑泵到柱塞泵為普通管線，管路上每處都有進(jìn)入每個(gè)盤根潤(rùn)滑油口的支管。

5）流體控制針形閥 對(duì)潤(rùn)滑點(diǎn)流體（潤(rùn)滑油）的控制，可采用1／4in針形閥。針形閥安裝在每個(gè)潤(rùn)滑管線處并指向泵頭體內(nèi)每個(gè)盤根的潤(rùn)滑點(diǎn)，調(diào)整后，能在任何給定的位置鎖緊。

6）高壓?jiǎn)蜗蜷y 安裝在盤根潤(rùn)滑口，確保液流進(jìn)入泵頭體。調(diào)定的單向閥壓力一定要大于固井柱塞泵最大壓力。

2 柱塞潤(rùn)滑油的設(shè)計(jì)要求

設(shè)計(jì)選擇合適的柱塞潤(rùn)滑油，對(duì)于延長(zhǎng)泵的柱塞和盤根總成壽命是很重要的。使用優(yōu)質(zhì)的柱塞潤(rùn)滑油還可以減少摩擦功率消耗、減少燃料的消耗、增加泵輸出的有功功率。極力推薦使用現(xiàn)代“機(jī)床用油”作潤(rùn)滑油來(lái)增加柱塞和盤根的潤(rùn)滑性能。在那些不能買到這種潤(rùn)滑油的地區(qū)，可以用合適的油來(lái)代替。

2.1 推薦使用的潤(rùn)滑油

推薦使用符合表1所示技術(shù)規(guī)范的Rock Bit（牙輪鉆頭）或Way Oil（導(dǎo)軌油）潤(rùn)滑油。其工作環(huán)境溫度通常為32℉（0℃）以上。不得使用與上述技術(shù)規(guī)范不符的潤(rùn)滑油，尤其禁用使用過了的曲軸箱潤(rùn)滑油。

表1 Rock Bit或Way Oil潤(rùn)滑油的技術(shù)規(guī)范

2.2 柱塞泵的啟動(dòng)與閑置潤(rùn)滑

在啟動(dòng)柱塞泵期間，適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行潤(rùn)滑是很關(guān)鍵的。在泵啟動(dòng)和推動(dòng)柱塞前，柱塞潤(rùn)滑油必須開始自由地流到液力端的輸入油口。推動(dòng)干的柱塞會(huì)導(dǎo)致頂環(huán)的磨損和失效。

泵空閑很長(zhǎng)時(shí)間（14d或更長(zhǎng)）就必須拆下柱塞，涂上柱塞潤(rùn)滑油，操作前重新組裝。如果沒有按上述的要求重新涂潤(rùn)滑油，泵啟動(dòng)時(shí)，橡膠的柱塞盤根圈最后會(huì)黏住柱塞表面而損壞。

2.3 柱塞潤(rùn)滑系統(tǒng)的油滴速度

盡管工作條件不相同，但每個(gè)柱塞和盤根總成只需要大約473mL／h的潤(rùn)滑油就能充分潤(rùn)滑。每個(gè)柱塞泵最少需要潤(rùn)滑油速率20滴／min。當(dāng)使用氣動(dòng)柱塞潤(rùn)滑系統(tǒng)時(shí)，可聽到氣控潤(rùn)滑油泵每1～2s就沖擊1次的聲音，這就表明柱塞和盤根潤(rùn)滑良好。

2.4 盤根潤(rùn)滑系統(tǒng)的調(diào)整

對(duì)于不帶防塵圈的盤根，潤(rùn)滑系統(tǒng)應(yīng)該調(diào)整，以使?jié)櫥秃芸鞆拿總€(gè)柱塞泵的盤根螺母滴下。調(diào)整油滴速度為1滴／s。每個(gè)柱塞和盤根總成需要約473mL／h油來(lái)進(jìn)行適當(dāng)?shù)臐?rùn)滑。對(duì)于帶防塵圈的盤根，所有泵（帶柱塞刮油環(huán)）潤(rùn)滑系統(tǒng)的壓力極限為30psi，當(dāng)油壓超過30psi時(shí)，可能會(huì)導(dǎo)致防塵圈過早地失效。

［1］申慶海 .固井水泥車柱塞泵對(duì)動(dòng)力端潤(rùn)滑系統(tǒng)的技術(shù)要求 ［J］.石油天然氣學(xué)報(bào)（江漢石油學(xué)院學(xué)報(bào)），2012，34（2）：302～303.

［2］孫延齡 .新型固井水泥車柱塞泵的使用維護(hù)技術(shù) ［J］.石油天然氣學(xué)報(bào)（江漢石油學(xué)院學(xué)報(bào)），2012，34（5）：350～351.