李玉先 王戰黨 朱海周

摘要:油所用修井機的型號有許多種,但其滾筒減速箱的結構、大小基本相同,而滾筒減速箱一直是整個設備漏油最嚴重的部位,且有不易整改,復發率高,復發間隔時間短等特點,本文通過深入分析其三處不同的漏油原因,提出了三種不同的解決方法。
關鍵詞:油田設備;修井機;減速箱;漏油;防漏油措施
修井機是輪胎式井下作業機械設備的簡稱,其型號有多種:BJ1250B、BJ1265B、BJ1270B以及油電雙動力等,在井下作業施工中利用率占90%以上,因此修井機能否正常運行,直接影響井下作業施工的進度,而這些井下作業設備,都不同程度的存在潤滑部位、旋轉部位潤滑油漏失問題,修井設備漏油,會造成影響進度、造成油品的浪費和對環境的污染。
一、修井機漏油現狀及主要原因
修井機滾筒減速箱三處漏油原因分析如下:
(一)輸入軸處油封漏油
1)滾筒減速箱的輸入軸兩端為滾動軸承,由于轉動頻繁,且承受負荷較大,造成磨損,輸入軸軸頭下沉,影響同心度,輸入軸襯套與油封接觸面不同心,下壓油封,而油封固定在軸承蓋上,不會隨軸承下沉,所以油封彈簧處于張緊狀態,彈性無法恢復,因此軸承的磨損造成輸入軸漏油。2)修井機滾筒減速箱底部輸入軸,也就是與萬向節連接的軸,軸上有環形襯套,厚度為5mm,其外表面主要是與油封產生密封空間,油封裝在軸承座壓板上,有兩個同型號油封:95mm*12mm,輸入軸齒輪箱內油面高度為200mm左右,滾筒齒輪運轉時產生壓力02 05Mpa,當設備運轉時輸入軸高速運轉,油封會有磨損。襯套內徑與軸外徑是過盈配合,不會滲漏,經現場調查,多數漏油是由于密封襯套外徑表面不光滑造成的,它是由于輸入軸長期高速運轉形成的凹槽,隨時間的增多深度會越來越深,造成油封密封不嚴,檢修漏油時,往往只換油封,不換襯套,就會造成漏油。此項因素是造成輸入軸漏油的主要因素,因此確定為襯套外表面是漏油的要因。
(二)中央傳動軸出漏油
1)此處是靠壓板根部的“O”型圈實現封油的,在緊固中央傳動軸時,沒有達到規定的力矩上緊螺釘,尤其是中央傳動軸外蓋螺紋,在滾筒減速箱重負荷,快速旋轉的情況下發生螺紋松動現象。該問題不是漏油的要因。2)中央傳動軸相對轉動產生巨大徑向沖擊力。中央傳動輪滾筒主齒輪和輸入動力齒輪的中間輪,是為了減少滾筒對動力輪的沖擊而設計的,中央傳動齒輪與中央傳動軸相對轉動的,軸與齒輪通過軸承連接,軸與軸承內圈與殼體三處相對固定,其中軸與軸承內圈是過盈配合,不會產生相對轉動;軸兩端與減速箱殼體不是過盈配合,又沒有機械固定,只靠壓蓋外部螺釘固定,當滾筒高速重負荷運轉時,也會對固定螺釘產生沖擊力,致使螺釘松動,軸與減速箱本體的間隙逐漸增大,間隙增大,軸座與減速箱殼體就會產生相對運動,產生相對運動又會使軸與減速箱殼體間隙增大,形成惡性循環,以致漏油,經過調查,新車使用一年后多會出現漏油現象,通過分析、驗證,確定為要因。(三)輸出軸處漏油
1)輸出軸就是滾筒的大軸,連接被動輪(大齒輪)和剎車轂等,此處沒有設計油封(無法設計或設計后無法進行更換),滾筒輸出軸有蓋板,限位軸承,蓋板與軸承之間有一個圓形擋油板,5mm厚鐵片,擋油效果很好,擋下的潤滑油下流至導流槽(在滾筒殼體上有一個導流槽),槽的最低處有導流孔,為直徑12mm小孔,直通減速箱內部,但孔小,流通量小,潤滑油下流不及時,發生溢出,此處沒有油封,所以導流孔小是導致向外滲油的主要原因。 2)潤滑油質量差,導致漏油。在檢修減速箱輸入軸,導流通道堵塞也與潤滑油有污物或油品過稠有關。潤滑油品流動性差,粘稠,導致潤滑油不能快速回流。通過與庫房供料商溝通,和進料時的認真檢驗,能改善情況,確定為非要因。
二、修井機減速箱漏油點的改造和防范措施
根據以上分析結果,對滾筒減速箱輸入軸、中央傳動軸、輸出軸三處漏油點進行針對性的處理:
(一)輸入軸漏油的防范措施
1.更換軸承。在輸入軸上的一對軸承,磨損后,軸的下沉,導致軸承與油封的中心線不重合,下沉程度達到5mm時,油封的唇口彈性達到極限,會嚴重影響油封,導致漏油現象發生,所以建議此時更換軸承,軸承型號:NU2217E,內徑85mm,外徑150,厚度36mm。
2.軸套的加工或更換。輸入軸漏油,是由于密封襯套的光滑度和圓度不合適,或密封襯套直徑變小,油封內封圈被壓縮不夠5mm。通過內襯套的機加工或換新,可以達到規定的直徑尺寸、光滑度和圓度,其中襯套外徑為95mm,其圓度值為0.1mm。
(二)對中央傳動軸處的改造
中央傳動軸處的工作原理是主動齒輪帶動中央傳動齒輪,再傳到輸出齒輪的,中央傳動齒輪與中央齒輪軸之間是兩個同樣型號的軸承,中央齒輪軸不轉動,只是起連接和限位作用,而漏油的起因是中央齒輪軸的相對轉動產生松曠,中央傳動軸外蓋螺紋松動就是例證,如果能限制中央齒輪軸的轉動,就可以徹底解決此處漏油問題。通過對廠家咨詢,在軸與本體接觸縫隙處鉆兩個限位孔,孔徑12mm,裝上同大定位銷就可以解決漏油問題。
(三)輸出軸處改造
通過控制不同季節使用不同型號齒輪油的辦法,解決油品的流動性問題,在導流槽低處增加兩個直徑10mm的卸油通道,倒流槽是焊接到本體的部件,不存在改變本體結構問題,其解決卸油不暢問題。
三、結語
通過對修井機滾筒減速箱漏油問題的深入調查,我們發現對于漏油問題,不同的封油方式會產生不同的情況,只有真正找到漏油的原因,才是徹底解決漏油問題的前提,我們相信隨著防漏油措施的推廣,滾筒減速箱漏油問題會到了有效的控制。
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[3]鄧光明.修井機械.北京:石油工業出版社,1989.
作者簡介:李玉先,中原油田采油氣工程服務中心高級技師。