絞車集中自動潤滑裝置

喬建華　袁贊兵　張吉平　潘躍明

摘 要：我們研制了一種絞車集中自動潤滑裝置，根據(jù)絞車的潤滑點的保養(yǎng)周期和保養(yǎng)量進行集中控制自動潤滑，確保了絞車的定時定量潤滑，降低了絞車的故障率，減輕了職工的勞動強度，提高了鉆井時效。

關(guān)鍵詞：絞車;潤滑;自動控制;遞進式分配閥

目前石油鉆井行業(yè)鉆機基本上分為機械鉆機、電動鉆機、和液壓鉆機三種形式，電動鉆機與機械鉆機，只不過是驅(qū)動方式的不同，電動鉆機簡化了部分傳動機構(gòu)，電機直接驅(qū)動絞車、鉆井泵運轉(zhuǎn)，完成鉆井施工過程。所以電動鉆機和機械鉆機中的絞車屬于單一的重要設(shè)備，在整個鉆井過程中絞車性能的好壞直接影響鉆井安全生產(chǎn)，絞車主要由幾大軸、鏈條、離合器、制動系統(tǒng)等部件組成，各部件的相對運轉(zhuǎn)需要可靠的潤滑來保障，目前國內(nèi)絞車潤滑主要依靠操作人工定期保養(yǎng)完成，由于保養(yǎng)絞車需要停止絞車運轉(zhuǎn)，鉆井生產(chǎn)是連續(xù)性的，有時幾天絞車不能停，勢必造成絞車的缺保漏保，人工保養(yǎng)缺保、漏保、超保情況也時有發(fā)生，導(dǎo)致絞車發(fā)生故障，影響鉆井生產(chǎn)。

一、絞車潤滑現(xiàn)狀

目前石油鉆機基本上分為機械鉆機、電動鉆機、和液壓鉆機三種形式，液壓鉆機由于造價高，使用量較少，不具有普遍性和代表性。機械鉆機主要是以柴油機驅(qū)動傳動箱及絞車系統(tǒng)完成鉆井施工過程，電動鉆機簡化了傳動機構(gòu)大多是以電機直接驅(qū)動絞車、鉆井泵完成鉆井施工過程。機械鉆機還是電動鉆機都需要利用絞車完成鉆井的施工。絞車在整個鉆井過程中屬于單一的重要設(shè)備，性能的好壞直接影響鉆井安全生產(chǎn)，絞車主要由幾大軸、鏈條、離合器、制動系統(tǒng)等部件組成，各部件的相對運轉(zhuǎn)需要可靠的潤滑來保障，目前國內(nèi)絞車潤滑主要依靠操作人工定期保養(yǎng)完成，由于保養(yǎng)絞車需要停止絞車運轉(zhuǎn)，鉆井生產(chǎn)是連續(xù)性的，有時幾天絞車不能停，勢必造成絞車的缺保漏保，人工保養(yǎng)缺保、漏保、超保情況也時有發(fā)生，導(dǎo)致絞車發(fā)生故障，影響鉆井生產(chǎn)。

國內(nèi)外自動潤滑系統(tǒng)，目前在固定場所的設(shè)備有一定運用，在國內(nèi)石油鉆井裝備中使用較少，國內(nèi)主力鉆機制造企業(yè)未在絞車上配備自動潤滑系統(tǒng)。隨著技術(shù)裝備的升級，絞車及其它保養(yǎng)項點多的石油設(shè)備，都有配備集中自動潤滑系統(tǒng)的趨勢。為此我們根據(jù)現(xiàn)場使用最多的40LDB絞車為例，研發(fā)制作了一套絞車集中自動潤滑裝置，為絞車集中自動潤滑做了先期嘗試，通過使用性能可靠達到預(yù)期的效果。

二、絞車集中自動潤滑裝置的主要技術(shù)內(nèi)容

2.1絞車集中自動潤滑裝置由自動控制系統(tǒng)、高壓柱塞泵、儲油器、防爆電機、自動加熱裝置、線路切換執(zhí)行器、遞進式分配閥等組成。根據(jù)石油鉆井生產(chǎn)環(huán)境，加工制作了防爆自動控制柜、防爆減速電機，根據(jù)潤滑點數(shù)量和注油量采用了注油量400ml/min，40MPa的高壓柱塞泵，儲油器可以容納60升潤滑脂，根據(jù)石油鉆井野外冬季施工特點，裝置設(shè)計了自動加熱器系統(tǒng)，根據(jù)潤滑點保養(yǎng)周期不同設(shè)計制作了兩路線路切換執(zhí)行器，線路切換執(zhí)行器與遞進式分配閥之間使用4′高壓軟管連接，遞進式分配閥與各潤滑點之間采用不銹鋼管連接，系統(tǒng)設(shè)計了壓力報警開關(guān)，當潤滑點注不進潤滑脂管路內(nèi)壓力升高時報警，機組停機保護，排除潤滑點堵塞的故障后，裝置可正常運轉(zhuǎn)。

2.2絞車集中自動潤滑裝置的工作原理，首先根據(jù)絞車潤滑點保養(yǎng)周期和保養(yǎng)量，在控制柜內(nèi)設(shè)定兩個時間控制器，分別設(shè)定保養(yǎng)間隔周期，和保養(yǎng)一次總用時，將1號鋰基潤滑脂裝入儲油器內(nèi)，儲油器內(nèi)的螺旋壓油板和刮油板順時針旋轉(zhuǎn)，攪動變軟的潤滑脂被壓到柱塞泵吸油口周圍。柱塞泵將潤滑脂注入到主管線中，通過控制柜選擇線路切換執(zhí)行器，選擇供油管路，通過單線遞進式分配閥將潤滑脂同時注到各潤滑點，只要有一個潤滑點不出油，所有的遞進式分配閥都不再出油，系統(tǒng)壓力便會升高，到報警上限時，系統(tǒng)報故障停止運行。圖1所示。裝置主機和控制柜安置在鉆臺偏房內(nèi)，提高了可靠性。另外裝置還單獨設(shè)計了一根30m長的2′高壓軟管，安裝有手持式計量黃油槍，可對絞車旋轉(zhuǎn)部位的保養(yǎng)點停機后快速定量精準保養(yǎng)。

三、解決的主要問題

3.1絞車集中自動潤滑裝置由自動化控制系統(tǒng)，自動化程度高，性能穩(wěn)定。解決了人工保養(yǎng)絞車出現(xiàn)缺保、漏保、保養(yǎng)不及時絞車發(fā)生故障。

3.2絞車集中自動潤滑裝置采用遞進式分配閥，多點集中同時保養(yǎng)，解決了人工保養(yǎng)絞車費時費力的問題，工作時效得到大大提升。

3.3絞車集中自動潤滑裝置的自動預(yù)熱裝置，解決了冬季潤滑脂稠，加注困難，保養(yǎng)不到位的問題。

3.4絞車集中自動潤滑裝置采用的遞進式分配閥，多個保養(yǎng)點連續(xù)定量同時保養(yǎng)，通過分配閥工作循環(huán)計算保養(yǎng)量，當有保養(yǎng)點堵塞時，系統(tǒng)停止保養(yǎng)報警，顯示分配閥哪一路保養(yǎng)點堵塞，確保每個潤滑點得到保養(yǎng)。

3.5絞車集中自動潤滑裝置全封閉設(shè)計，將成桶的潤滑脂裝入儲油桶內(nèi)后，蓋好上蓋，整個潤滑保養(yǎng)過程全封閉，無泄漏、清潔無污染，安全環(huán)保。解決了以往保養(yǎng)過程中潤滑脂外溢污染環(huán)境。

3.6絞車集中自動潤滑裝置自動化控制，可實現(xiàn)不停機保養(yǎng)，解決了為了保養(yǎng)絞車停機，影響工作時效的問題。

四、效益分析

4.1從節(jié)約保養(yǎng)時間測算：以40LDB絞車為例，共27個保養(yǎng)點，17個固定保養(yǎng)點;10個旋轉(zhuǎn)保養(yǎng)點。24小時保養(yǎng)一次的有8個固定保養(yǎng)點，一周保養(yǎng)一次的有12個保養(yǎng)點。絞車按平均每周保養(yǎng)一次用時2小時計算，一年需要用時96小時。而絞車集中自動潤滑裝置由于自動控制在線運轉(zhuǎn)可以對固定點保養(yǎng)，每次停機保養(yǎng)只用手持高壓黃油槍對10個旋轉(zhuǎn)保養(yǎng)點進行保養(yǎng)，每次用上0.5小時，一年用時12小時，年節(jié)約84小時，40鉆機日費是8萬元，一套絞車集中自動潤滑裝置4萬元，84/24*8-4=24萬元。

4.2從提高保養(yǎng)質(zhì)量避免絞車故障測算，絞車集中自動潤滑裝置提高保養(yǎng)質(zhì)量，減少避免一次絞車軸承損壞故障，至少用3天時間修理，鉆井隊日費平均為8萬元，日費節(jié)約24萬元，更換軸承修理絞車一次在2萬元左右。避免一次絞車故障至少節(jié)約26萬元。

4.3從提高絞車使用壽命測算，一部絞車價值為100萬元，使用年限為10年，每年相當于10萬元價值。絞車集中自動潤滑裝置能延長絞車壽命一年，就相當于產(chǎn)生10萬元的經(jīng)濟效益。24+26+10=60萬。一部絞車綜合測算每年可以產(chǎn)生60萬元的效益。

五、結(jié)論

絞車集中自動潤滑裝置經(jīng)過一年的使用，性能可靠，達到了預(yù)期的效果，隨著技術(shù)裝備的升級，絞車及其它保養(yǎng)項點多、保養(yǎng)困難的石油設(shè)備，都有配備集中自動潤滑系統(tǒng)的趨勢。有較廣的推廣價值。