茍學(xué)寧 代雷

【摘 ?要】軸承是鉆井設(shè)備正常操作不可或缺的基本部件之一，軸承的運(yùn)行狀態(tài)直接影響主發(fā)動(dòng)機(jī)的正常運(yùn)作，并且會(huì)影響鉆井的深度和鉆井的安全性。軸承故障或軸承損傷是機(jī)器修理的主要原因，為了向行業(yè)提供一些參考資料，本文將介紹鉆井裝置軸承的損傷形態(tài)和故障檢測(cè)方法。

【關(guān)鍵詞】鉆井設(shè)備;軸承損壞;故障檢測(cè)技術(shù)

由于鉆井裝置多在嚴(yán)酷的工作條件下運(yùn)作，所有形式的軸承都有可能受損。因此，如何能在短時(shí)間內(nèi)查明軸承故障的原因，根據(jù)故障原因采取相應(yīng)的解決策略，對(duì)于提高鉆探裝置的操作可靠性，延長(zhǎng)裝置的使用時(shí)間，減少維護(hù)，改善經(jīng)濟(jì)利益性是非常重要的。

一、鉆井設(shè)備軸承常見的損壞形式

據(jù)相關(guān)資料表明，目前軸承的損壞主要有軸承內(nèi)側(cè)和外側(cè)的軌道磨損嚴(yán)重且腐蝕、磨損不良、腐蝕屏障、軸承軌道或擋板有缺陷、軸承軌道一側(cè)的屏障位置的剝離、軸承燒損等幾種形式。

1.1軸承內(nèi)側(cè)和外側(cè)的軌道磨損嚴(yán)重且腐蝕

這種現(xiàn)象的主要原因是應(yīng)力和材料疲勞交替重復(fù)導(dǎo)致薄板表面的破損。接觸疲勞破壞的一般形態(tài)是軸承疲勞的剝離、軸承滾柱和軌道表面的侵蝕或剝離。嚴(yán)重的情況下，可以深層次消除接觸疲勞破壞的疲勞源，如果對(duì)軸承施加過度的沖擊荷重、靜荷重、熱變形等附加荷重，或者硬度高的異物侵入，軸面會(huì)松弛或卡住[1]。因此，滾動(dòng)軸承在運(yùn)作中會(huì)產(chǎn)生劇烈的振動(dòng)和噪音，另外，根據(jù)沖擊負(fù)荷的不同，如果軸面進(jìn)一步出現(xiàn)凹槽，附近的軸面可能會(huì)進(jìn)一步剝落。

1.2磨損不良

大部分鉆井裝置在風(fēng)沙嚴(yán)酷的工作環(huán)境中工作，因此難以避免雜質(zhì)從潤(rùn)滑油混合到內(nèi)軸承，由于工作面的相對(duì)運(yùn)動(dòng)和軸承接觸面之間的硬砂或硬異物或金屬表面的擠壓，軸承的工作面可能會(huì)產(chǎn)生一些偏差。

1.3腐蝕屏障

鉆井裝置的工作條件非常復(fù)雜。在發(fā)掘過程中，水、泥泵等腐蝕性介質(zhì)的接觸，以及土壤中化學(xué)泥、酸、堿等腐蝕性藥物的接觸是不可避免的，進(jìn)入滴定管泵軸承后，軸承會(huì)生銹腐蝕，泥進(jìn)入大型連桿軸承內(nèi)，從而損傷了軸承。

1.4軸承軌道或擋板有缺陷

軸承軌道故障的主要原因是軸承自身的缺陷，過載沖擊負(fù)荷導(dǎo)致軸承脆化，或異物侵入軸承造成的損傷。這個(gè)故障在沖擊振動(dòng)大的零件上經(jīng)常能看到，由于水龍頭的耐久性，連接桿軸承和十字頭軸承的桿泵過重，造成軌道裂痕[2]。

1.5軸承軌道一側(cè)的屏障位置的剝離

軸承的側(cè)面邊界位置的剝離主要反映在軸承軌道和擋板邊緣之間的嚴(yán)密接合處。在組裝過程中，確認(rèn)軸承是否安裝在指定位置，或?qū)⑼馊挠覀?cè)的軸承外輪變更為間隙，當(dāng)軸承過載時(shí)，會(huì)修正過載的力度。

1.6軸承燒損

由于潤(rùn)滑不良和潤(rùn)滑油不符合要求，軸承的間隙調(diào)整過小，軸承在運(yùn)作中會(huì)急速加熱。由于高溫，軸面僅幾分鐘就燒透了，軸承內(nèi)部的滑動(dòng)軌道趕不上時(shí)，軸會(huì)被粘合，軸承的可動(dòng)體和保持架將會(huì)飛出。結(jié)合是金屬?gòu)囊粋€(gè)表面到另一個(gè)表面的結(jié)合，在潤(rùn)滑不良、高速、高負(fù)荷的狀態(tài)下，滾動(dòng)軸承部件在非常短的時(shí)間內(nèi)會(huì)變得非常高溫，可能會(huì)引起表面損傷。

二、鉆井設(shè)備軸承常見故障的檢測(cè)

關(guān)于軸承設(shè)備的維護(hù)管理，隨著軸承壽命的延長(zhǎng)，越來越重要的是要注意軸承的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)的檢查和防止軸承的運(yùn)轉(zhuǎn)管理的維護(hù)計(jì)劃。現(xiàn)在市場(chǎng)上有很多可以使用監(jiān)控軸承品質(zhì)的機(jī)器的系統(tǒng)，但是這些機(jī)器大部分都是基于振動(dòng)測(cè)量，并不是所有軸承機(jī)器都適合用這些機(jī)器來檢查。在日常工作中，應(yīng)注意軸承的溫度，傾聽軸承的噪音，接觸軸承的振動(dòng)，最大限度地活用相關(guān)的維護(hù)人員。

2.1通過聲音確認(rèn)軸承是否存在損傷

聽覺方法是通過聽覺識(shí)別不規(guī)則運(yùn)動(dòng)的一般方法。這種方法被經(jīng)驗(yàn)豐富的維修人員廣泛使用，如使用電子聽診器和機(jī)械聽診器來分析軸承噪聲。軸承在良好的狀態(tài)下運(yùn)行，一般來說聲音比較低沌，如果出現(xiàn)深音、尖銳、刺耳或其他不規(guī)則的聲音，表示軸承在工作狀態(tài)差，此外在軸承間隙中潤(rùn)滑不良時(shí)，軸承凹槽可能會(huì)引振動(dòng)，發(fā)出流暢而清晰的聲音[1]。安裝過程中發(fā)生滾柱損傷時(shí)，軸承會(huì)產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)噪聲，這個(gè)通常根據(jù)軸承的運(yùn)轉(zhuǎn)速度而不同，軸承運(yùn)行過程中如果發(fā)生斷斷續(xù)續(xù)的異響，軸承的旋轉(zhuǎn)部可能會(huì)損壞，多數(shù)情況下，損傷的表面會(huì)被壓扁，產(chǎn)生噪音，在日常的生產(chǎn)作業(yè)中，雖然可以通過聽力判斷軸承的損傷，但通常也需要及時(shí)的更換軸承，因此建議使用這種電子監(jiān)控方法來進(jìn)行實(shí)際的軸承故障檢測(cè)。

2.2通過觸摸識(shí)別

軸承的溫度也是判斷軸承是否故障的重要指標(biāo)，運(yùn)作過程中軸承溫度過高時(shí)，表示軸承處于異常狀態(tài)，另一方面，高溫也會(huì)影響軸承內(nèi)部潤(rùn)滑劑的使用年限。軸承在高溫下長(zhǎng)時(shí)間工作的話，軸承的壽命就會(huì)大幅縮短。在實(shí)際生產(chǎn)中，軸承的潤(rùn)滑不足、過渡潤(rùn)滑、潤(rùn)滑劑中的雜質(zhì)、過大的運(yùn)轉(zhuǎn)負(fù)荷、不充分的運(yùn)轉(zhuǎn)間隙等容易成為軸承損傷的原因。軸承的溫度過高的話，軸承的正常運(yùn)作壽命就會(huì)大幅縮短，此時(shí)，必須注意長(zhǎng)期持續(xù)監(jiān)測(cè)軸承的工作溫度，在實(shí)際的檢測(cè)作業(yè)中，使用溫度測(cè)試儀可以正確測(cè)量各軸承組件的溫度，無論是軸承本身還是其他重要的部件，在軸承的運(yùn)作條件不穩(wěn)定的情況下，這些部件的溫度會(huì)發(fā)生很大的變化，軸承可能會(huì)發(fā)生故障。此外，對(duì)于一些重要的軸承組成部件，由于它們的損傷可能會(huì)對(duì)機(jī)器的制造安全造成嚴(yán)重威脅，所以最好在這些軸承上安裝溫度檢測(cè)器，一般來說，軸承經(jīng)過充分潤(rùn)滑后才被繼續(xù)運(yùn)作，軸承也會(huì)表現(xiàn)出正常的溫度上升，這個(gè)通常持續(xù)1天或2天，這個(gè)正常的軸承溫度上升不會(huì)影響軸承的正常運(yùn)作。

2.3根據(jù)軸承的工作溫度進(jìn)行識(shí)別

軸承的潤(rùn)滑狀態(tài)良好，可以完全隔離碎片和濕氣，不磨損油封。但是，在軸承檢查作業(yè)中，需要目視檢查后部軸承箱內(nèi)的軸承，特別是接近軸承狀態(tài)的油封，沿著軸的高溫液體逐漸滲透到內(nèi)軸承中，腐蝕性液體和氣體必須適當(dāng)防止，但必須提供適當(dāng)?shù)挠秃蜐?rùn)滑脂保護(hù)環(huán)和密封件，確保軸承受應(yīng)有的保護(hù)[2]。

三、小結(jié)

在鉆井裝置的日常維護(hù)中，軸承的修理是重要的檢查內(nèi)容，大修的品質(zhì)會(huì)直接影響一定時(shí)間后軸承的壽命。因此，在完成軸承的保養(yǎng)作業(yè)時(shí)，請(qǐng)學(xué)習(xí)軸承故障維護(hù)方法的一般使用方法，理解其原因，采取相應(yīng)的對(duì)策，有效地消除各種軸承的故障，確保鉆井設(shè)備更加安全和高效地使用。

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