大庆油田有限责任公司井下作业分公司 黑龙江省大庆市 163000
摘要:油田使用的修井机有很多种,但滚筒减速器的结构和尺寸基本相同。滚筒减速机一直是整个设备漏油最严重的部位,具有整改难度大、重复率高、重复周期短的特点。本文通过深入分析三种不同的漏油原因,提出了三种不同的解决方案。
关键词:油田设备;修井机;减速箱;漏油;防漏油措施
修井机是轮胎式井下作业机械设备的简称。它有多种型号和油电两用电源。在井下作业和施工中,利用率占90%以上。因此,修井机能否正常工作,直接影响井下作业和施工的进度。这些井下作业设备存在润滑部位和旋转部位不同程度的润滑油泄漏问题,修井设备漏油会影响作业进度,造成废油和环境污染。
(一)、 修井机漏油现状及主要原因
修井机滚筒减速器三处漏油原因分析如下:
(1) 输入轴油封漏油
1) 滚筒减速器输入轴的两端都是滚动轴承。由于频繁旋转和大负载,导致磨损。输入轴的轴头下沉,影响同心度。输入轴衬套和油封之间的接触面不同心。向下压油封,油封固定在轴承盖上,不会随轴承下沉。因此,油封弹簧处于张紧状态,弹性无法恢复,轴承磨损导致输入轴漏油。2) 修井机滚筒减速器底部的输入轴,即与万向节连接的轴上设有5mm厚的环形衬套。其外表面主要与油封产生密封空间。油封安装在轴承座的压板上。同一型号有两个油封:95mm*12mm。输入轴齿轮箱中的油位约为200mm。滚筒齿轮运行时产生的压力为02 05mpa,设备运行时,输入轴高速运转,油封磨损。衬套内径和轴外径为过盈配合,不会泄漏。根据现场调查,大部分漏油是由于密封衬套外径表面不光滑造成的。这是由于输入轴长期高速运行形成的凹槽。随着时间的增加,深度会越来越深,导致油封密封不严。在修复漏油时,通常只更换油封而不更换衬套,这会导致漏油。该因素是导致输入轴漏油的主要因素,因此确定衬套外表面是漏油的主要原因。
(二)中央传动轴出漏油
1)此处是靠压板根部的“O”型圈实现封油的,在紧固中央传动轴时,没有达到规定的力矩上紧螺钉,尤其是中央传动轴外盖螺纹,在滾筒减速箱重负荷,快速旋转的情况下发生螺纹松动现象。该问题不是漏油的要因。2)中央传动轴相对转动产生巨大径向冲击力。中央传动轮滚筒主齿轮和输入动力齿轮的中间轮,是为了减少滚筒对动力轮的冲击而设计的,中央传动齿轮与中央传动轴相对转动的,轴与齿轮通过轴承连接,轴与轴承内圈与壳体三处相对固定,其中轴与轴承内圈是过盈配合,不会产生相对转动;轴两端与减速箱壳体不是过盈配合,又没有机械固定,只靠压盖外部螺钉固定,当滚筒高速重负荷运转时,也会对固定螺钉产生冲击力,致使螺钉松动,轴与减速箱本体的间隙逐渐增大,间隙增大,轴座与减速箱壳体就会产生相对运动,产生相对运动又会使轴与减速箱壳体间隙增大,形成恶性循环,以致漏油,经过调查,新车使用一年后多会出现漏油现象,通过分析、验证,确定为要因。(三)输出轴处漏油
1)输出轴就是滚筒的大轴,连接被动轮(大齿轮)和刹车毂等,此处没有设计油封(无法设计或设计后无法进行更换),滚筒输出轴有盖板,限位轴承,盖板与轴承之间有一个圆形挡油板,5mm厚铁片,挡油效果很好,挡下的润滑油下流至导流槽(在滚筒壳体上有一个导流槽),槽的最低处有导流孔,为直径12mm小孔,直通减速箱内部,但孔小,流通量小,润滑油下流不及时,发生溢出,此处没有油封,所以导流孔小是导致向外渗油的主要原因。 2)润滑油质量差,导致漏油。在检修减速箱输入轴,导流通道堵塞也与润滑油有污物或油品过稠有关。润滑油品流动性差,粘稠,导致润滑油不能快速回流。通过与库房供料商沟通,和进料时的认真检验,能改善情况,确定为非要因。
二、修井机减速箱漏油点的改造和防范措施
根据以上分析结果,对滚筒减速箱输入轴、中央传动轴、输出轴三处漏油点进行针对性的处理:
(一)输入轴漏油的防范措施
1.更换轴承。在输入轴上的一对轴承,磨损后,轴的下沉,导致轴承与油封的中心线不重合,下沉程度达到5mm时,油封的唇口弹性达到极限,会严重影响油封,导致漏油现象发生,所以建议此时更换轴承,轴承型号:NU2217E,内径85mm,外径150,厚度36mm。
2.轴套的加工或更换。输入轴漏油,是由于密封衬套的光滑度和圆度不合适,或密封衬套直径变小,油封内封圈被压缩不够5mm。通过内衬套的机加工或换新,可以达到规定的直径尺寸、光滑度和圆度,其中衬套外径为95mm,其圆度值为0.1mm。
(二)对中央传动轴处的改造
中央传动轴处的工作原理是主动齿轮带动中央传动齿轮,再传到输出齿轮的,中央传动齿轮与中央齿轮轴之间是两个同样型号的轴承,中央齿轮轴不转动,只是起连接和限位作用,而漏油的起因是中央齿轮轴的相对转动产生松旷,中央传动轴外盖螺纹松动就是例证,如果能限制中央齿轮轴的转动,就可以彻底解决此处漏油问题。通过对厂家咨询,在轴与本体接触缝隙处钻两个限位孔,孔径12mm,装上同大定位销就可以解决漏油问题。
(三)输出轴处改造
通过控制不同季节使用不同型号齿轮油的办法,解决油品的流动性问题,在导流槽低处增加两个直径10mm的卸油通道,倒流槽是焊接到本体的部件,不存在改变本体结构问题,其解决卸油不畅问题。
三、结语
通过对修井机滚筒减速箱漏油问题的深入调查,我们发现对于漏油问题,不同的封油方式会产生不同的情况,只有真正找到漏油的原因,才是彻底解决漏油问题的前提,我们相信随着防漏油措施的推广,滚筒减速箱漏油问题会到了有效的控制。
参考文献:
[1]王新纯.油田机械修理.北京:石油工业出版社,2005.
[2]华道生.柴油机维修技术问答.北京:金盾出版社,2010,4.
[3]邓光明.修井机械.北京:石油工业出版社,1989.
作者简介:姓名,赵振龙 性别,男 出生日期,1989年1月11,民族,汉,籍贯,大庆,在大庆油田有限责任公司井下作业分公司,从事设备监察工作。