劉社榮

（西部鉆探工程公司玉門鉆井公司，甘肅 酒泉 735000）

1 并車傳動箱帶泵軸存在的主要問題

通過對帶泵軸離合器在現(xiàn)場或廠內(nèi)多次修理問題的匯總分析，存在的主要問題如下。

（1）氣胎離合器摩擦輪在正常作業(yè)中會出現(xiàn)不規(guī)則圓周運動。

（2）因軸承選型問題，氣胎離合器軸承損壞頻繁，故障多且檢修難度大。

（3）軸承部位大量漏油。

（4）法蘭蓋螺栓易出現(xiàn)松動和斷裂現(xiàn)象，導致摩擦輪出現(xiàn)偏磨和離合器分離不徹底。附泵軸總成如圖1。

2 原因分析

2.1 并車傳動箱工作原理

并車傳動箱由4 根動力輸入軸和3 根動力輸出軸組成，動力由4 臺柴油機組經(jīng)液力偶合器傳入，在并車傳動箱內(nèi)經(jīng)過并車,動力分配傳到3 個動力輸出端，分別帶動2 臺

圖1 帶泵軸總成

F-1600 泵 及 絞 車。其動力分配，由箱內(nèi)設在3#輸入傳動軸和1#泵傳動軸的齒套式離合器來完成，若離合器掛合，則工作機構均可分配到功率，此為最常用的動力分配方式。4 個輸入傳動軸裝有LT700×135 的氣胎離合器，通過萬向軸與液力偶合器相連，1#、2#泵傳動軸的輸出端裝有2 套AVB800×250 的通風型氣胎離合器，通過萬向軸帶動泵工作，控制2 臺泵的工作。

2.2 帶泵軸故障分析

（1）使用和管理原因。一是人員素質(zhì)較低，目前各井隊機房大量使用市場化用工，接觸機械設備時間較短，操作技能維持在會操作的初級階段。二是制度執(zhí)行力度不夠，應把對制度的執(zhí)行納入考核范圍，獎善罰惡，獎罰分明，消除野蠻操作、執(zhí)行好設備操作規(guī)程。三是保養(yǎng)不完善，近幾年，由于鉆井提速，設備負荷增大，崗位人員由于技能、態(tài)度以及其他因素的影響，往往沒有落到實處，在保養(yǎng)問題上就掛了空檔。四是修理技能低下，普遍的現(xiàn)象是在現(xiàn)場修理時，對拆卸方法掌握不夠，不能準確的拆卸部件，多拆誤拆的現(xiàn)象十分突出，在清洗、測量、裝配時、螺栓扭矩大小都存在做的不好的現(xiàn)象。

（2）修理人員未對軸及軸承進行受力分析的原因。在實際工作中，后勤保障部門的修理人員往往是接到報修電話后在廠內(nèi)進行修理方案的確認，經(jīng)常忽視對并車傳動箱帶泵軸故障頻發(fā)的原因分析，更未對其進行受力分析，所以沒有找見問題的根本，對離合器未掛合之前、掛合中、完全掛合后的軸向、徑向受力狀態(tài)進行分析。

2.3 軸承選型的原因

原設備帶泵離合器選用軸承為單列向心球軸承（GB/T276-1994）1000944，因其結構為整體式結構，所以故障后，無論現(xiàn)場還是廠內(nèi)檢修難度很大。

軸承故障原因：設備在使用中產(chǎn)生的振動較大，又因為單列向心球軸承扶正性能欠缺，從而使離合器和摩擦輪在運動過程中產(chǎn)生不規(guī)則圓周運動現(xiàn)象，造成軸承損壞加速；軸承長期高負荷運行，間隙變大，最終導致軸承失效。

2.4 漏油原因

通過多次對設備解體，漏油原因如下所析。

（1）潤滑油噴淋管線采用2 根φ14mm 銅管線，回油孔直徑只有φ8mm。

（2）軸承蓋板上只有寬度d=20mm 回油槽一個部位，回油槽數(shù)量明顯不滿足實際使用。

（3）當軸承高溫時造成（HG4-692-67）PG240×280×15油封失效。

2.5 摩擦輪出現(xiàn)偏磨和離合器分離不徹底原因

在廠內(nèi)通過解體發(fā)現(xiàn)，原設備采用M20×2 普通螺栓，當處理工程事故或操作不當就會發(fā)生螺栓松動和斷裂。因采用的M20×2 螺栓易斷裂，根據(jù)出廠圖紙技術要求，摩擦輪和摩擦片之間的間隙只有3mm,且摩擦片沒有提供加工倒角的技術要求，因而分離時無法完全分離，同時會發(fā)生摩擦輪因自身重力而靠在摩擦片上產(chǎn)生偏磨。

3 結構改進

3.1 確定技術改造方案

本文只從修理技術角度闡述并車傳動箱結構技術改造，其余原因不做贅述。對帶泵軸結構和軸承易損壞原因分析，解決方案為選用新型號軸承。對軸承蓋板進行擴孔、縮徑和加寬回油槽改造。對摩擦輪連接螺栓采用J8.8 級M24×1.5高強度螺栓。同時對摩擦片進行倒角處理。

3.2 軸承選擇

查《機械設計手冊》知無內(nèi)擋圈圓柱滾子軸承具有摩擦小、極限轉速高、扶正性能好、并且軸承內(nèi)圈可分離、便于拆裝、易于檢修等優(yōu)點。查《軸承手冊》知：1000944 單列向心球軸承結構參數(shù)為：d=220，D=300，B=38；NU2944 無內(nèi)圈圓柱滾子軸承結構參數(shù)為：d=220，D=300，B=48，該軸承額定載荷為374kN，極限轉速為1300r/min，完全滿足并車傳動箱輸入轉速。

3.3 軸承定位和漏油處理方式

（1）軸承定位。選用的NU2944 軸承無內(nèi)檔圈，其寬度為48mm，原軸承寬度為38mm，把原定位套厚度由45mm 加工至25mm 對軸承內(nèi)軌進行定位，同時為避免軸承在運轉過程中出現(xiàn)軸向竄動，加工10mm 外頂套對軸承外軌進行雙面定位。

（2）軸承蓋板回油孔部位改造。潤滑油噴淋管線采用1根φ14mm 銅管線加噴嘴，回油孔直徑擴大至φ12mm 回油孔孔徑。

（3）對軸承蓋板內(nèi)部如圖2 所示回油槽數(shù)量增加為4個，增大回油槽寬度至d=30mm；油封更換為骨架油封（HG4-692-67）PG240×280×18，如圖2。

3.4 摩擦輪部位結構改進

摩擦輪法蘭蓋螺栓將M20×2 改為M24×1.5(J8.8)細螺紋螺栓，加強螺栓強度，添加平墊和彈簧墊后防止松動，使摩擦輪固定可靠，保持和帶泵軸的同心度數(shù)據(jù)，防止偏磨現(xiàn)象；對每片摩擦片的接觸面增加3mm 的倒角，更加方便分離；調(diào)整摩擦輪與摩擦片之間的間隙為5mm，保證其能夠在摘開離合器時徹底分離，如圖3。

圖2 改造后的軸承蓋板

圖3 改造后帶泵軸、離合器結構

4 技術改造后達到的效果

氣胎離合器摩擦輪在運轉過程中運轉平穩(wěn)，不規(guī)則圓周運動消除；選用NU2944 無內(nèi)圈圓柱滾子軸承后，故障率大幅度下降，且無論在現(xiàn)場還是廠內(nèi)，檢修難度隨之下降；對軸承蓋板部位結構改造，漏油現(xiàn)象很少出現(xiàn)；摩擦輪連接螺栓采用J8.8 級M24×1.5 高強度螺栓，解決易松動和斷裂問題，同時對摩擦片進行倒角處理和調(diào)整間隙后，摩擦輪出現(xiàn)偏磨和分離不徹底問題得到解決。

5 現(xiàn)場使用情況

對該型號帶泵軸技術改造后，出現(xiàn)機械故障和漏油現(xiàn)象大幅度降低，并車傳動箱運轉平穩(wěn)，實現(xiàn)技術改造目的。在此基礎上，又陸續(xù)對其他5 部鉆機的并車傳動箱進行技術改造，收到良好效果。

6 結語

通過對并車傳動箱帶泵軸的技術改造，能夠避免軸承拆卸、裝配困難等問題，無論現(xiàn)場還是廠內(nèi)，檢修效率和能力都得以提升，使該設備能很好的滿足鉆井現(xiàn)場使用要求；同時全面改善設備運轉附近環(huán)境污染和油料的浪費。