毕业论文 钻井机械故障诊断技术探讨 联系客服

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3.机械设备中钻机故障的原因分析

机械设备故障85%以上是由磨损产生的。解决零部件的磨损,除了采用优良的材料,选择先进的制造工艺、设计合理的机械结构外,最重要的一点就是保证机械的合理润滑,还需要操作人员的细心操作等。

保证机械的合理润滑。机械设备的故障50%以上是由润滑不良引起的。由于机械设备各零部件配合的精密性,良好的润滑可以保持其正常的工作间隙和适宜的工作温度,防止灰尘等杂质进入机械内部,从而降低零件的磨损,减少机械故障。正确合理的润滑是减少机械故障的有效措施之一。为此,一是要合理使用润滑剂,根据机械结构的不同,选用不同的润滑剂类别,按照环境和季节的不同,选择合适的润滑剂牌号。不可任意替代,更不可使用伪劣产品;二是要经常检查润滑剂的数量和质量,数量不足要补充,质量不佳要及时更换。

细心合理地操作机械。作为机械操作人员,启动机械前均应检查冷却液及机油是否够量,不足要及时补充后再启动机械。机械启动后要进入低速预热阶段,待冷却液及机油达到规定温度后,再开始工作,严禁低温下进行超负荷运转。操作人员在机械运行中,要经常检查各种温度表的数值,发现问题及时解决后再工作。在操作机械设备时,要注意不能在超过机械所能承受的最大负荷下工作,保证机械处于较为平稳的负荷变动,防止发动机、工作装置的大起大落,降低机械的磨损,减少故障的产生。

3.1钻机常见故障机理分析

钻井过程中石油钻机的工作条件十分恶劣,常常会出现种种故障。比如钻机常见的故障就有:传动系统故障、绞车故障、钻井泵故障;柴油机故障等。钻机是石油企业生产的关键设备,稍微不慎都会面临停产威胁,如何维护好钻机一直是企业关注的重点。由于钻机成本较高,所以备件较少。一旦发生故障,修复时间很长,费用很高,损失较大。所以,研究故障产生机理具有非常重要的意义。下面本文就钻机常见的一些故障的机理进行分析。 3.1.1 传动系统常见故障机理分析 3.1.1.1联动机支承轴承温度过高

症状:联动机在运转中,个别支承轴承发热,而且轴承两侧端盖没有挤出新的润滑脂。

分析:根据上述情况,该轴承保养方面存在疑点,很可能是很长时间没有注润滑

油。

原因:轴承缺乏油脂

症状:在搬家或调试联动机转动皮带张紧度后,靠近皮带轮的支承轴承发热。 分析:联动机传动皮带绷得太紧,使支承轴承受到较大的径向力,增加了摩擦力,

引起温度升高。 原因:转动皮带绷得太紧

症状:联动机运转中,支承轴承发烧,而且发出响声,轴承座附近挤出大量油脂,

并有金属粉末。

分析:由于保持架损坏,使轴承温度升高,运动体的撞击发出异常的响声。 原因:轴承磨损损坏

症状:在保养完轴承后,联动机在运转过程中温度升高。

分析:润滑油内含有杂物,打入轴承后,使轴承运转时,摩擦力增加,温度较高 原因:轴承内有杂物

3.1.1.2联动机振动严重

症状:联动机运转时,上下两部分都振动,随绞车负荷的突然变化而变化。 分析:绞车于机房的1号联动机通过链条连在一起,当绞车挂合气胎离合器时链

条突然旋转而产生振动,另外,在工作状态中机房设备本身也产生振动。因此,机房和钻台设备运转时,共同产生一定振动,联动机压板螺栓长时间在振动的环境中机会越来越松,使联动机振动加剧。 原因:联动机压板螺母松动

症状:联动机运转时,整个联动机和机房底座同时出现较大颤动。

分析:由于机房底座摆在水泥基墩上,水泥基墩在摆放时,地面软硬不一,或各

基墩不在同一平面上,都会造成机房底座局部悬空;另外各块机房底座又没有搭扣螺栓联成一体,在这种情况下引起联动机产生较大振动。 原因:机房底座固定或摆放不牢靠

症状:联动机上部分出现较大振动。

分析:在安装联动机传动皮带时,没有装调整垫片,使离合器两侧的传动轴不同

心,造成联动机振动较大。 原因:联动机离合器安装不同心

症状:柴油机与对应的联动机一同出现较大震颤。

分析:柴油机输入法兰与联动机减速箱出现较大的安装误差,使万向轴产生较大

的径向力,在该力的作用下,联动机和柴油机均出现较大的振动。 原因:万向轴与联动机安装误差太大

症状:联动机运转时,上部振动较严重,转速越高越剧烈。

分析:支承轴承磨损后,出现间隙,使传动轴在工作时形成较大摆动,造成联动

机振动加剧。转速越高,旋转体的惯性力越大,形成的振动越大,反之,惯性、振动减弱。 原因:支承轴承磨损严重

症状:绞车转速与负荷变化越大,联动机出现的振动越大。

分析:这种现象出现在大庆型钻机1号联动机上,原钻机井架底座为单层矮底座。

当使用双层高井架底座后,绞车至1号联动机的传动链条必须加长,这样传动链条的重量增加,下垂量增大,在运转时产生的冲击负荷加重,尤其在绞车转速和负载变化的情况下,更为突出。 原因:井架采用高底座

3.1.1.3减速箱齿轮啮合不良的响声

症状:减速箱在运转时,发出连续而无节奏的明显响声,同时出现很大振动,转

速越高,负荷越重,响声和振动也就越大。

分析:传动齿轮点蚀后,在啮合时产生一定的摩擦,发出“嗡嗡”响声。 原因:传动齿轮点蚀;轴承磨损严重

症状:减速箱在运转时,发出连续而无节奏的明显响声,同时出现很大振动,转

速越高,负荷越重,响声和振动也就越大。

分析:在使用过程中,支承轴承磨损后,使输出轴发生偏斜,破坏了齿轮的正常

啮合,出现响声和振动。 原因:轴承磨损严重

3.1.1.4正车厢轴承温度过高

症状:井位搬迁后,正车厢被动轴承发热。

分析:爬坡链条安装不正,在运转时产生额外的轴向力,使支承轴受力过大,造

成温度升高。

原因:正车厢链轮与绞车链轮安装误差过大

症状:正车厢各支承轴承温度上升,被动支承轴承的温度最高。

分析:正车箱内润滑油漏失,使箱内油量减少,油位下降,不能满足轴承飞溅润

滑的需要,致使轴承出现干摩擦或半干摩擦,从而使轴承温度升高。 原因:正车厢缺乏润滑油

3.1.1.5减速箱轴封漏油

症状:减速箱运转时,润滑油从主动轴轴头甩出。

分析:支承轴承磨损后,轴承间隙过大,使主动轴在转动中出现一定摆动,引起

油封出现间隙,致使箱内润滑油沿轴面甩出。 原因:支承轴承磨损严重

症状:减速箱在运转过程中,各轴头漏出润滑油,同时呼吸器也冒出油来,壳体