修井機滾筒離合器常見故障原因及對策分析

修井機滾筒離合器常見故障原因及對策分向旺（中國石油集團川慶鉆探工程有限公司長慶鉆井總公司，陜西西安710021）0引言目前修井機常用的滾筒離合器為氣動推盤離合器，采用氣動控制模式,具有穩(wěn)定可靠的優(yōu)勢，且支持過載保護功能，可避免滾筒離合器過載運行，延長滾筒離合器的使用壽命。但在實際運行中，滾筒離合器難以避免地發(fā)生各類故障，工作人員需掌握常見故障的特點、出現(xiàn)原因，做好滾筒離合器管理工作。1修井機滾筒離合器常見故障原因1打滑該故障是指游車大鉤提升時離合器出現(xiàn)打滑現(xiàn)象，故障表現(xiàn)為大鉤負荷提升時缺乏充足的動力，提升速度下降，重復游車大鉤提升操作時，可以在呼吸口處聞到高溫焦糊味，導致該故障的根本原因在于結合力不足，引發(fā)結合力不足的因素如下：①啟動后在儲氣瓶壓力不滿足運行標準要求的情況下，實施大鉤提升操作；②離合器氣壓參數(shù)偏低，氣囊充壓不足；③氣囊、氣源管線或快速放氣閥存在漏氣現(xiàn)象，降低氣囊充氣壓力；④氣源管線通道出現(xiàn)堵塞現(xiàn)象，氣囊充壓速度下降；⑤離合器間隙過大，不能保持完全壓緊狀態(tài)；⑥控制信號管路漏氣，導氣通路不能保持完全導通狀態(tài)，降低充壓速度；⑦操作閥內部的密封點出現(xiàn)漏氣現(xiàn)象，信號壓力下降，影響導氣通路的導通；⑧轂單片離合器內齒整圈損壞，降低結合力；⑨鏈條箱油位過高或擋油盤不能有效擋油，使?jié)櫥瓦M入離合器內，降低摩擦片和鋼板間的摩擦力,降低結合力；⑩磨板定位凸起未與離合器的槽體有效對接，摩擦片和鋼板的壓緊狀態(tài)不符合要求，降低結合力［1］;在滾筒離合器運行中，快速放氣閥出現(xiàn)放氣速度下降現(xiàn)象，會使氣囊氣壓泄除速度下降，引發(fā)打滑故障，燒毀離合器片。不能正常分離該故障是指滾筒離合器不能徹底分離，滾筒仍然轉動，表現(xiàn)形式如下:①在滾筒離合器放氣處理后，以空載工況進行大鉤下放操作，開始時大鉤靜止，幾秒鐘后實施下放運動，但速度低于正常下放情況；②在變速箱空擋工況下，接觸剎車，實施大鉤下放操作，但大鉤未表現(xiàn)出下放運動，滾筒仍緩慢轉動使大鉤表現(xiàn)出上行運動。引發(fā)該故障的原因如下：①彈簧彈力偏低，降低離合器的分離速度;②彈簧使用時間過長，出現(xiàn)變軟失效現(xiàn)象，脫離定位槽，擠壓摩擦片與鋼板，影響離合器正常分離；③離合器芯的齒結構積累大量灰塵和碎屑，或出現(xiàn)銹蝕現(xiàn)象，加大摩擦片和鋼板間的滑動阻力，降低分離速度；④在結合力不足的工況下進行高負荷運行，使摩擦片與鋼板出現(xiàn)半摩擦狀態(tài)，對離合器片造成損害，破裂形成碎屑，縮小摩擦片與鋼板的間隙，導致離合器不能正常分離［2］。異常自動分離該故障是指在大鉤提升操作時，滾筒離合器自動分離，重新調節(jié)操作閥后，滾筒離合器可掛合，但能夠在導氣龍頭的進氣管接口處，發(fā)現(xiàn)零件出現(xiàn)異常抖動。引發(fā)該故障的原因如下：①在導氣龍頭安裝時,和滾筒軸的軸線不處于同個直線上，在滾筒轉動時，導氣龍頭出現(xiàn)大幅度擺動，進而使進氣接口松動，出現(xiàn)漏氣現(xiàn)象，使離合器自動分離；②導氣龍頭的進氣接口連接出現(xiàn)松動，在設備振動的影響下，氣囊自動放氣，離合器出現(xiàn)異常自動分離故障。4不能正常掛合該故障是指在正常氣壓參數(shù)下，正常操作調節(jié)閥，滾筒離合器不能正常掛合，滾筒不能正常運動，部分情況下管路發(fā)出漏氣聲。引發(fā)該故障的原因如下：①信號管路出現(xiàn)漏氣或凍堵現(xiàn)象，影響氣壓信號的正常傳輸，使充壓氣源不能正常導通，影響離合器掛合；②氣源管路出現(xiàn)漏氣或凍堵現(xiàn)象，影響氣源壓力的正常充氣，引發(fā)掛合故障；③繼氣器閥芯始終屬于關閉狀態(tài)，氣源不能繼續(xù)為氣囊充氣，影響離合器掛合［3］。另外，在滾筒離合器掛合時，可能出現(xiàn)異常響動現(xiàn)象，故障原因在于滾筒離合器的摩擦片或彈簧破裂，引起異響，滾筒離合器不能正常運行。1.5異常擺動該故障是指在滾筒正常運行時，推盤出現(xiàn)較大幅度的擺動，使得推盤和離合器轂間距離超過標準范圍。引發(fā)該故障的原因如下：①在安裝推盤時，并沒有按照順時針方向對稱扭緊連接螺栓，使?jié)L筒運行時,推盤壓緊在滾筒軸定位臺階的前方區(qū)域時，連接螺栓的扭緊力矩達到標準數(shù)值，導致推盤偏斜地置于滾筒軸上，隨滾筒軸運動出現(xiàn)異常擺動；②在安裝推盤時，推盤的中心孔和滾筒軸徑配合間隙過大，導致連接螺栓難以達到標準扭緊力矩，推盤和滾筒軸的定位臺階不能正常壓緊，引發(fā)過量擺動現(xiàn)象。2修井機滾筒離合器常見故障應對措施針對修井機滾筒離合器的多項故障及繁多的故障原因，工作人員應加強滾筒離合器的管理。從故障發(fā)生全過程入手，在日常管理中預防故障出現(xiàn)，在故障出現(xiàn)后選擇合適處理措施，規(guī)避故障對滾筒離合器的不利影響，進而保障修井機可靠運行，降低修井機運維成本，提高作業(yè)質效。1打滑基于上述故障原因，在滾筒離合器的日常運行中，工作人員可采取如下措施預防打滑故障：①按照滾筒離合器的規(guī)范操作規(guī)程，實施設備日常管理工作，定期檢查運維設備零部件，確保充氣壓力保持正常,避免滾筒離合器在充氣壓力過高或過低的工況下運行；②在離合器安裝或重新安裝時，工作人員應做好零部件安裝位置檢查工作，確保磨板正確安裝，定位凸起與槽體有效對接；③在日常運維時，根據滾筒離合器運行參數(shù)要求，調整摩擦盤間隙，避免間隙不符合要求引發(fā)打滑故障；④根據規(guī)范油位要求，向鏈條箱內添加潤滑油，并定期檢查擋油盤的安裝位置，確保潤滑油油位處于正常范圍，避免潤滑油進入離合器內；⑤定期檢查繼氣器和快速放氣閥的運行狀態(tài)，保證二者正常運行，進而確保氣囊以較快速度放氣，防止?jié)L筒離合器進入半摩擦運行狀態(tài)。在發(fā)現(xiàn)滾筒離合器出現(xiàn)打滑故障后，工作人員可根據故障原因，逐一排查引起結合力不足的因素，通過清理油污、調整氣壓、調整離合器摩擦盤間隙或更換零部件等措施排除故障。例如：①發(fā)現(xiàn)管路或氣控閥件出現(xiàn)凍堵或腐蝕現(xiàn)象，工作人員應立即更換管路與氣控閥件，并更換氣源干燥器，確保壓縮空氣保持正常干燥度，預防凍堵與腐蝕現(xiàn)象；②發(fā)現(xiàn)管路出現(xiàn)漏氣、閥芯卡滯現(xiàn)象，說明管路與氣控閥件出現(xiàn)老化問題，應立即更換零部件；③發(fā)現(xiàn)離合器片、鋼板、氣囊或轂結構出現(xiàn)磨損現(xiàn)象，應立即更換，排除打滑故障。不能正常分離在設備管理中，可通過如下措施預防該故障：①在安裝設備時，選擇貼合設備規(guī)格參數(shù)要求的彈簧，避免彈簧彈力不足，并在滾筒離合器安裝時進行彈簧防脫落處理，避免彈簧出現(xiàn)脫離定位槽現(xiàn)象；②如在更換離合器片時發(fā)現(xiàn)彈簧出現(xiàn)變形，及時更換彈簧；③在滾筒離合器的彈簧安裝前，應做好設備清潔工作，特別是內外齒的銹跡應全面清理，避免銹蝕現(xiàn)象出現(xiàn)；④在滾筒離合器使用中，如工作人員發(fā)現(xiàn)離合器出現(xiàn)打滑現(xiàn)象，不允許繼續(xù)實施起下操作，避免離合器被燒毀,引發(fā)不能正常分離故障。在滾筒離合器運行中，如發(fā)現(xiàn)不能正常分離故障，應檢查滾筒離合器的彈簧、外齒和內齒結構，通過更換彈簧、清理滾筒離合器的雜物與銹跡、調整離合器摩擦盤間隙等措施，排除不能正常分離故障。異常自動分離從安裝環(huán)節(jié)入手，預防故障出現(xiàn)。主要措施有：①在進行導氣龍頭安裝時，確保其軸線和滾筒軸線處于同一直線上，預防導氣龍頭擺動;②在進行進氣管線安裝時，確保接頭部位牢固扭緊。在發(fā)現(xiàn)滾筒離合器出現(xiàn)異常自動分離故障時，檢查導氣龍頭，查找故障原因，通過重新安裝導氣龍頭或調節(jié)導氣龍頭進氣接口螺栓等措施，排除故障。不能正常掛合加強對滾筒離合器的運維管理，評估滾筒離合器的管路運行狀況，及時更換出現(xiàn)凍堵、漏氣或老化現(xiàn)象的管路與零件，預防漏氣與閥芯關閉等問題的出現(xiàn)。同時，工作人員應定期更換氣源干燥器，確保滾筒離合器的壓縮空氣始終保持干燥狀態(tài)，預防凍堵現(xiàn)象，使管路保持正常導通狀態(tài)。在發(fā)現(xiàn)滾筒離合器出現(xiàn)不能正常掛合故障后，使用專業(yè)設備檢查出現(xiàn)凍堵或漏氣的管路，更換故障管路與氣源干燥器，排除故障。對于離合器掛合異響故障，工作人員應定期檢查滾筒離合器的摩擦片與彈簧，發(fā)現(xiàn)老化或破損后，立即更換。如發(fā)現(xiàn)滾筒離合器出現(xiàn)異響故障，需查找故障原因，更換摩擦片或彈簧，使?jié)L筒離合器正常運行。2.5異常擺動從如下方面預防：①安裝推盤時，檢查并測量推盤中心孔和滾筒軸配合間隙的距離，確保二者距離符合公差范圍要求；②推盤安裝應嚴格按照安裝流程，對稱地扭緊螺栓，并確保推盤中心線和滾筒軸線處于同一直線上；③在安裝完成后，測試連接螺栓處于正常扭緊力矩時,推盤和滾筒軸定位臺階是否處于正常壓緊狀態(tài)。在發(fā)現(xiàn)滾筒離合器出現(xiàn)異常擺動故障后，逐一檢測推盤的距離參數(shù)與連接螺栓扭緊狀況，查找具體故障原因