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摘 要:石油钻井机械传动设备,动力机与工作机之间有:机械齿轮减速箱、液力变矩器减速箱和液力偶合器减速箱等几种传动型式,齿轮减速箱减速比恒定,以其传动效率高,传动平稳、能有效防止过载等诸多优点,被广泛应用在机械柴油机减速传动,网电电动机组减速传动等领域,95%的井队在使用。液力偶合器减速箱承担着柴油机的功率平稳输出,又能防止外界负载过大对柴油机造成冲击。液力偶合器减速箱由泵轮轴、涡轮轴、减速齿轮、输出轴等主要部件组成。近期发生了多起液力偶合器减速箱输出轴端盖烧损的故障。通过拆解后发现,是輸出端锁紧备帽松脱,导致输出轴来回窜动,造成轴承烧损,轴端盖烧损、输出轴报废等情况。现场一旦发动这种情况柴油机无法正常使用,必须及时回厂修理,严重影响正常生产。通过对液力偶合器减速箱输出轴锁紧方式的研究,我们制定了一套解决方案,通过三种锁紧螺母防脱工艺解决了这个问题。
关键词:液力偶合器;输出轴;防脱
一、液力偶合器减速箱输出轴技术现状
液力偶合器是一种柔性的传动装置,与普通的机械传动装置相比,具有很多独特之处:1、能消除冲击和振动; 2、输出转速低于输入转速,两轴的转速差随载荷的增大而增加;3、过载保护性能和起动性能好,载荷过大而停转时输入轴仍可转动,不致造成动力机的损坏;4、当载荷减小时,输出轴转速增加直到接近于输入轴的转速,使传递扭矩趋于零。液力偶合器的传动效率等于输出轴转速与输入轴转速之比。一般液力偶合器传动效率可以达到95%以上。液力偶合器的特性因工作腔与泵轮、涡轮的形状不同而有差异。液力偶合器的冷却方式有风冷和水冷。如将液力偶合器的油放空,液力偶合器就处于脱开状态,能起离合器的作用。但是液力耦合器也存在高效范围较窄缺点。液力偶合器减速箱由泵轮轴、涡轮轴、减速齿轮、输出轴等主要部件组成。柴油机动力通过液力偶合器减速箱泵轮轴输入,由泵轮涡轮之间液力传动油带动涡轮轴转动,涡轮轴与输出轴同一轴线,通过二级减速齿轮,涡轮轴将动力传递给输出轴,输出轴锁紧备帽松动后,输出轴端会来回冲击磨损涡轮轴端,发现不及时涡轮轴、轴承也将严重损坏,轴端磨损的金属粉末被带到各轴承表面,对各轴承造成不同程度的损坏。近期发生的多起液力偶合器减速箱输出轴窜动,通过拆解后发现,是输出端锁紧备帽松脱,导致输出轴来回窜动,造成轴承烧损,轴端盖烧损、输出轴报废等情况。以往涡轮轴叶轮端轴承与泵轮壳体通过轴承装配在一起,发生过数起轴承松动造成泵轮涡轮叶轮碰在一起,发生严重事故。我们通过研究制定了三套防松措施,问题得到解决。为此我们将以往的解决方案运用到输出轴的备帽防松上。
二、技术内容
为减少液力偶合器减速箱输入输出轴窜动的故障,提高工作时效,杜绝安全隐患。我们研究制定了三套解决方案。
1、加工防松螺母,防松锁片。
2、在输出端防松螺母紧固的螺纹处铣一道键槽,用于安装防松锁片
3、加工带过盈量的防松螺母,安装时对防松螺母加热到120°安装防松螺母。
三、技术创新点和技术目标
3.1防止液力偶合器减速箱输出轴窜动的技术创新点
3.1.1加工防松螺母,防松锁片。
3.1.2在输出端防松螺母紧固的螺纹处铣一道键槽,用于安装防松锁片。
3.1.3加工带过盈量的防松螺母,安装时对防松螺母加热到120°安装防松螺母。
四、应用及效益分析
4.1应用情况
2018年我们通过多起液力偶合器故障,研究制定了三套措施,经过维修过的液力偶合器故障率大大降低,问题得到解决。2019年我们将对液力偶合器输入输出端锁紧螺母均采用这三套防松措施。
4.2社会效益
液力偶合器减速箱故障率大大降低,职工的劳动强度减轻了、提高了工作时效,消除了安全隐患,社会效益明显。
4.3经济效益分析
4.3.1定制防松螺母、防松锁片、输出轴上铣键槽加工成本共3000元,使用寿命5年,每年费用为600元。
4.3.2公司有30支钻井队伍,每年避免发生10起液力偶合器减速箱输出轴窜动故障,减少一次液力偶合器减速箱的修理就能节约修理费3万元。年避免修理费用为10*3=30万元
4.3.3时效分析,每年减少10起液力偶合器减速箱输出轴窜动故障,修理一次此类故障,至少损失1天时间,按钻机时效计算,每部钻机日费平均为80000元。日费可避免10*8=80万
公司年可避免=80+30-0.6=109.4万元。
五、结论
通过三套防松措施的实施,制作成本低,实施方便有效,可有效避免柴油机液力偶合器减速箱输入输出端锁紧螺母松动,造成轴向窜到的问题,避免了液力偶合器故障的发生,提高了设备本质化安全,具有广阔的市场前景。
关键词:液力偶合器;输出轴;防脱
一、液力偶合器减速箱输出轴技术现状
液力偶合器是一种柔性的传动装置,与普通的机械传动装置相比,具有很多独特之处:1、能消除冲击和振动; 2、输出转速低于输入转速,两轴的转速差随载荷的增大而增加;3、过载保护性能和起动性能好,载荷过大而停转时输入轴仍可转动,不致造成动力机的损坏;4、当载荷减小时,输出轴转速增加直到接近于输入轴的转速,使传递扭矩趋于零。液力偶合器的传动效率等于输出轴转速与输入轴转速之比。一般液力偶合器传动效率可以达到95%以上。液力偶合器的特性因工作腔与泵轮、涡轮的形状不同而有差异。液力偶合器的冷却方式有风冷和水冷。如将液力偶合器的油放空,液力偶合器就处于脱开状态,能起离合器的作用。但是液力耦合器也存在高效范围较窄缺点。液力偶合器减速箱由泵轮轴、涡轮轴、减速齿轮、输出轴等主要部件组成。柴油机动力通过液力偶合器减速箱泵轮轴输入,由泵轮涡轮之间液力传动油带动涡轮轴转动,涡轮轴与输出轴同一轴线,通过二级减速齿轮,涡轮轴将动力传递给输出轴,输出轴锁紧备帽松动后,输出轴端会来回冲击磨损涡轮轴端,发现不及时涡轮轴、轴承也将严重损坏,轴端磨损的金属粉末被带到各轴承表面,对各轴承造成不同程度的损坏。近期发生的多起液力偶合器减速箱输出轴窜动,通过拆解后发现,是输出端锁紧备帽松脱,导致输出轴来回窜动,造成轴承烧损,轴端盖烧损、输出轴报废等情况。以往涡轮轴叶轮端轴承与泵轮壳体通过轴承装配在一起,发生过数起轴承松动造成泵轮涡轮叶轮碰在一起,发生严重事故。我们通过研究制定了三套防松措施,问题得到解决。为此我们将以往的解决方案运用到输出轴的备帽防松上。
二、技术内容
为减少液力偶合器减速箱输入输出轴窜动的故障,提高工作时效,杜绝安全隐患。我们研究制定了三套解决方案。
1、加工防松螺母,防松锁片。
2、在输出端防松螺母紧固的螺纹处铣一道键槽,用于安装防松锁片
3、加工带过盈量的防松螺母,安装时对防松螺母加热到120°安装防松螺母。
三、技术创新点和技术目标
3.1防止液力偶合器减速箱输出轴窜动的技术创新点
3.1.1加工防松螺母,防松锁片。
3.1.2在输出端防松螺母紧固的螺纹处铣一道键槽,用于安装防松锁片。
3.1.3加工带过盈量的防松螺母,安装时对防松螺母加热到120°安装防松螺母。
四、应用及效益分析
4.1应用情况
2018年我们通过多起液力偶合器故障,研究制定了三套措施,经过维修过的液力偶合器故障率大大降低,问题得到解决。2019年我们将对液力偶合器输入输出端锁紧螺母均采用这三套防松措施。
4.2社会效益
液力偶合器减速箱故障率大大降低,职工的劳动强度减轻了、提高了工作时效,消除了安全隐患,社会效益明显。
4.3经济效益分析
4.3.1定制防松螺母、防松锁片、输出轴上铣键槽加工成本共3000元,使用寿命5年,每年费用为600元。
4.3.2公司有30支钻井队伍,每年避免发生10起液力偶合器减速箱输出轴窜动故障,减少一次液力偶合器减速箱的修理就能节约修理费3万元。年避免修理费用为10*3=30万元
4.3.3时效分析,每年减少10起液力偶合器减速箱输出轴窜动故障,修理一次此类故障,至少损失1天时间,按钻机时效计算,每部钻机日费平均为80000元。日费可避免10*8=80万
公司年可避免=80+30-0.6=109.4万元。
五、结论
通过三套防松措施的实施,制作成本低,实施方便有效,可有效避免柴油机液力偶合器减速箱输入输出端锁紧螺母松动,造成轴向窜到的问题,避免了液力偶合器故障的发生,提高了设备本质化安全,具有广阔的市场前景。