鉆井動(dòng)力設(shè)備實(shí)現(xiàn)自動(dòng)盤轉(zhuǎn)保養(yǎng)的分析

李新躍 劉昌 池大偉 郭靖

摘 要：在鉆井作業(yè)生產(chǎn)中，190系列柴油機(jī)是較為常見的動(dòng)力源設(shè)備，它廣泛應(yīng)用于石油礦場勘探、開發(fā)作業(yè)，為野外石油勘探提供強(qiáng)有力的動(dòng)力支持和保障。柴油機(jī)的合理使用及保養(yǎng)是決定其使用壽命和不斷提供動(dòng)力的關(guān)鍵，其中，在冬季啟動(dòng)柴油機(jī)前及柴油機(jī)高溫停機(jī)后，必須用盤車撬杠人力盤轉(zhuǎn)2圈以上，目的是為了延長使用壽命，不僅如此，在柴油機(jī)的檢維修工作中，人力盤車也是必要的工序，但其中也存在很多弊端，要解決和改善這些問題，本文闡述了加裝和使用柴油機(jī)自動(dòng)盤車裝置，通過本裝置可以改善和解決190系列柴油機(jī)使用過程中人力盤車所產(chǎn)生的各種問題。

關(guān)鍵詞：柴油機(jī);自動(dòng)盤車;效率;自動(dòng)報(bào)警;應(yīng)用前景

0 前言

在鉆井作業(yè)現(xiàn)場，內(nèi)燃機(jī)設(shè)備的應(yīng)用隨處可見，在190系列柴油機(jī)的使用維護(hù)保養(yǎng)中，很多時(shí)候必須對其進(jìn)行人力轉(zhuǎn)動(dòng)曲軸機(jī)構(gòu)，以對柴油機(jī)進(jìn)行總裝、調(diào)整、檢查及保養(yǎng)。而人力盤車存在很多弊端，比如費(fèi)時(shí)、費(fèi)力，盤車度數(shù)不夠準(zhǔn)確，進(jìn)而會(huì)構(gòu)成柴油機(jī)供油提前角及氣門間隙的不準(zhǔn)確，造成設(shè)備損壞和油材料的不合理消耗，造成直接的經(jīng)濟(jì)損失。除此之外，人力盤車時(shí)由于盤車撬杠經(jīng)常打滑也存在不安全因素。為了解決這些問題，最大限度的使之能夠得到應(yīng)用并實(shí)現(xiàn)操作自動(dòng)化，柴油機(jī)自動(dòng)盤車裝置是為其研究探討的關(guān)鍵和一項(xiàng)長期重要的研究對象。

1 自動(dòng)盤車裝置的組成

自動(dòng)盤車裝置主要有兩種形式組成：

①具有擺動(dòng)齒輪的盤車裝置主要由電動(dòng)機(jī)、減速裝置、齒輪組、擺動(dòng)殼、曲柄、連桿、手輪、行程開關(guān)、彈簧等組成;②具有螺旋軸電動(dòng)盤車裝置和工作原理螺旋軸電動(dòng)盤車裝置由電動(dòng)機(jī)、聯(lián)軸器、小齒輪、大齒輪、嚙合齒輪、螺旋軸、盤車齒輪、保險(xiǎn)銷、手柄等組成。

2 自動(dòng)盤車裝置的工作原理

擺動(dòng)齒輪的盤車裝置，齒輪組通過兩次減速后帶動(dòng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)盤車裝置脫開時(shí)，擺動(dòng)殼被杠桿系統(tǒng)吊起，擺動(dòng)齒輪與盤車齒輪分離;行程開關(guān)斷路，電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)，手輪上的鎖緊銷將手輪鎖在脫開位置;連桿在壓縮彈簧的作用下推緊曲柄，整個(gè)裝置不能運(yùn)動(dòng)。

螺旋軸電動(dòng)盤車裝置由嚙合齒輪內(nèi)表面銑有螺旋齒與螺旋軸相嚙合，嚙合齒輪沿螺旋軸可以左右滑動(dòng)。當(dāng)需要投入盤車時(shí)，先拔出保險(xiǎn)銷，推手柄，手盤電動(dòng)機(jī)聯(lián)軸器直至嚙合齒輪與盤車齒輪全部嚙合。當(dāng)手柄被推至工作位置時(shí)，行程開關(guān)接點(diǎn)閉合，接通盤車電源，電動(dòng)機(jī)起動(dòng)至全速后，帶動(dòng)汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)進(jìn)行盤車。斷開行程開關(guān)，電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)。若需手動(dòng)停止盤車，可手按盤車電動(dòng)機(jī)停機(jī)按鈕，電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)，嚙合齒輪退出，盤車停止。

3 自動(dòng)盤車裝置與人力盤車的優(yōu)劣對比和選用趨勢

通過對自動(dòng)盤車裝置的原理及作用的分析，結(jié)合對比人力盤車，兩者有截然不同的使用效果：

①人力盤車使用范圍小，不僅費(fèi)時(shí)費(fèi)力，而且常常因?yàn)楣ぷ髦懈鞣N因素（噪音、天氣、配合不當(dāng)）而造成盤車度數(shù)不準(zhǔn)確，進(jìn)而構(gòu)成柴油機(jī)供油提前角及氣門間隙的不準(zhǔn)確，從而影響設(shè)備正常運(yùn)行，造成直接的油材料等經(jīng)濟(jì)損失;②自動(dòng)盤車裝置常用于中型和大型設(shè)備，依靠電動(dòng)機(jī)作為動(dòng)力源，安全可靠，能夠勻速盤轉(zhuǎn)柴油機(jī)曲軸，省時(shí)省力，在設(shè)備更新應(yīng)用方面具有典型的研究代表性，能夠最大限度的節(jié)省盤轉(zhuǎn)曲軸所需要的時(shí)間，提高準(zhǔn)確度，避免因曲軸度數(shù)不準(zhǔn)確造成的油材料的不合理消耗，經(jīng)初步測算，以應(yīng)用在一個(gè)鉆井隊(duì)多臺(tái)動(dòng)力設(shè)備來說，一年可節(jié)省油材料3千多元，該裝置如應(yīng)用在我單位多個(gè)井隊(duì)動(dòng)力設(shè)備上，一年可節(jié)省油材料開支30多萬元，極大的為鉆井作業(yè)提供可靠的經(jīng)濟(jì)和效益保障，此外，此裝置也可應(yīng)用于業(yè)務(wù)等級考核和競賽中，以避免因多人配合不當(dāng)造成的盤車刻度不準(zhǔn)確和評分的不合理。

由此看來，柴油機(jī)自動(dòng)盤車裝置在使用過程及效果上有太多的優(yōu)勢，在今后的設(shè)備應(yīng)用中選用柴油機(jī)自動(dòng)盤車裝置將會(huì)是大勢所趨。

4 自動(dòng)盤車裝置的解析及解決使用過程中產(chǎn)生各種問題的方式方法

4.1 柴油機(jī)盤車的目的

柴油機(jī)組啟動(dòng)前盤動(dòng)飛輪，帶動(dòng)曲軸低速旋轉(zhuǎn)以便使柴油機(jī)內(nèi)各摩擦表面能夠均勻潤滑，可以檢查柴油機(jī)是否具備啟動(dòng)條件，如動(dòng)靜部分是否存在磨擦，主軸彎曲度是否正常等?；蛟诓裼蜋C(jī)停機(jī)后，柴油機(jī)曲軸等部件下部冷卻快，上部冷卻慢，曲軸、缸套、及各連桿因上下溫差而產(chǎn)生彎曲變形，對于柴油機(jī)而言，這種熱彎曲可以達(dá)到很大的數(shù)值，且短時(shí)間內(nèi)不會(huì)完全消失。因此，在停機(jī)后使用自動(dòng)盤車裝置，將保證各摩擦表面均勻冷卻，減小曲軸及各運(yùn)動(dòng)件變形的可能，以利于消除連桿組及汽缸上、下溫差，防止變形，更有助于消除溫度較高的軸頸對軸瓦的損傷。

4.2 自動(dòng)盤車裝置在使用中可能遇到的問題

由于柴油機(jī)內(nèi)部各配合原件及零部件的摩擦?xí)a(chǎn)生金屬屑的脫落，這些金屬屑進(jìn)入摩擦表面，會(huì)產(chǎn)生盤車阻力增大等現(xiàn)象，造成電動(dòng)盤車裝置因?yàn)閱?dòng)負(fù)荷變大而損壞電機(jī)（即燒壞）。

4.3 解決的辦法

為了避免電動(dòng)盤車裝置因?yàn)閱?dòng)負(fù)荷變大而損壞電機(jī)（即燒壞），可以將電動(dòng)機(jī)設(shè)置為具有軟特性的三相力矩異步電動(dòng)機(jī)。并且為了完善該裝置，可以加裝顯示屏及報(bào)警裝置，顯示屏可以顯示出自動(dòng)盤車裝置的盤車力矩及電流大小，報(bào)警裝置可以在各項(xiàng)參數(shù)不正常時(shí)起到報(bào)警作用，真正做到自動(dòng)化。

為了進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)并加強(qiáng)此裝置的應(yīng)用效果，我們還可以加裝電子讀數(shù)器，通過電子讀數(shù)器便可以輕松的盤車至操作人員想要的飛輪刻度，并且立即停止。避免人力盤車不準(zhǔn)確造成的各種問題。

5 認(rèn)識(shí)與建議

隨著柴油機(jī)等內(nèi)燃機(jī)設(shè)備在鉆井行業(yè)設(shè)備應(yīng)用管理及鉆井生產(chǎn)的要求越來越高，選擇合理而又高效率的方法對設(shè)備進(jìn)行合理改進(jìn)和應(yīng)用是當(dāng)前石油企業(yè)急需解決的問題和趨勢。目前看來，使用柴油機(jī)自動(dòng)盤車裝置是柴油機(jī)盤車工作技術(shù)進(jìn)步的必然手段，這也會(huì)在未來的工作過程中不斷完善其作用和效果而走向更大的舞臺(tái)。隨著企業(yè)和行業(yè)的發(fā)展，新的裝置和工藝將會(huì)不斷地被研究出并應(yīng)用。我們應(yīng)該根據(jù)設(shè)備的特點(diǎn)和企業(yè)的要求，進(jìn)行最優(yōu)化的選擇和組合，以達(dá)到最佳工作效益和經(jīng)濟(jì)效益，促進(jìn)企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]高殿成.汽輪機(jī)盤車裝置的故障分析與處理[J].機(jī)械工程師，2011（7）.

作者簡介：

李新躍（1982- ），男，漢族，山東魚臺(tái)人，鉆井柴油機(jī)工高級技師，主要從事鉆井設(shè)備管理工作。