一種新型鉆井泥漿泵動力傳輸方式的安裝要點簡析

胡敏強

摘 要：介紹了鉆井泥漿泵常見鏈條傳動、皮帶傳動的動力傳輸優缺點。重點闡述了一種新型直驅式傳動方式的優缺點及該直驅式電傳動實際安裝過程中的關鍵技術要點及注意事項。實際應用表明，該直驅式傳動方式有效降低了人力勞動強度，節省了空間的同時也增強了設備運行的可靠性。

關鍵詞：海洋石油；鉆井設備；泥漿泵；動力傳輸方式；直驅式傳動；安裝要點

目前海洋石油鉆井泥漿泵常見型號為F-1600、12-P-160、3NB-1000F等型號，其動力傳輸方式一般為鏈條傳動或皮帶傳動。在PL19-3D海上采油平臺，原3NB-1000F泥漿泵采用皮帶傳輸，在實際使用過程中，容易出現皮帶松弛，無法滿足泵壓要求，人員需要經常性調節皮帶張緊力的現象。針對這種問題，經廠家技術人員現場調研后，對原平臺鉆井泥漿泵動力傳輸方式進行升級改造，現采用直驅式傳動。

1 鉆井泥漿泵的作用簡介

海洋石油鉆井泥漿泵是用來輸送介質（水、泥漿等沖洗液）的鉆井配套設備，其作用是將泥漿隨鉆頭鉆進注入井下，起著冷卻鉆頭，清洗鉆具、固著井壁、驅動鉆進，并將打鉆后巖屑帶回地面的作用。常用的泥漿泵是活塞式或柱塞式的，由動力機帶動泵的曲軸回轉，曲軸通過十字頭再帶動活塞或柱塞在泵缸中做往復運動，在吸入和排出閥的交替作用下，實現壓送與循環沖洗液的目的。

2 泥漿泵動力傳輸方式優缺點對比

目前海洋石油鉆井平臺常用泥漿泵動力傳輸方式為鏈條傳動和皮帶傳動，其中鏈條傳動因對環境條件適應性高、傳動比準確、傳動功率大的優點，在海洋石油鉆井泥漿泵中得到了廣泛使用。隨著技術的改革創新，近兩年來一種直驅式傳動方式也得到了應用。以下就這幾種方式做一個簡單的對比：

2.1 鏈條傳動方式特點

2.1.1鏈條傳動的優點

1）相對于齒輪傳動而言，它可以在兩軸中心相距較遠的情況下傳遞運動和動力；

2）對作業環境的適應性高，能在低速、重載和高溫條件下工作；

3）和皮帶傳動方式相比較，它的傳遞功率較大，能保證一般平均傳動比的準確性，傳遞功率較大，且作用在軸和軸承上的力較小。

2.1.2鏈條傳動的缺點

1）在實際使用過程中，鏈條的鉸鏈磨損后，使得節距變大易造成脫落，存在損傷鏈輪及堵塞油管路的風險；

2）其安裝和維修精度要求較高，在維修過程中，重新安裝后必須進行鏈傳動的校正，檢查鏈輪的共面度和平行度。

2.2 皮帶傳動方式特點

2.2.1皮帶傳動的優點

1）適用于兩軸中心距較大的場合，結構相對簡單；

2）傳動平穩無噪聲，能自動緩沖、吸振；

3）過載時帶將會在帶輪上打滑，能有效防止薄弱零部件損壞等。

2.2.2皮帶傳動的缺點

1）由于皮帶存在滑動現象，因此無法保證精確的傳動比；

2）相對于鏈條等鋼鐵構件而言，皮帶的使用壽命較短；

3）由于帶的摩擦起電不易用于易燃、易爆的工作場合等。

2.3 直驅式電傳動特點

直驅式電傳動方式的優點：轉矩大、體積小、質量輕、高效率、高可靠性，能有效降低人工強度。缺點是：安裝工藝復雜，精度要求較高。

3 新型直驅式電傳動安裝要點簡析

該直驅式電機型號為HTB12，作為3NB-1000F泥漿泵組研制的配套三相鼠籠式變頻調速異步電動機，作為動力直接驅動泥漿泵小齒輪軸。整體安裝示意圖如圖1所示：

由于此種方式采取直接驅動泥漿泵小齒輪軸傳動，因此實際安裝過程中對于直驅式電機的安裝至關重要，以下就實際安裝過程中的幾個關鍵技術要點做簡要分析：

1）直驅電機后端蓋的安裝：需要注意密封安裝方向，先將電機后端蓋套到傳動軸上，輕推至耐磨套倒角臺階，當達到背面螺栓長度時，通過擰緊螺栓固定小軸承端蓋與電機后端蓋。該連接螺栓大小為32mm，扭矩值為400N.M—450N.M。安裝要求端蓋與傳動軸軸面保持共面，電機后端蓋與傳動軸密封壓蓋完全貼合、無縫隙。

2）電機轉子的固定安裝：需要利用膨脹套將轉子線圈與小齒輪軸固定。要求轉子線圈與小齒輪軸同心度一致。轉子線圈安裝要點：先將底套安裝至傳動軸上，然后將膨脹圈放置進去，注意膨脹套錐面方向，注意觀察膨脹套與傳動軸間隙。基本就位后，打緊上、下、左、右四顆螺栓，手動盤車，選取轉子線圈外圓6～8個測量點用百分表檢查轉子線圈與傳動軸同心度。達到安裝精度后，逐步上緊其余螺栓。

3）直驅式電機定子線圈安裝時，需調節底座支撐墊片，以達到該電機定子線圈與轉子線圈間的間隙量滿足其正常運行要求。

4 結語

該直驅式新型鉆井泥漿泵動力傳輸方式，徹底免除了工人因原有泥漿泵皮帶疲勞、松弛而需要經常性調節的工作量，大大降低了工人的勞動強度，同時也提高了設備的使用效率，在原海洋石油PL19-3平臺得到了很好的應用和推廣。

參考文獻：

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