鉆桿吊卡絞鏈軸拆解技術與運用分析

楊波，李彬，龐銳

（中國石油集團渤海鉆探工程有限公司管具與井控技術服務分公司，天津 300280）

在鉆井作業中，鉆桿吊卡是一種重要的鉆井設備。它能將鉆井液輸送到地層，并使鉆具在井下受力，從而實現打井作業。隨著鉆井技術的不斷發展，其結構也越來越復雜，使得鉆桿吊卡結構和工作原理更加復雜，因此對鉆桿吊卡進行拆解就顯得非常重要。

1 鉆桿吊卡絞鏈軸拆解技術優勢

1.1 能夠降低成本減少工人操作難度

鉆桿吊卡絞鏈軸拆解技術將不同類型的部件分開，為企業實現維修與再制造提供了可能，從而降低了生產成本，減少了工人操作難度。如鉆桿吊卡絞鏈軸拆解技術中的液壓系統主要由液壓泵、液壓馬達、油箱、油管和管路等組成。其工作原理為：首先，將鉆桿吊卡軸通過齒輪或鏈輪與鉆桿連接，通過一個連接機構將其固定在鉆桿上，然后通過液壓泵將壓力油傳送到液壓馬達中，帶動活塞做往復運動，活塞的運動通過油管及油管接頭將壓力油輸送到油箱中，再由油箱中的油泵將壓力油送至油管中。最后，液壓馬達帶動活塞做往復運動，完成鉆桿吊卡軸的拆解作業。通過對鉆桿吊卡絞鏈軸拆解技術的介紹，可以看出，該技術是根據不同產品的使用要求，對其進行拆解與再制造的。通過此項技術的應用，能夠有效降低企業生產成本，減少工人操作難度。

1.2 能夠提高工作效率降低勞動強度

傳統的鉆桿吊卡絞鏈軸拆解技術需要操作人員把拆卸下來的零件從鏈輪上卸下，再進行組裝。而現在的鉆桿吊卡絞鏈軸拆解技術采用液壓原理，通過液壓馬達或液壓泵將動力傳遞到鏈輪上，再由鏈輪將拆卸下來的零件從鏈輪上卸下，可以大幅縮短操作人員的工作時間，提高了工作效率，降低了勞動強度。鉆桿吊卡絞鏈軸拆解技術采用液壓原理，在沒有接觸到油液的情況下，只靠液壓馬達或液壓泵將動力傳遞到鏈輪上就可以完成拆解工作。而傳統的鉆桿吊卡絞鏈軸拆解技術需要操作人員接觸到油液，如果操作不規范，很容易導致油液飛濺而損傷操作人員皮膚；而且傳統的鉆桿吊卡絞鏈軸拆解技術需要借助油液來進行液壓傳動和控制，因此工作效率比較低。

2 鉆桿吊卡絞鏈軸拆解技術要點

2.1 工具選擇

在鉆桿吊卡絞鏈軸拆解時，可選擇的工具有起吊撬棍、絞鏈軸拆卸扳手、卡瓦頭、卡瓦刀套、起子、起子等。根據不同的拆解方法，選擇合適的工具。在鉆桿吊卡絞鏈軸拆解時，首先，要用起吊撬棍將鉆桿起出，然后用起吊撬棍將絞鏈軸從鉆桿上移開，最后將卡瓦頭從卡瓦刀套中取下。在此過程中，要特別注意不能損壞卡瓦刀套，否則，會造成卡瓦無法取出的后果。在拆卸過程中，如遇到困難，可以先用卡瓦刀套拆卸部分零件，然后再進行其他零部件的拆卸。在進行鉆桿吊卡絞鏈軸拆解時，可選擇起吊撬棍進行操作。先將鉆桿和絞鏈軸分開，再用起吊撬棍將絞鏈軸從鉆桿上移開。最后，再用卡瓦刀套拆卸部分零件。

2.2 拆前準備

認真了解鉆桿吊卡絞鏈軸的結構、尺寸和技術要求，以便在拆卸前對鉆桿吊卡絞鏈軸實現全面了解，并根據要求做好準備工作。掌握鉆桿吊卡絞鏈軸各部位的結構、尺寸和技術要求，了解各部件的配合情況，避免盲目拆卸。如在拆卸時出現卡鉆或損壞部件的情況，要及時查明原因，并采取相應的措施進行處理。對拆卸后的鉆桿吊卡絞鏈軸要進行清理，包括清除干凈各部位表面的油污，特別是在解體過程中黏附在鉆桿上的油污。了解和掌握各部件和零部件之間的連接方式。如連接螺栓有幾種不同的連接方式，各零部件與部件之間是否存在相對滑動。并根據具體情況確定拆卸順序，做到既不破壞其他部件，又能達到拆卸目的。準備好各種工具。拆前應根據使用要求選擇合適的工具，并檢查所用工具是否齊全、完好，同時還要考慮工具的重量和尺寸是否能滿足拆卸要求。準備好所需材料。在拆卸前，必須將所有要拆卸部分所需的材料備齊并檢查其質量是否符合要求。拆前要準備好所需工具，包括扳手、錘子和銼刀等。其中扳手是主要的拆卸工具之一，它可將一些不易拆下的零件撬開并卸掉，錘子有各種型號和用途，銼刀主要用于一些不方便使用錘子的情況。了解并掌握各零部件與部件之間以及部件與總成之間是否存在相對滑動和磨損情況，如有磨損應及時更換。了解并掌握各零部件上有無裂紋、變形、砂眼和缺陷等情況，檢查各零部件是否有磨損或腐蝕現象，如有應及時進行處理。了解并掌握各零部件的規格和尺寸等，準備好所有的拆卸工具、備件和其他物品。根據拆卸順序準備好所需工具，檢查所有工具是否齊全完整，根據使用要求準備好所有備用工具及配件，檢查所有零件是否有損壞或變形現象，檢查所有零部件是否符合技術要求及有無毛刺和傷痕，檢查所有附件是否齊全完整。

2.3 拆后檢查

檢查絞鏈軸上的螺紋孔或孔的直徑是否符合要求，如不符合要求，應重新加工。檢查絞鏈軸的表面，如有缺陷，應進行修復或更換。絞鏈軸的修復：對表面有裂紋的絞鏈軸，可用銼刀將裂紋打掉，然后用砂輪機或氣割將表面削平，并清理干凈。對表面有燒傷的絞鏈軸，用油石打磨，使表面光滑。

在加工的過程中，要注意防止劃傷，如發現有劃傷要及時修磨。用車床車削修復時，必須嚴格控制車刀的進給量，進給量過大會使軸在加工過程中產生變形，如果進給量過小則容易造成軸頸表面粗糙度太小而導致軸與軸之間出現間隙。用砂輪機磨削時要注意先用油石將砂輪表面打毛，再用油石打磨，使用氣割時要注意要緩慢地切割，防止切屑飛出傷人，使用銼刀修削時要注意銼刀不能磨損過大。絞鏈軸的更換：將新的絞鏈軸放在鉆桿吊卡上，然后將鉆桿吊卡放在地面上，再將絞鏈軸和新的絞鏈軸一起放入井中。在井中，把舊的絞鏈軸放入井內后，在地面上用手搖鉆車將其絞緊。如果在井內，用手轉動絞鏈軸，直到新的絞鏈軸卡緊為止。檢查絞鏈軸與鉆桿吊卡之間是否有松動或錯位。如果有松動或錯位，應重新加工。安裝新的絞鏈軸卡緊后，再用手轉動絞鏈軸使其旋轉靈活，并檢查是否有卡死或卡住現象。

2.4 拆后處理

拆后處理要注意以下幾個方面：為防止變形，拆下來的零件，應按規定進行妥善保管，不要隨便亂扔亂放。拆下的零件應進行分類存放，并定期檢查、清理、清潔，防止損壞。拆下的零件應按規定的程序進行存放，若暫時不用時，應放在清潔干燥的地方保存，避免受潮。拆下的零件在使用前要進行檢查，確認完好無損后方可使用。對拆卸下來的工具，如工具和工件等不能亂丟亂放，要統一保管或存放在清潔干燥的地方。

3 鉆桿吊卡絞鏈軸拆解技術運用措施

3.1 避免齒輪齒面磨損

齒輪齒面磨損的原因主要有三種：（1）由于齒面材料存在不同，因此會對接觸應力造成一定影響，進而產生磨損。（2）由于載荷較大，會對齒面造成一定磨損。（3）由于潤滑油黏度較低，導致齒面粗糙度降低。基于此種情況，通過對齒輪齒面磨損情況進行研究分析，主要可以從以下幾個方面入手：采用抗磨性較好的材料。在齒輪制造過程中，通過采用高強度材料以及優質材料能夠有效提高齒輪抗磨損性能。強化齒輪表面粗糙度。由于齒輪的表面粗糙度能夠對嚙合情況產生影響，進而導致輪齒存在相對滑動情況，因此應當加強齒輪表面粗糙度控制。確保潤滑油黏度在合理范圍內。潤滑油粘度對齒輪嚙合狀態產生一定影響，當潤滑油黏度過低時，會降低齒輪嚙合性能，從而使傳動效率下降，當潤滑油粘度過高時，會導致輪齒磨損加劇。安裝過程中要注意保證嚙合良好。由于在安裝過程中需要對輪齒進行加工處理，因此在安裝時要嚴格按照設計要求進行安裝，以確保輪齒嚙合狀態良好。定期更換潤滑油。由于不同地區所使用的潤滑油性能存在差異性，因此在更換潤滑油時，應根據不同地區的氣候條件進行選擇。通過合理調整安裝位置來提升齒輪嚙合性能。通過對齒面磨損情況進行分析研究發現，齒輪的安裝位置也會對嚙合性能產生影響，因此可以通過調整安裝位置來提升齒輪嚙合性能。

3.2 減小鏈輪嚙合間隙

在鉆桿吊卡絞鏈軸工作中，由于嚙合間隙的存在，導致齒輪齒面出現磨損，進而使整個裝置運行效率降低，嚴重時會造成鉆桿吊卡絞鏈軸斷裂事故。因此，要想實現對嚙合間隙的有效控制，就需要采取有效措施，以實現對嚙合間隙的有效控制。本文分析了幾種減少嚙合間隙的方式：（1）通過合理設計鏈輪齒數，使嚙合間隙得到有效控制。通過合理設計鏈輪齒數來降低嚙合間隙，可以對齒輪與鏈輪之間的磨損情況進行有效控制，從而實現對整個裝置運行效率的有效提升。通過實踐研究發現，通過合理設計鏈輪齒數能夠使整個裝置運行效率得到有效提升。在實際設計過程中，需要根據鉆桿吊卡絞鏈軸運行要求及相關數據的計算結果對鏈輪齒數進行合理設計。通常情況下，鉆桿吊卡絞鏈軸工作過程中所需的齒輪齒數為15 ～22 個不等，因此需要將齒輪齒數控制在11 ～18 個。通過計算得到鏈輪齒數為18 個時所需齒輪齒數為14 個。通過此種方式可使整個裝置運行效率得到有效提升。（2）通過優化嚙合間隙計算公式，實現對嚙合間隙的控制。在嚙合間隙計算過程中，需要結合實際工作要求及相關數據信息進行計算分析。例如，某型號鉆桿吊卡絞鏈軸傳動裝置在進行嚙合間隙計算過程中可將嚙合間隙分為兩部分進行計算，分別為嚙合傳動和分離傳動。根據不同部分對嚙合間隙的影響程度不同可將嚙合傳動和分離傳動進行有效劃分，最終實現對嚙合間隙的有效控制。（3）科學選用鏈輪材料。在鏈輪材料選擇過程中，需要根據鉆桿吊卡絞鏈軸工作環境對材料進行合理選擇。通過實踐研究發現，當鏈輪材料選擇為低碳合金鋼時，其整體性能會得到有效提升。而當選用其他材質鏈輪時，可能會出現性能下降現象。因此，需要對不同鏈輪材料進行合理選擇。例如，某型號鉆桿吊卡絞鏈軸工作環境中主要承受著較大載荷，因此，選用的鏈輪材料應具備較好的耐磨性和耐腐蝕性等特點，若選用的鏈輪材料為普通碳鋼時，則其整體性能較差。

3.3 科學選擇吊卡裝置齒輪規格

齒輪規格的選擇直接關系到吊卡裝置能否正常工作，進而影響整個吊卡裝置的運行效率。在選擇吊卡裝置齒輪規格時，需要根據實際情況進行科學選擇。在設計時，應遵循以下原則：保證齒輪與鏈輪之間的嚙合質量，在實際操作過程中，要合理確定鏈輪與齒輪之間的嚙合質量。在設計過程中，要確保齒輪齒面有足夠的強度和硬度。齒輪應具有足夠大的齒寬，保證其與鏈輪之間的嚙合質量。此外，在設計過程中，還應遵循以下原則：根據齒輪與鏈輪之間的嚙合質量選擇合適規格的齒輪。確定齒面所需接觸面積。通常情況下，齒輪接觸面積越大，其嚙合質量就會越好。合理確定齒輪齒數和齒寬。通常情況下，應選擇齒數較多且齒寬較小的齒輪。確保齒輪齒形設計合理。通常情況下，齒形設計合理的齒輪可以有效減少齒面摩擦，防止出現磨損現象，從而提升整個吊卡裝置的運行效率。通過分析研究發現：吊卡裝置主要受力部件是絞鏈軸，在實際操作過程中，需要對其進行有效固定和支撐。這就要求設計人員要充分考慮絞鏈軸工作環境的特殊性，合理選擇吊卡裝置絞鏈軸上的齒輪規格。在實際操作過程中，應確保吊卡裝置絞鏈軸上的齒輪與吊卡絞鏈軸之間相互配合緊密、沒有間隙。如果出現松動現象，會使整個吊卡裝置工作效率降低，嚴重時會使其斷裂。因此，在選擇吊卡絞鏈軸齒輪規格時，應確保吊卡絞鏈軸上的齒輪與吊卡絞鏈軸齒廓間沒有間隙、嚙合質量好。同時，還要保證齒輪與鏈輪之間能夠保持一定距離?；诖朔N情況分析可知，選擇合適規格的吊卡裝置齒輪軸是提高吊卡裝置運行效率的關鍵因素之一。

3.4 采用高強度材料制造吊卡裝置齒輪

經研究發現，在整個吊卡裝置中，齒輪在長時間使用過程中容易出現磨損現象，影響整個吊卡裝置的運行效率。因此，為了避免吊卡裝置齒輪磨損問題的發生，應采取有效措施加強對吊卡裝置齒輪材料的選擇。同時，還要確保吊卡裝置齒輪材料性能滿足工作要求，使其具備良好的耐磨性及抗腐蝕性。為滿足以上要求，在對吊卡裝置齒輪材料進行選擇時，應綜合考慮整個齒輪的使用壽命、經濟效益、工作性能及環境等因素。具體來講，應選擇硬度較高的材料作為吊卡裝置齒輪材料。具體分析如下，如果吊卡裝置齒輪材料硬度較高，可通過淬火熱處理的方式提高其硬度，以確保其具有良好的耐磨性。如果吊卡裝置齒輪材料硬度較低，可采用表面熱處理的方式進行處理，以確保其具有良好的抗腐蝕性。如果吊卡裝置齒輪材料硬度較高且具有較好抗腐蝕性能時，可采用滲碳或滲氮等工藝進行表面處理。如果吊卡裝置齒輪材料硬度較低且不具有良好抗腐蝕性能時，可采用表面淬火加表面滲碳或滲氮等工藝進行表面處理。

4 結語

在當前時代背景下，合理運用鉆桿吊卡絞鏈軸拆解技術有著重要的意義所在，需要結合當前實際情況，了解鉆桿吊卡絞鏈軸拆解技術優勢，并掌握工具選擇、拆遷準備、拆后檢查等一系列技術要點，保證鉆桿吊卡絞鏈軸拆解技術的有效運用，推動其可持續發展和進步。