石油鉆機絞車的機械密封結構改進

　　摘 要：結合實際，對石油鉆機絞車的機械密封結構改進要點進行研究。先是論述了回轉件通過回轉間隙滲漏因素，其次對機械密封結構改進方法論述。希望研究后，可以給相關工作人員提供幫助。

　　關鍵詞：石油鉆機;絞車;機械密封;結構改進

　　《中國機電工業》(月刊)創刊于1988年，由中國機械工業聯合會主辦。是中國機械工業聯合會會刊。辦刊理念：專業的眼光洞察行業風云，獨特的視角接近事件真相，新穎的手法解讀商業故事。目標讀者：機電汽車行業單位中高層經營管理人員;行業管理部門、各級行業協會的管理者。

　　0 引言

　　一直以來，密封結構的問題，尤其是選擇何種結構很難在實踐中找到一個比較完美的方案，出現這一問題的原因跟絞車架和傳動軸的相互關系有很大關聯，因為二者的結合是動靜結合。另一方面，根據目前統計的數據，可以發現群眾大部分問題都集中在絞車滲漏問題上。針對當前出現的狀況和問題，當務之急便是不斷提高產品的質量，不斷改進絞車的密封性能，使其滿足行業制定的相關標準。在研究鏈條傳動絞車的滲漏時，基本可以將出現的滲漏問題分為三個基本類型：第一種是回轉件通過回轉間隙滲漏;第二種是回轉件之間的接觸部位的滲漏;第三種是固定護罩與可拆卸弧罩之間的無油封屏蔽滲漏。在接下來的篇幅里，筆者將對這三種滲漏類型進行論述，并提出相應的解決辦法。

　　1 回轉件通過回轉間隙滲漏

　　1.1 旋轉軸唇形密封圈的滲漏

　　絞車各軸的支撐軸承部位采用的密封形式為軸承蓋與J型密封圈結合的密封方式，這種結構屬于旋轉軸唇形密封的接觸式密封。在采取這種密封方式的時候，工作人員無論是在安裝組合部件的時候，還是在拆卸的時候，都十分的簡單方便，操作難度很小，也因此，這種密封方式在實踐中被廣泛采用。在軸旋轉的時候，會安裝密封圈，旋轉的過程中，有潤滑油脂的參與，可以進一步的降低阻力，不過，油脂的滲漏可能會在這一階段出現，為了預防這一情況，有必要正確安裝密封圈。需要注意的是，軸承座和軸套間有必要預留出一定的空間，這是處于現實考量。在軸承長期參與工作的時候，潤滑脂會有所損耗，它的潤滑性能也會下降，從到到達臨界點就存在一個潤滑周期。通常，當一個潤滑周期結束以后，需要重新補充新的潤滑脂，同時，這些油脂會順著預留的空間流入。

　　在設備進行工作的時候，會有熱量產生，設備的工作部位的溫度會升高，受到高溫影響的油脂的粘度會下降，然后經由間隙流入絞車內腔。所以在不及時注入油脂的時候，會大大增加燒軸承意外的發生。J型密封圈在正反安裝的時候具有不同的性能，一般情況，正向安裝可以起到密封油脂的功能，如果是反向安裝，油脂上一旦存在壓力，就會發生泄露。J型密封圈的在安裝時候的優劣顯而易見，為了減少油脂泄露的情況，研究人員經過反復的實驗，并結合工況，設計出來一種新興的安裝方法，即采用雙J型密封圈的形式。這一形式中，會使用兩個J型密封圈，它們兩個一正一反地結合，性能大大提高。研究人員已經在兩臺ZJ60D鉆機上使用了這種結構。從收集的用戶反饋來看，油脂泄露的問題得到了很好的解決。為了進一步解決這一問題，還可以選擇其他的進路解決，比如提高油脂的質量，從而進一步延長油脂的潤滑周期。

　　1.2 甩油環與密封環之間通過迷宮間隙滲漏

　　絞車滾筒軸想要實現密封，與外界隔離，其中依賴的機理，是甩油環與擋油環在工作中運動從而制造出的迷宮。迷宮密封是非接觸性質的。至于絞車架各密封護罩上的密封環，它所采取的安裝結構是分體焊接，這種結構具有較大的變形，此外，它所使用的零件價格低廉，加工要求也非常低，盡管如此，但它極容易發生泄露，而早起的絞車，大部分都才用了這一種制造結構，要想從根本上解決這一問題，不得不將研究方向著力于該種密封結構上，對其徹底改進。為此，設計人員廣泛收集相關數據，并結合了在這方面取得不同程度進步的公司的方案，最終確定了這樣的結構：首先，針對密封結構的徑向和軸向，全部都采取措施進行防護，然后，在絞車內腔采用雙甩油環和雙擋油環結構。至于外腔，則采用單擋油環，除此之外，還要增加回油孔。在焊接甩油環和擋油環時，要盡量減少因焊接引發的變形，控制變形程度。

　　2 相對靜止的接觸部位的滲漏

　　絞車的許多部位都設計了罩蓋結構，這種結構在絞車上廣泛存在，且大小不一。這種結構需要在絞車的不同部位上發揮應有的功能，為了適應絞車不同部位的形狀與特點，相應地，各罩蓋的局部結構也會各有不同。從實踐來看，這種結構一般會存在于絞車的水平位置上，或者水平位置成一定角度的位置，可以在一定程度上減少漏油。與水平位置所成的角度應把控在一定范圍內，因為角度越大效果就越差，因此與水平所成的角度應計算出一個臨界值，方便以后的加工。在垂直結構的密封通常采用密封墊、法蘭以及螺栓組成的墊片密封形式，為了便于觀察可將蓋(序號3)改用有機玻璃。

　　3 固定護罩與可拆卸弧罩之間的滲漏

　　針對這種類型的泄露通常會采用U型槽與橡膠海綿板結合的結構。在采用這種結構和加工時，要將可拆卸護罩側板與U型槽焊接，然后加入橡膠海綿板，再經過加固和擠壓的步驟形成密封。

　　4 結語

　　石油鉆機絞車的機械密封問題是個值得長期關注的問題，很多絞車需要維修的原因都是漏油所引發的，而漏油的源頭又都可以追溯到密封問題上。結合上面所論述的密封失效的原因和解決方法上，我們可以初步形成這樣的共識，即要選擇合理有效的密封結構，并不斷在使用中優化這一結構。

　　參考文獻：

　　[1]陳碧鳳，楊啟明.剖分式螺旋機械密封結構設計[J].機械，2009，36(5)：65-67.

　　[2]趙備庫，雷小紅，王娜，等.絞車滾筒軸密封結構改進[J].石油礦場機械，2012，41(1)：94-96.