修井机滚筒离合器常见故障原因及对策分析

修井机滚筒离合器常见故障原因及对策分向旺（中国石油集团川庆钻探工程有限公司长庆钻井总公司，陕西西安710021）0引言目前修井机常用的滚筒离合器为气动推盘离合器，采用气动控制模式,具有稳定可靠的优势，且支持过载保护功能，可避免滚筒离合器过载运行，延长滚筒离合器的使用寿命。但在实际运行中，滚筒离合器难以避免地发生各类故障，工作人员需掌握常见故障的特点、出现原因，做好滚筒离合器管理工作。1修井机滚筒离合器常见故障原因1打滑该故障是指游车大钩提升时离合器出现打滑现象，故障表现为大钩负荷提升时缺乏充足的动力，提升速度下降，重复游车大钩提升操作时，可以在呼吸口处闻到高温焦糊味，导致该故障的根本原因在于结合力不足，引发结合力不足的因素如下：①启动后在储气瓶压力不满足运行标准要求的情况下，实施大钩提升操作；②离合器气压参数偏低，气囊充压不足；③气囊、气源管线或快速放气阀存在漏气现象，降低气囊充气压力；④气源管线通道出现堵塞现象，气囊充压速度下降；⑤离合器间隙过大，不能保持完全压紧状态；⑥控制信号管路漏气，导气通路不能保持完全导通状态，降低充压速度；⑦操作阀内部的密封点出现漏气现象，信号压力下降，影响导气通路的导通；⑧毂单片离合器内齿整圈损坏，降低结合力；⑨链条箱油位过高或挡油盘不能有效挡油，使润滑油进入离合器内，降低摩擦片和钢板间的摩擦力,降低结合力；⑩磨板定位凸起未与离合器的槽体有效对接，摩擦片和钢板的压紧状态不符合要求，降低结合力［1］;在滚筒离合器运行中，快速放气阀出现放气速度下降现象，会使气囊气压泄除速度下降，引发打滑故障，烧毁离合器片。不能正常分离该故障是指滚筒离合器不能彻底分离，滚筒仍然转动，表现形式如下:①在滚筒离合器放气处理后，以空载工况进行大钩下放操作，开始时大钩静止，几秒钟后实施下放运动，但速度低于正常下放情况；②在变速箱空挡工况下，接触刹车，实施大钩下放操作，但大钩未表现出下放运动，滚筒仍缓慢转动使大钩表现出上行运动。引发该故障的原因如下：①弹簧弹力偏低，降低离合器的分离速度;②弹簧使用时间过长，出现变软失效现象，脱离定位槽，挤压摩擦片与钢板，影响离合器正常分离；③离合器芯的齿结构积累大量灰尘和碎屑，或出现锈蚀现象，加大摩擦片和钢板间的滑动阻力，降低分离速度；④在结合力不足的工况下进行高负荷运行，使摩擦片与钢板出现半摩擦状态，对离合器片造成损害，破裂形成碎屑，缩小摩擦片与钢板的间隙，导致离合器不能正常分离［2］。异常自动分离该故障是指在大钩提升操作时，滚筒离合器自动分离，重新调节操作阀后，滚筒离合器可挂合，但能够在导气龙头的进气管接口处，发现零件出现异常抖动。引发该故障的原因如下：①在导气龙头安装时,和滚筒轴的轴线不处于同个直线上，在滚筒转动时，导气龙头出现大幅度摆动，进而使进气接口松动，出现漏气现象，使离合器自动分离；②导气龙头的进气接口连接出现松动，在设备振动的影响下，气囊自动放气，离合器出现异常自动分离故障。4不能正常挂合该故障是指在正常气压参数下，正常操作调节阀，滚筒离合器不能正常挂合，滚筒不能正常运动，部分情况下管路发出漏气声。引发该故障的原因如下：①信号管路出现漏气或冻堵现象，影响气压信号的正常传输，使充压气源不能正常导通，影响离合器挂合；②气源管路出现漏气或冻堵现象，影响气源压力的正常充气，引发挂合故障；③继气器阀芯始终属于关闭状态，气源不能继续为气囊充气，影响离合器挂合［3］。另外，在滚筒离合器挂合时，可能出现异常响动现象，故障原因在于滚筒离合器的摩擦片或弹簧破裂，引起异响，滚筒离合器不能正常运行。1.5异常摆动该故障是指在滚筒正常运行时，推盘出现较大幅度的摆动，使得推盘和离合器毂间距离超过标准范围。引发该故障的原因如下：①在安装推盘时，并没有按照顺时针方向对称扭紧连接螺栓，使滚筒运行时,推盘压紧在滚筒轴定位台阶的前方区域时，连接螺栓的扭紧力矩达到标准数值，导致推盘偏斜地置于滚筒轴上，随滚筒轴运动出现异常摆动；②在安装推盘时，推盘的中心孔和滚筒轴径配合间隙过大，导致连接螺栓难以达到标准扭紧力矩，推盘和滚筒轴的定位台阶不能正常压紧，引发过量摆动现象。2修井机滚筒离合器常见故障应对措施针对修井机滚筒离合器的多项故障及繁多的故障原因，工作人员应加强滚筒离合器的管理。从故障发生全过程入手，在日常管理中预防故障出现，在故障出现后选择合适处理措施，规避故障对滚筒离合器的不利影响，进而保障修井机可靠运行，降低修井机运维成本，提高作业质效。1打滑基于上述故障原因，在滚筒离合器的日常运行中，工作人员可采取如下措施预防打滑故障：①按照滚筒离合器的规范操作规程，实施设备日常管理工作，定期检查运维设备零部件，确保充气压力保持正常,避免滚筒离合器在充气压力过高或过低的工况下运行；②在离合器安装或重新安装时，工作人员应做好零部件安装位置检查工作，确保磨板正确安装，定位凸起与槽体有效对接；③在日常运维时，根据滚筒离合器运行参数要求，调整摩擦盘间隙，避免间隙不符合要求引发打滑故障；④根据规范油位要求，向链条箱内添加润滑油，并定期检查挡油盘的安装位置，确保润滑油油位处于正常范围，避免润滑油进入离合器内；⑤定期检查继气器和快速放气阀的运行状态，保证二者正常运行，进而确保气囊以较快速度放气，防止滚筒离合器进入半摩擦运行状态。在发现滚筒离合器出现打滑故障后，工作人员可根据故障原因，逐一排查引起结合力不足的因素，通过清理油污、调整气压、调整离合器摩擦盘间隙或更换零部件等措施排除故障。例如：①发现管路或气控阀件出现冻堵或腐蚀现象，工作人员应立即更换管路与气控阀件，并更换气源干燥器，确保压缩空气保持正常干燥度，预防冻堵与腐蚀现象；②发现管路出现漏气、阀芯卡滞现象，说明管路与气控阀件出现老化问题，应立即更换零部件；③发现离合器片、钢板、气囊或毂结构出现磨损现象，应立即更换，排除打滑故障。不能正常分离在设备管理中，可通过如下措施预防该故障：①在安装设备时，选择贴合设备规格参数要求的弹簧，避免弹簧弹力不足，并在滚筒离合器安装时进行弹簧防脱落处理，避免弹簧出现脱离定位槽现象；②如在更换离合器片时发现弹簧出现变形，及时更换弹簧；③在滚筒离合器的弹簧安装前，应做好设备清洁工作，特别是内外齿的锈迹应全面清理，避免锈蚀现象出现；④在滚筒离合器使用中，如工作人员发现离合器出现打滑现象，不允许继续实施起下操作，避免离合器被烧毁,引发不能正常分离故障。在滚筒离合器运行中，如发现不能正常分离故障，应检查滚筒离合器的弹簧、外齿和内齿结构，通过更换弹簧、清理滚筒离合器的杂物与锈迹、调整离合器摩擦盘间隙等措施，排除不能正常分离故障。异常自动分离从安装环节入手，预防故障出现。主要措施有：①在进行导气龙头安装时，确保其轴线和滚筒轴线处于同一直线上，预防导气龙头摆动;②在进行进气管线安装时，确保接头部位牢固扭紧。在发现滚筒离合器出现异常自动分离故障时，检查导气龙头，查找故障原因，通过重新安装导气龙头或调节导气龙头进气接口螺栓等措施，排除故障。不能正常挂合加强对滚筒离合器的运维管理，评估滚筒离合器的管路运行状况，及时更换出现冻堵、漏气或老化现象的管路与零件，预防漏气与阀芯关闭等问题的出现。同时，工作人员应定期更换气源干燥器，确保滚筒离合器的压缩空气始终保持干燥状态，预防冻堵现象，使管路保持正常导通状态。在发现滚筒离合器出现不能正常挂合故障后，使用专业设备检查出现冻堵或漏气的管路，更换故障管路与气源干燥器，排除故障。对于离合器挂合异响故障，工作人员应定期检查滚筒离合器的摩擦片与弹簧，发现老化或破损后，立即更换。如发现滚筒离合器出现异响故障，需查找故障原因，更换摩擦片或弹簧，使滚筒离合器正常运行。2.5异常摆动从如下方面预防：①安装推盘时，检查并测量推盘中心孔和滚筒轴配合间隙的距离，确保二者距离符合公差范围要求；②推盘安装应严格按照安装流程，对称地扭紧螺栓，并确保推盘中心线和滚筒轴线处于同一直线上；③在安装完成后，测试连接螺栓处于正常扭紧力矩时,推盘和滚筒轴定位台阶是否处于正常压紧状态。在发现滚筒离合器出现异常摆动故障后，逐一检测推盘的距离参数与连接螺栓扭紧状况，查找具体故障原因