楊波，李彬，龐銳

（中國(guó)石油集團(tuán)渤海鉆探工程有限公司管具與井控技術(shù)服務(wù)分公司，天津 300280）

在鉆井作業(yè)中，鉆桿吊卡是一種重要的鉆井設(shè)備。它能將鉆井液輸送到地層，并使鉆具在井下受力，從而實(shí)現(xiàn)打井作業(yè)。隨著鉆井技術(shù)的不斷發(fā)展，其結(jié)構(gòu)也越來(lái)越復(fù)雜，使得鉆桿吊卡結(jié)構(gòu)和工作原理更加復(fù)雜，因此對(duì)鉆桿吊卡進(jìn)行拆解就顯得非常重要。

1 鉆桿吊卡絞鏈軸拆解技術(shù)優(yōu)勢(shì)

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(shù)將不同類型的部件分開，為企業(yè)實(shí)現(xiàn)維修與再制造提供了可能，從而降低了生產(chǎn)成本，減少了工人操作難度。如鉆桿吊卡絞鏈軸拆解技術(shù)中的液壓系統(tǒng)主要由液壓泵、液壓馬達(dá)、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(guò)齒輪或鏈輪與鉆桿連接，通過(guò)一個(gè)連接機(jī)構(gòu)將其固定在鉆桿上，然后通過(guò)液壓泵將壓力油傳送到液壓馬達(dá)中，帶動(dòng)活塞做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，活塞的運(yùn)動(dòng)通過(guò)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(dá)帶動(dòng)活塞做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，完成鉆桿吊卡軸的拆解作業(yè)。通過(guò)對(duì)鉆桿吊卡絞鏈軸拆解技術(shù)的介紹，可以看出，該技術(shù)是根據(jù)不同產(chǎn)品的使用要求，對(duì)其進(jìn)行拆解與再制造的。通過(guò)此項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用，能夠有效降低企業(yè)生產(chǎn)成本，減少工人操作難度。

1.2 能夠提高工作效率降低勞動(dòng)強(qiáng)度

傳統(tǒng)的鉆桿吊卡絞鏈軸拆解技術(shù)需要操作人員把拆卸下來(lái)的零件從鏈輪上卸下，再進(jìn)行組裝。而現(xiàn)在的鉆桿吊卡絞鏈軸拆解技術(shù)采用液壓原理，通過(guò)液壓馬達(dá)或液壓泵將動(dòng)力傳遞到鏈輪上，再由鏈輪將拆卸下來(lái)的零件從鏈輪上卸下，可以大幅縮短操作人員的工作時(shí)間，提高了工作效率，降低了勞動(dòng)強(qiáng)度。鉆桿吊卡絞鏈軸拆解技術(shù)采用液壓原理，在沒有接觸到油液的情況下，只靠液壓馬達(dá)或液壓泵將動(dòng)力傳遞到鏈輪上就可以完成拆解工作。而傳統(tǒng)的鉆桿吊卡絞鏈軸拆解技術(shù)需要操作人員接觸到油液，如果操作不規(guī)范，很容易導(dǎo)致油液飛濺而損傷操作人員皮膚；而且傳統(tǒng)的鉆桿吊卡絞鏈軸拆解技術(shù)需要借助油液來(lái)進(jìn)行液壓傳動(dòng)和控制，因此工作效率比較低。

2 鉆桿吊卡絞鏈軸拆解技術(shù)要點(diǎn)

2.1 工具選擇

在鉆桿吊卡絞鏈軸拆解時(shí)，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(jù)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(shí)，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(guò)程中，要特別注意不能損壞卡瓦刀套，否則，會(huì)造成卡瓦無(wú)法取出的后果。在拆卸過(guò)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(jìn)行其他零部件的拆卸。在進(jìn)行鉆桿吊卡絞鏈軸拆解時(shí)，可選擇起吊撬棍進(jìn)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(zhǔn)備

認(rèn)真了解鉆桿吊卡絞鏈軸的結(jié)構(gòu)、尺寸和技術(shù)要求，以便在拆卸前對(duì)鉆桿吊卡絞鏈軸實(shí)現(xiàn)全面了解，并根據(jù)要求做好準(zhǔn)備工作。掌握鉆桿吊卡絞鏈軸各部位的結(jié)構(gòu)、尺寸和技術(shù)要求，了解各部件的配合情況，避免盲目拆卸。如在拆卸時(shí)出現(xiàn)卡鉆或損壞部件的情況，要及時(shí)查明原因，并采取相應(yīng)的措施進(jìn)行處理。對(duì)拆卸后的鉆桿吊卡絞鏈軸要進(jìn)行清理，包括清除干凈各部位表面的油污，特別是在解體過(guò)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(duì)滑動(dòng)。并根據(jù)具體情況確定拆卸順序，做到既不破壞其他部件，又能達(dá)到拆卸目的。準(zhǔn)備好各種工具。拆前應(yīng)根據(jù)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(shí)還要考慮工具的重量和尺寸是否能滿足拆卸要求。準(zhǔn)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(zhì)量是否符合要求。拆前要準(zhǔn)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(hào)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(duì)滑動(dòng)和磨損情況，如有磨損應(yīng)及時(shí)更換。了解并掌握各零部件上有無(wú)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(xiàn)象，如有應(yīng)及時(shí)進(jìn)行處理。了解并掌握各零部件的規(guī)格和尺寸等，準(zhǔn)備好所有的拆卸工具、備件和其他物品。根據(jù)拆卸順序準(zhǔn)備好所需工具，檢查所有工具是否齊全完整，根據(jù)使用要求準(zhǔn)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(xiàn)象，檢查所有零部件是否符合技術(shù)要求及有無(wú)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(yīng)重新加工。檢查絞鏈軸的表面，如有缺陷，應(yīng)進(jìn)行修復(fù)或更換。絞鏈軸的修復(fù)：對(duì)表面有裂紋的絞鏈軸，可用銼刀將裂紋打掉，然后用砂輪機(jī)或氣割將表面削平，并清理干凈。對(duì)表面有燒傷的絞鏈軸，用油石打磨，使表面光滑。

在加工的過(guò)程中，要注意防止劃傷，如發(fā)現(xiàn)有劃傷要及時(shí)修磨。用車床車削修復(fù)時(shí)，必須嚴(yán)格控制車刀的進(jìn)給量，進(jìn)給量過(guò)大會(huì)使軸在加工過(guò)程中產(chǎn)生變形，如果進(jìn)給量過(guò)小則容易造成軸頸表面粗糙度太小而導(dǎo)致軸與軸之間出現(xiàn)間隙。用砂輪機(jī)磨削時(shí)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(shí)要注意要緩慢地切割，防止切屑飛出傷人，使用銼刀修削時(shí)要注意銼刀不能磨損過(guò)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(nèi)后，在地面上用手搖鉆車將其絞緊。如果在井內(nèi)，用手轉(zhuǎn)動(dòng)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(dòng)或錯(cuò)位。如果有松動(dòng)或錯(cuò)位，應(yīng)重新加工。安裝新的絞鏈軸卡緊后，再用手轉(zhuǎn)動(dòng)絞鏈軸使其旋轉(zhuǎn)靈活，并檢查是否有卡死或卡住現(xiàn)象。

2.4 拆后處理

拆后處理要注意以下幾個(gè)方面：為防止變形，拆下來(lái)的零件，應(yīng)按規(guī)定進(jìn)行妥善保管，不要隨便亂扔亂放。拆下的零件應(yīng)進(jìn)行分類存放，并定期檢查、清理、清潔，防止損壞。拆下的零件應(yīng)按規(guī)定的程序進(jìn)行存放，若暫時(shí)不用時(shí)，應(yīng)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(jìn)行檢查，確認(rèn)完好無(wú)損后方可使用。對(duì)拆卸下來(lái)的工具，如工具和工件等不能亂丟亂放，要統(tǒng)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(shù)運(yùn)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(huì)對(duì)接觸應(yīng)力造成一定影響，進(jìn)而產(chǎn)生磨損。（2）由于載荷較大，會(huì)對(duì)齒面造成一定磨損。（3）由于潤(rùn)滑油黏度較低，導(dǎo)致齒面粗糙度降低。基于此種情況，通過(guò)對(duì)齒輪齒面磨損情況進(jìn)行研究分析，主要可以從以下幾個(gè)方面入手：采用抗磨性較好的材料。在齒輪制造過(guò)程中，通過(guò)采用高強(qiáng)度材料以及優(yōu)質(zhì)材料能夠有效提高齒輪抗磨損性能。強(qiáng)化齒輪表面粗糙度。由于齒輪的表面粗糙度能夠?qū)Ш锨闆r產(chǎn)生影響，進(jìn)而導(dǎo)致輪齒存在相對(duì)滑動(dòng)情況，因此應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)齒輪表面粗糙度控制。確保潤(rùn)滑油黏度在合理范圍內(nèi)。潤(rùn)滑油粘度對(duì)齒輪嚙合狀態(tài)產(chǎn)生一定影響，當(dāng)潤(rùn)滑油黏度過(guò)低時(shí)，會(huì)降低齒輪嚙合性能，從而使傳動(dòng)效率下降，當(dāng)潤(rùn)滑油粘度過(guò)高時(shí)，會(huì)導(dǎo)致輪齒磨損加劇。安裝過(guò)程中要注意保證嚙合良好。由于在安裝過(guò)程中需要對(duì)輪齒進(jìn)行加工處理，因此在安裝時(shí)要嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行安裝，以確保輪齒嚙合狀態(tài)良好。定期更換潤(rùn)滑油。由于不同地區(qū)所使用的潤(rùn)滑油性能存在差異性，因此在更換潤(rùn)滑油時(shí)，應(yīng)根據(jù)不同地區(qū)的氣候條件進(jìn)行選擇。通過(guò)合理調(diào)整安裝位置來(lái)提升齒輪嚙合性能。通過(guò)對(duì)齒面磨損情況進(jìn)行分析研究發(fā)現(xiàn)，齒輪的安裝位置也會(huì)對(duì)嚙合性能產(chǎn)生影響，因此可以通過(guò)調(diào)整安裝位置來(lái)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(dǎo)致齒輪齒面出現(xiàn)磨損，進(jìn)而使整個(gè)裝置運(yùn)行效率降低，嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成鉆桿吊卡絞鏈軸斷裂事故。因此，要想實(shí)現(xiàn)對(duì)嚙合間隙的有效控制，就需要采取有效措施，以實(shí)現(xiàn)對(duì)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(guò)合理設(shè)計(jì)鏈輪齒數(shù)，使嚙合間隙得到有效控制。通過(guò)合理設(shè)計(jì)鏈輪齒數(shù)來(lái)降低嚙合間隙，可以對(duì)齒輪與鏈輪之間的磨損情況進(jìn)行有效控制，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)裝置運(yùn)行效率的有效提升。通過(guò)實(shí)踐研究發(fā)現(xiàn)，通過(guò)合理設(shè)計(jì)鏈輪齒數(shù)能夠使整個(gè)裝置運(yùn)行效率得到有效提升。在實(shí)際設(shè)計(jì)過(guò)程中，需要根據(jù)鉆桿吊卡絞鏈軸運(yùn)行要求及相關(guān)數(shù)據(jù)的計(jì)算結(jié)果對(duì)鏈輪齒數(shù)進(jìn)行合理設(shè)計(jì)。通常情況下，鉆桿吊卡絞鏈軸工作過(guò)程中所需的齒輪齒數(shù)為15 ～22 個(gè)不等，因此需要將齒輪齒數(shù)控制在11 ～18 個(gè)。通過(guò)計(jì)算得到鏈輪齒數(shù)為18 個(gè)時(shí)所需齒輪齒數(shù)為14 個(gè)。通過(guò)此種方式可使整個(gè)裝置運(yùn)行效率得到有效提升。（2）通過(guò)優(yōu)化嚙合間隙計(jì)算公式，實(shí)現(xiàn)對(duì)嚙合間隙的控制。在嚙合間隙計(jì)算過(guò)程中，需要結(jié)合實(shí)際工作要求及相關(guān)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行計(jì)算分析。例如，某型號(hào)鉆桿吊卡絞鏈軸傳動(dòng)裝置在進(jìn)行嚙合間隙計(jì)算過(guò)程中可將嚙合間隙分為兩部分進(jìn)行計(jì)算，分別為嚙合傳動(dòng)和分離傳動(dòng)。根據(jù)不同部分對(duì)嚙合間隙的影響程度不同可將嚙合傳動(dòng)和分離傳動(dòng)進(jìn)行有效劃分，最終實(shí)現(xiàn)對(duì)嚙合間隙的有效控制。（3）科學(xué)選用鏈輪材料。在鏈輪材料選擇過(guò)程中，需要根據(jù)鉆桿吊卡絞鏈軸工作環(huán)境對(duì)材料進(jìn)行合理選擇。通過(guò)實(shí)踐研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)鏈輪材料選擇為低碳合金鋼時(shí)，其整體性能會(huì)得到有效提升。而當(dāng)選用其他材質(zhì)鏈輪時(shí)，可能會(huì)出現(xiàn)性能下降現(xiàn)象。因此，需要對(duì)不同鏈輪材料進(jìn)行合理選擇。例如，某型號(hào)鉆桿吊卡絞鏈軸工作環(huán)境中主要承受著較大載荷，因此，選用的鏈輪材料應(yīng)具備較好的耐磨性和耐腐蝕性等特點(diǎn)，若選用的鏈輪材料為普通碳鋼時(shí)，則其整體性能較差。

3.3 科學(xué)選擇吊卡裝置齒輪規(guī)格

齒輪規(guī)格的選擇直接關(guān)系到吊卡裝置能否正常工作，進(jìn)而影響整個(gè)吊卡裝置的運(yùn)行效率。在選擇吊卡裝置齒輪規(guī)格時(shí)，需要根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行科學(xué)選擇。在設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)遵循以下原則：保證齒輪與鏈輪之間的嚙合質(zhì)量，在實(shí)際操作過(guò)程中，要合理確定鏈輪與齒輪之間的嚙合質(zhì)量。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，要確保齒輪齒面有足夠的強(qiáng)度和硬度。齒輪應(yīng)具有足夠大的齒寬，保證其與鏈輪之間的嚙合質(zhì)量。此外，在設(shè)計(jì)過(guò)程中，還應(yīng)遵循以下原則：根據(jù)齒輪與鏈輪之間的嚙合質(zhì)量選擇合適規(guī)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(zhì)量就會(huì)越好。合理確定齒輪齒數(shù)和齒寬。通常情況下，應(yīng)選擇齒數(shù)較多且齒寬較小的齒輪。確保齒輪齒形設(shè)計(jì)合理。通常情況下，齒形設(shè)計(jì)合理的齒輪可以有效減少齒面摩擦，防止出現(xiàn)磨損現(xiàn)象，從而提升整個(gè)吊卡裝置的運(yùn)行效率。通過(guò)分析研究發(fā)現(xiàn)：吊卡裝置主要受力部件是絞鏈軸，在實(shí)際操作過(guò)程中，需要對(duì)其進(jìn)行有效固定和支撐。這就要求設(shè)計(jì)人員要充分考慮絞鏈軸工作環(huán)境的特殊性，合理選擇吊卡裝置絞鏈軸上的齒輪規(guī)格。在實(shí)際操作過(guò)程中，應(yīng)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(xiàn)松動(dòng)現(xiàn)象，會(huì)使整個(gè)吊卡裝置工作效率降低，嚴(yán)重時(shí)會(huì)使其斷裂。因此，在選擇吊卡絞鏈軸齒輪規(guī)格時(shí)，應(yīng)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(zhì)量好。同時(shí)，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(guī)格的吊卡裝置齒輪軸是提高吊卡裝置運(yùn)行效率的關(guān)鍵因素之一。

3.4 采用高強(qiáng)度材料制造吊卡裝置齒輪

經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，在整個(gè)吊卡裝置中，齒輪在長(zhǎng)時(shí)間使用過(guò)程中容易出現(xiàn)磨損現(xiàn)象，影響整個(gè)吊卡裝置的運(yùn)行效率。因此，為了避免吊卡裝置齒輪磨損問題的發(fā)生，應(yīng)采取有效措施加強(qiáng)對(duì)吊卡裝置齒輪材料的選擇。同時(shí)，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(duì)吊卡裝置齒輪材料進(jìn)行選擇時(shí)，應(yīng)綜合考慮整個(gè)齒輪的使用壽命、經(jīng)濟(jì)效益、工作性能及環(huán)境等因素。具體來(lái)講，應(yīng)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(guò)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(jìn)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(shí)，可采用滲碳或滲氮等工藝進(jìn)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(shí)，可采用表面淬火加表面滲碳或滲氮等工藝進(jìn)行表面處理。

4 結(jié)語(yǔ)

在當(dāng)前時(shí)代背景下，合理運(yùn)用鉆桿吊卡絞鏈軸拆解技術(shù)有著重要的意義所在，需要結(jié)合當(dāng)前實(shí)際情況，了解鉆桿吊卡絞鏈軸拆解技術(shù)優(yōu)勢(shì)，并掌握工具選擇、拆遷準(zhǔn)備、拆后檢查等一系列技術(shù)要點(diǎn)，保證鉆桿吊卡絞鏈軸拆解技術(shù)的有效運(yùn)用，推動(dòng)其可持續(xù)發(fā)展和進(jìn)步。