王峰　羅軍　何建峰　王部隊　李大雙

　　摘　要：鑽井泵工作狀態的好（hǎo）壞直接影響（xiǎng）到石（shí）油天然（rán）氣鑽井工作的順利進行。軸承是鑽井泵的主要旋轉支承零部件，因此，對鑽井（jǐng）泵軸承的失效原因進行分析與診斷對於設備的使用、保（bǎo）養、現場故障診斷都有著較好的指導意義。

　　關鍵詞：鑽井（jǐng）泵；軸承；診斷；分析
　　鑽井（jǐng）泵廣泛用於石油天（tiān）然氣鑽井領（lǐng）域，稱（chēng）為鑽機的心髒，一旦發生故障，將給鑽井生產帶來不便，嚴重的會導致井下複雜，造成較大經濟損失。鑽井泵動力端的十副軸承（chéng）是鑽井泵的主要旋轉支承零部件，對鑽井泵的正常運行起著非常關鍵（jiàn）的作用（yòng）。

　　1　常見失效形式及原因分（fèn）析
　　1.1軸承內軌道跑圓
　　在工作（zuò）過程（chéng）中內軌與軸發生相對運動，出現（xiàn）跑圓現象，使軸承殼發燙。這種情況在3NB-1300C鑽井泵支撐4053172軸承很常見，如果未（wèi）及時發現或導致曲軸軸頸處磨細，超（chāo）過一定範（fàn）圍將無法再次修複而報廢，修理成本昂貴。一般鑽（zuàn）井泵曲軸軸承跑圓時，曲軸兩（liǎng）端的壓板螺栓就會鬆動，拆下壓板沿著圓周方向都有一道摩擦的很光亮的痕跡，這是Z直觀的觀察方（fāng）法。

　　1.2滾動體與滾道剝落原因分（fèn）析
　　長時間重（chóng）載持續性載荷加速導致疲勞損傷;鑽井泵軸（zhóu）承座同心度差，對中不良導致軸承運轉（zhuǎn）中產生（shēng）重載，長時間（jiān）高速運轉增加應力周期，加速表（biǎo）麵疲勞；材質問題或製造精度（dù）較差造成滾道粗糙或滾道表麵硬度不夠過早產生疲勞。承載能（néng）力不夠引起（qǐ）疲勞損傷。

　　此類失效主要發生在鑽井泵（bèng）連杆大端軸承上，主要原因是鑽井泵軸承長時（shí）間承受較變負荷以及（jí）泵體變形等（děng）原因所至，3NB-1300C鑽（zuàn）井泵NFP38/666.75XQ4軸承，F-1300鑽井泵928/660.4QU軸承。

　　1.3受力表麵較大麵積壓光和微觀（guān）剝落原因分析（xī）
　　潤滑不良導致不能形成動壓油膜;重載荷及對中不良導致工作麵動壓油膜（mó）破壞；製造精度較（jiào）差（chà），工（gōng）作麵粗糙造成（chéng）表麵動壓油膜破壞。此類失效主要出現在F-1300鑽井泵（bèng）連杆小端25494/QU軸承上比較典型，因F-1300鑽井泵給十字頭、導（dǎo）板、及小端軸承（chéng）潤滑的管線比較細，如果潤滑油不清潔時，軸承潤滑很差，潤滑油很少，加上長時間承受（shòu）較大的振動（dòng）載荷，導致該軸承表麵壓光和微觀剝落（luò）過早損壞。

　　1.4滾動（dòng）體和滾（gǔn）道嚴重汙（wū）痕和變色（sè）原因分析（xī）
　　軸承對中不良引起軸承滾子滑動（dòng）和螺旋運動;載荷過輕、牽引不足（zú）導致滾動體打滑;高速輕載時增加了打滑趨勢;軸（zhóu）承（chéng）遊隙過大，運（yùn）轉打滑（huá）。此類失（shī）效主要表現各種鑽井泵支撐（chēng）軸承，有的（de）鑽井泵整機機架剛性較差，基礎薄弱，長時間在交變負荷的作用下變形，傳動軸、曲軸同心度（dù）、兩軸（zhóu）心平行（háng）度都不能（néng）滿足要求，使支撐軸承座同心度差，導致此類軸承失效。也有些是鑽井泵支撐軸承間隙太大，造成滾動體運轉不夠規（guī）則，形成痕跡。

　　1.5滾道（dào）上出現劃痕、刻痕、凹痕和摩擦腐蝕
　　原因分析：(1)包裝不當（dāng），運輸及裝卸（xiè）過程中碰撞所至。(2)振（zhèn）動及軸承間隙大，軸承內部油膜阻尼少。(3)使用中操作（zuò）不當，粗暴處理導致損傷，此類（lèi）失效主要表現在縮斷壽命（mìng）。此類（lèi）失效主要表現在（zài）大圓柱滾子軸承和圓（yuán）錐滾子軸（zhóu）承中，因滾子軸承和圓錐滾子的內外（wài）圈可（kě）以分離，在運輸、裝卸、裝（zhuāng）配和操作過（guò）程中碰撞造成軸承（chéng）表麵出現長劃痕、刻痕、凹痕;許多軸承使用後期，由（yóu）於間（jiān）隙過大及潤滑不良加速軸承摩（mó）擦腐蝕。比如3NB-1300C鑽井泵24072軸承。

　　1.6保（bǎo）持架嚴重磨（mó）損和斷裂原因分析
　　潤滑不（bú）良導致保持架引導麵無油膜（mó）分（fèn）離;速度過高導致保持架引（yǐn）導麵承受離心力；軸承對中（zhōng）不良導致（zhì）保持架受到破壞性（xìng）載荷。此類失效常見（jiàn）於各種鑽井泵（bèng）的傳動軸軸承，如32844軸承轉速比較高。

　　1.7內部遊隙增加、表麵（miàn）變粗、微觀凹痕（hén）、磨損（sǔn）原因分析
　　此類失效主（zhǔ）要是軸承密封不嚴，軸（zhóu）承進沙粒（lì）、灰塵及其它雜物，加速軸承磨損，軸承工作麵（miàn）變粗，出（chū）現微觀（guān）凹痕。此類失效普遍存（cún）在於密封較差或工況惡劣的各類（lèi）軸承（chéng）中。鑽井泵竟要要在風沙較大的沙漠、戈壁（bì）上作業密封特別（bié）關鍵。

　　1.8滾（gǔn）動體和滾（gǔn）道點（diǎn）蝕和鏽蝕腐蝕原因分析
　　軸承（chéng）疲勞；潤滑不（bú）足或潤滑劑不良，油中腐蝕物和氧化物侵蝕滾道表麵引（yǐn）起損傷；密封不嚴，腐蝕（shí）劑和水等損傷滾道表麵；軸承中有電流通過，表麵出現（xiàn）大（dà）量麻（má）點。

　　1.9溫升、軸承變色、咬合燒傷原因分析
　　軸承缺油，咬合燒（shāo）傷，燒死；環境溫度過高，潤滑不足，潤滑劑不良導致軸承散熱差，運轉中溫度升軸承變色。當有些鑽井泵（bèng）保養維護不（bú）良時，腐蝕性很強的泥漿從中心拉杆進入泵動力端，使潤滑（huá）油變質，嚴重影響潤滑效果，導致軸承（chéng）失效。

　　1.10軸承圈與滾動體裂紋原（yuán）因分（fèn）析
　　裝配不當，配合過緊使軸承圈產生裂（liè）紋；製造材（cái）料不當或熱處理不當，使軸承產生內（nèi）應力，運轉裂紋；衝擊載荷導致軸承脆裂。尤（yóu）其是在（zài）冬天裝配軸承時，環（huán）境溫度（dù）較低，而熱裝的軸承溫度（dù）較高，兩者接（jiē）觸後迅（xùn）速進（jìn）行熱傳（chuán）遞，導致軸承內（nèi）軌道急劇收（shōu）縮而短（duǎn）裂。

　　此類失效常見於（yú）衝擊振動大的部位，如鑽井泵連杆軸承和十字頭軸承。
　　2　軸承失效的判別（bié）
　　(1)軸承（chéng）運轉噪聲及振動突然增大（dà），或出現異常噪聲。(2)軸承工（gōng）作條件沒有改變，但軸承溫度突然升（shēng）高，超過（guò）了允（yǔn）許範圍。(3)軸承（chéng）工作條件（jiàn）沒有改變，但軸承運轉不靈活，有沉重感甚至卡死。

　　3　軸（zhóu）承失效的（de）預防（fáng）措施
　　預防軸承失（shī）效問（wèn）題顯的（de）尤為重（chóng）要。為了提高軸承使用壽命必須采取以下措施：
　　(1)保證軸承裝配質量。在修理裝配前采用油浴均勻加熱（rè）到70℃～95℃，杜絕氧氣乙炔加熱，裝（zhuāng）配到位並檢查軸承轉動靈活。當軸承跑內圓（yuán）要特別注意測量（liàng）裝配軸和軸承套的配合尺（chǐ）寸。配合間隙磨損到0.02mm～0.12mm，0.13mm～0.25mm時，分別用樂泰固持膠609和（hé）680進行粘接技（jì）術處理。超過0.25mm采用堆焊車削（xuē）處理（lǐ），達到裝配要求，可將軸（zhóu）的過盈量從0.04～0.09加達到0.09mm～0.16mm，經現場（chǎng）使用再（zài）未發生（shēng）跑（pǎo）內圓現象。(2)保證軸承潤滑效果良好。檢查（chá）強製潤滑（huá）機油泵完好，管線暢（chàng）通;飛濺潤滑油槽規範到位，確（què）保潤滑油供（gòng）給充足。潤滑油必須清潔，無雜質，並按照冬（dōng）夏（xià）使用相應粘度的齒輪油。及時（shí）檢查油麵在遊標範圍內，考慮到油位補償，允許慢速（sù）運轉約五分鍾後，檢查油位是否在標識範圍內。
　　4　結語
　　在判別（bié）軸承故障時，經常要綜合（hé）根據振動、聲音和溫（wēn）度進行隨時判斷（duàn），按照設備使用說明書，定期（qī）打開護罩進行檢查。有條件（jiàn）時借助先進的診斷方法和頻普（pǔ）分（fèn）析法，聲射分析法、油樣分（fèn）析法以及其它振動（dòng）分析法等。

　　參考文獻
　　[1]盛益，肖軍，李國芳，等.塔裏木油田泥漿泵常見故障診斷與解決方（fāng）法（fǎ）[J].石油礦場機械，2009，38（4）:83～84.