圆锥轴承间隔套检测与选择装置的研制.pdf

圆锥轴承间隔套检测与选择装置的研制薛晓卫,蔡健博,赵峰(中石化经纬有限公司江汉测录井分公司,湖北 潜江 )摘要针对钻井液脉冲发生器维修过程中,两个单列圆锥滚子轴承的安装存在无法保证游隙尺寸、无法准确调整游隙大小、安全稳定性差等技术问题,研制出一种间隔套检测与选择装置.试用该装置维修钻井液脉冲发生器安装圆锥滚子轴承 根次,从脉冲器的使用效果来看,脉冲发生器的使用寿命提高了 以上,装置及应用方法供同行参考借鉴.关键词脉冲发生器;圆锥轴承;间隔套检测 中图分类号T E 文献标识码A 文章编号 X()D O I:/j i s s n X 在石油勘探开发过程中,钻井液脉冲发生器是随钻测量作业中的核心仪器.轴承是使钻井液脉冲发生器正常工作的关键部件,为保证轴承正常运转,通常在轴承内部留有适当的轴向和径向游隙.轴承游隙的大小对其回转精度、受载、寿命、效率、噪声等都有很大影响.在钻井液脉冲器的安装过程中,两圆锥滚子轴承需要成对安装,通过调整轴承间隔套的宽度及公差尺寸,从而获得理想的工作游隙,满足轴承预负荷.正确设定的工作游隙和预负荷,对于单列圆锥滚子轴承的正确运行及轴承配置的运行可靠性至关重要.如果工作游隙过大,就不能充分利用轴承的负荷能力;如果工作游隙过小则会导致摩擦力增加,并导致预负荷过大.两种情况都会导致轴承的使用寿命显著缩短,因此,轴承组合装配时应根据实际的工作需要保证轴承游隙.目前,在钻井液脉冲器组装过程中,两个单列圆锥滚子轴承之间的间隔套,是将两个轴承成对安装在一起,用肉眼观察间隔套是否适用.但由于圆锥轴承具有倾斜的外壁面(内圈滚子侧),若仅依靠上述方法肉眼观察,容易造成两个轴承内圈滚子被挤压太紧,轴承游隙过小,会导致轴承受力不均匀,降低轴承的使用寿命,从而影响钻井液脉冲发生器的使用寿命.至今,对于圆锥滚子轴承的安装还存在无法保证游隙尺寸、无法准确调整游隙大小、安全稳定性差等技术问题.基于此,笔者所在技术团队研制出一套 脉冲器圆锥轴承间隔套检测与选择装置.装置设计与制作 工作原理该装置的基本工作原理是,将圆锥轴承装在中间体上,然后装在中间体外壳内(图),再安装磁盘,最后用合适的扭矩上紧扣.由于扣打紧后,无法确定轴承间的游隙大小是否合适.只能在安装之前未上扭矩时,用肉眼观察游隙的大小是否合适,这种观察与实际工作中存在较大的误差,为了便于分析和排除轴承的游隙不适,仿照轴承在中间体与磁盘的扭矩下工作情况,设计此装置.图 脉冲器中间体总成与中间体外壳实物图江 汉 石 油 职 工 大 学 学 报 年 月J o u r n a l o f J i a n g h a nP e t r o l e u mU n i v e r s i t yo fS t a f f a n dW o r k e r s第 卷第期 收稿日期 第一作者简介薛晓卫(),男,大学,工程师,现从事钻井定向技术管理工作.该装置设计初期,直接用中间体加磁盘,由于磁盘是弧形,不容易施加扭矩,直接用中间体,需要加上碟簧串,且检测和选择的间隔套与实际的结构存在差异,为了检测操作简单及检测的准确性,设计成目前的装置结构.装置设计该装置由底座和锁紧螺母组成.锁紧螺母设计有内螺纹孔,紧螺母的后端面周围开有上环形槽,锁紧螺母的上端设有与磁盘拆安工装大小相一致的螺母;底座前端设有直径小于底座的导向柱,导向柱的直径与中间体轴承导向柱相同,导向柱的长度小于中间体导向柱的长度,导向柱的前端设有外螺纹柱.底座的前端面沿导向柱底部周围设有下环形槽,锁紧螺母的后端面开有的上环形槽对应.上环形槽和下环形槽的最大直径大于圆锥轴承的内圈直径,小于圆锥轴承外圈的最小直径尺寸.锁紧螺母后端面和底座前端面的最大外径尺寸不小于圆锥轴承的外圈(图).该装置的底座主要作用为支撑圆锥轴承与间隔套.锁紧螺母的作用:一是为了和底座连接,即通过导向柱的前端外螺纹柱与锁紧螺母内螺纹孔螺纹连接,二是可通过螺母给整个装置施加合适的扭矩,准确测试轴承的间隙.该装置的加工时宜选用具有强度高、抗腐蚀、易加工等特性的不锈钢,可保证装置的精度高、长期使用不易腐蚀,精度不易受影响.图 圆锥轴承间隔套检测选择装置的剖视图 技术创新点 圆锥轴承可整体测试采用底座、导向柱和锁紧螺母相配合的结构,圆锥轴承可整体套装在导向柱上,夹装在底座和锁紧螺母之间,并利用锁紧螺母与导向的内螺纹的配合关系将其夹紧,操作过程简单、省时省力、易于拆装(图).设置环形槽可使轴承受力均匀针对圆锥轴承存在斜面导致夹装时压力分散不均、容易被挤压过紧的问题,在底座的前端面沿导向柱底部周围设有下环形槽,锁紧螺母的后端面开有与下环形槽对应的上环形槽.这样圆锥轴承两侧斜面的内圈侧可自然落入对应的环形槽中,使得夹紧力保持居中,不会导致内圈滚子被挤压太紧,为准确调整游隙大小提供可靠保证.图 圆锥轴承间隔套检测选择装置带轴承及间隔套的剖视图 使用方法与试用效果 装置使用操作方法将需要安装的轴承及间隔套,安装在该装置的底座导向柱上,用合适的扭矩上紧锁紧螺母,用最小塞尺分别判断两个轴承与轴承间隔套两端是否无间隙,则判断出该轴承间隔套与两侧的轴承是否配合,若存在间隙,则松开锁紧螺母,取出圆锥轴承,更换合适尺寸的轴承间隔套,直至小塞尺在两个轴承与轴承间隔套两端周围一圈判断无间隙,即完成检测,确认合适轴承间隔套.装置试用效果试用该装置以来维修了 根次钻井液脉冲发生器,从返修效果来看,无一例是因圆锥轴承磨损造成的钻井液脉冲发生器故障而影响使用寿命.在其它维修条件不变的前提下,使用该装置维修的脉冲发生器使用寿命提高 .结论)这种 脉冲发生器圆锥轴承间隔套检测选择装置结构简单、易于操作、可以保证游隙尺寸、准确调整游隙大小,特别适用于钻井液脉冲发生器中圆锥轴承的检测和安装,能有效克服圆锥滚子轴承的安装还存在无法保证游隙尺寸、无法准确调整游隙大小、安全稳定性差等技术问题,为准确调整游隙大小提供可靠保证,提高轴承的使用寿命,从而保证了钻井液脉冲发生器的使用寿命.)该装置的研制及应用为 脉冲发生器的维修,尤薛晓卫,等圆锥轴承间隔套检测与选择装置的研制其是轴承的安装提供了有力依据,并可供同行借鉴参考.参考文献 中石化石油工程技术服务有限公司,中石化经纬有限公司,中石化经纬有限公司江汉测录井分公司圆锥轴承间隔套检测选择装置P中国:,哈尔滨哈轴精密轴承制造有限公司一种轴承间隔套装置P中国:,重庆工商大学双锥孔齿轮中间隔套检测装置P中国:,甘肃酒钢集团宏兴钢铁股份有限公司一种西马克进口轧机轴承精密调整装置P中国:X,陈广辉,李兵,赵蒙,张星平衡块快速调节装置的研制与应用J化工设计通讯,():王德国,陆洪洲,赵振燕,李力伟,张启辉电控单体喷油器检测维修工具的研制及应用J物探装备,():D e v e l o p m e n t o fT e s t i n ga n dS e l e c t i o nD e v i c e s f o rC l e a r a n c e S l e e v e i nT a p e r e dR o l l e rB e a r i n g sX U EX i a o w e i,C A I J i a n b o,Z HA OF e n g(J i a n g h a nL o g g i n gC o m p a n y,S i n o p e cM a t r i xC o r p o r a t i o n,Q i a n j i a n g,H u b e i ,C h i n a)A b s t r a c t:I n t h em a i n t e n a n c ep r o c e s s o f d r i l l i n g f l u i dp u l s eg e n e r a t o r s,t h e i n s t a l l a t i o no f t w o s i n g l e r o wt a p e r e d r o l l e rb e a r i n g sp r e s e n t s t e c h n i c a l c h a l l e n g e s,i n c l u d i n g d i f f i c u l t i e s i n e n s u r i n g t h e a p p r o p r i a t e c l e a r a n c e s i z e a n d a c c u r a t e a d j u s t m e n t,a sw e l l a s i s s u e s r e l a t e d t o s a f e t y a n d s t a b i l i t y T oa d d r e s s t h e s e c o n c e r n s,a t e s t i n g a n d s e l e c t i o nd e v i c e f o r c l e a r a n c e s l e e v e sh a sb e e nd e v e l o p e d T h ed e v i c eh a sb e e ns u c c e s s f u l l ye m p l o y e d i nt h em a i n t e n a n c eo fd r i l l i n gf l u i dp u l s eg e n e r a t o r s,s p e c i f i c a l l y i n t h e i n s t a l l a t i o no f t a p e r e d r o l l e r b e a r i n g s,w i t h i n s t a n c e s s e r v i n g a s t e s t c a s e s B a s e d o n t h eo b s e r v e dp e r f o r m a n c eo f t h ep u l s eg e n e r a t o r s,t h eu t i l i z a t i o no f t h i sd e v i c eh a s r e s u l t e d i na r e m a r k a b l e i m p r o v e m e n t o fo v e r i n t h e s e r v i c e l i f eo f t h ep u l s eg e n e r a t o r s T h ed e v e l o p e dd e v i c ea n d i t s c o r r e s p o n d i n ga p p l i c a t i o nm e t h o da r ep r e s e n t e dh e r e f o r i n d u s t r yp e e r s a s av a l u a b l e r e f e r e n c e a n dp o t e n t i a l s o u r c eo f i n s p i r a t i o n K e y w o r d s:p u l s eg e n e r a t o r s;t a p e r e dr o l l e rb e a r i n g s;c l e a r a n c e s l e e v e t e s t i n g 编辑熊敏(上接第 页)参考文献 张连山关于国内抽油机发展趋向的几个问题J石油机械,():陈宪侃抽油机采油技术M北京:石油工业出版社,D e v e l o p m e n t a n dA p p l i c a t i o no faR e t r i e v a lT o o l f o rR e m o v i n gt h eP o n yR o dC l a m pP i n i naB e a mP u m p i n gU n i tZ HANGY i t i e,DUANX i a o m i n g,L I UJ i a n h u a(J i a n g h a nO i lP r o d u c t i o nP l a n t,S i n o p e cJ i a n g h a nO i l f i e l dC o m p a n y,Q i a n j i a n g,H u b e i ,C h i n a)A b s t r a c t:D u r i n gm a i n t e n a n c eo f ab e a m p u m p i n gu n i t,i t i sn e c e s s a r y t o r e m o v e t h ep o n yr o dc l a m pp i nt o f a c i l i t a t et h eo p e r a t i o n s a f t e r t i l t i n g t h ep o n yr o d D i f f i c u l t i e s i nr e m o v i n gt h ec l a m pp i nc a n i m p a c t t h ep r o g r e s so fw e l l o p e r a t i o n s C o n v e n t i o n a lm e t h o d s p o s e s i g n i f i c a n t s a f e t y r i s k s a n d r e s u l t i n i n c r e a s e do p e r a t i o n a l c o s t s a n d l a b o r i n t e n s i t y T oa d d r e s s t h e s e c h a l l e n g e s,a r e t r i e v a l d e v i c ep r i m a r i l yu t i l i z i n gah y d r a u l i c j a c ka s t h em a i nc o m p o n e n tw a sd e v e l o p e d K e y w o r d s:b e a mp u m p i n gu n i t;p o n yr o dc l a m pp i n;r e t r i e v a l d e v i c e 编辑熊敏江 汉 石 油 职 工 大 学 学 报