何茂林 寧 虎 韓紅光 張鳳偉

（勝利油田分公司孤島采油廠，山東 東營(yíng)257231）

引言

輪式通井機(jī)是負(fù)責(zé)油田油水井施工的作業(yè)設(shè)備，其制動(dòng)系統(tǒng)為鉗盤式結(jié)構(gòu)。制動(dòng)蹄為鉗式制動(dòng)蹄。由于長(zhǎng)期工作在泥濘的作業(yè)井場(chǎng)，制動(dòng)蹄經(jīng)常浸泡在泥土和雨水中。該制動(dòng)蹄為液壓缸缸套與活塞組成的工作副。由于工作條件非常惡劣，制動(dòng)蹄的液壓缸缸套與活塞經(jīng)常出現(xiàn)故障需要維修。制動(dòng)蹄的活塞經(jīng)常因銹蝕與液壓缸缸套粘結(jié)在一起，維修時(shí)需要取出活塞并對(duì)活塞銹蝕部分進(jìn)行表面處理或更換活塞。沒(méi)有好的維修工具，取出活塞非常困難。目前，維修制動(dòng)蹄采取的方法有兩種：方法一：采用榔頭巧擊制動(dòng)蹄，利用物體慣性沖擊的原理，通過(guò)敲擊制動(dòng)蹄母體，使得活塞與液壓缸缸套之間作相對(duì)運(yùn)動(dòng)，活塞緩慢移出，最終脫離液壓缸缸套。采用該方法速度很慢，平均需要30分鐘才能取出一只活塞。全車共有32只活塞，取出時(shí)間需要16小時(shí)，而且，工人的勞動(dòng)強(qiáng)度很大。方法二：采取在制動(dòng)蹄母體上鉆孔、加工螺紋母扣，然后再用螺栓擰入，從活塞的背面頂出活塞。2008年3-6月，孤島采油廠特車大隊(duì)研制出了一款輪式通井機(jī)鉗式制動(dòng)蹄活塞快速取出工具。在實(shí)際生產(chǎn)中應(yīng)用，有效解決了生產(chǎn)難題。

技術(shù)分析

1、工具的結(jié)構(gòu)和原理

⑴工具結(jié)構(gòu)。輪式通井機(jī)機(jī)鉗式制動(dòng)蹄活塞快速取出器結(jié)構(gòu)如圖1所示，主要組成件：2螺母、3支撐套、4絲杠（上斷有撬杠孔1）、5錐形滑塊、6錐體。鉗式制動(dòng)蹄主要組成件有：7制動(dòng)蹄活塞、8缸套、9制動(dòng)分泵泵體、10液壓油通道。

⑵結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。采用錐面結(jié)合張開(kāi)預(yù)緊，三瓣組合成的圓柱形椎體滑塊，圓柱型滑動(dòng)椎體外側(cè)有凸臺(tái)，在滑塊往徑向張開(kāi)過(guò)程中，實(shí)現(xiàn)凸臺(tái)卡入活塞的內(nèi)凹環(huán)槽內(nèi)，整體采用絲桿螺母拉出方式。

圖1 輪式通井機(jī)鉗式制動(dòng)蹄活塞快速取出器結(jié)構(gòu)圖

⑶工作原理

輪式通井機(jī)鉗式制動(dòng)蹄活塞取出器，包括：螺母、支撐套、絲杠、錐形滑塊，錐體；其為桿件結(jié)構(gòu)，絲杠上下設(shè)有外螺紋，絲杠的上端設(shè)有孔，以便于穿入撬杠，錐體與絲杠下端螺紋連接；三瓣組成的圓柱形活動(dòng)錐形滑塊，外圓下部設(shè)有一個(gè)凸臺(tái)，以便于掛住活塞內(nèi)腔，將活塞取出，內(nèi)部設(shè)有與錐體配合的錐形孔腔；圓筒形支撐套的上底中心有一通孔，絲杠從中穿過(guò)，由螺母旋入絲杠將支撐套固定。

⑷操作方法

首先，將絲杠4與錐體6組合，放入制動(dòng)蹄活塞7內(nèi)，與制動(dòng)蹄底部接觸；其次，將三塊錐體滑塊5逐一放入活塞7內(nèi)，與錐體6貼合在一起；第三，將支撐套3放置在制動(dòng)蹄泵體9上，讓絲桿4從支撐套3的中心孔穿過(guò)；第四，將螺母2從絲桿4的頂端旋入，直至螺母2與支撐套3上底面貼合，用撬杠插入絲桿4的上端孔1，用扳手用力旋轉(zhuǎn)螺母2，實(shí)現(xiàn)錐體6逐步上移至活塞7的環(huán)槽部位，錐體滑塊5自動(dòng)徑向張開(kāi)，凸臺(tái)滑出卡在活塞7的內(nèi)環(huán)槽上，實(shí)現(xiàn)了錐體滑塊5與活塞7的鎖緊；繼續(xù)旋轉(zhuǎn)螺母2，逐步將活塞7從缸套8中移出。

根據(jù)上述方案設(shè)計(jì)的輪式通井機(jī)鉗式制動(dòng)蹄活塞取出器，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便、省時(shí)省力、快速高效的特點(diǎn)。特別是工作效率的大幅提高和維修人員勞動(dòng)強(qiáng)度的大幅降低，有效縮短了設(shè)備維修時(shí)間，提高設(shè)備的完好率，保障了油田的正常生產(chǎn)。

2、技術(shù)特點(diǎn)

⑴采用分體式錐體滑塊，便于裝配和預(yù)緊。

⑵采用絲杠螺母方式，實(shí)現(xiàn)了操作省力。

⑶采用錐面滑動(dòng)張開(kāi)，實(shí)現(xiàn)滑塊自動(dòng)滑入活塞槽內(nèi)卡緊。

⑷設(shè)計(jì)的滑塊底部帶凸臺(tái)，正好卡住活塞內(nèi)環(huán)槽。

3、工具參數(shù)。額定工作行程50mm；額定提升力490N；適用于目前油田在用的輪式通井機(jī)鉗式制動(dòng)蹄活塞取出維修。

現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用情況

2008年5月，該工具被成功研制，應(yīng)用于孤島采油廠特車大隊(duì)修保隊(duì)的特種設(shè)備修理中，截止2009年12月，工維修鉗式制動(dòng)蹄256只，利用該工具取出制動(dòng)踢活塞512只，累計(jì)耗時(shí)1540分鐘，平均耗時(shí)3分鐘/只，極大的提高了鉗式制動(dòng)蹄活塞的取出速度。同時(shí)，降低了修理工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。

結(jié)論

⑴該工具適合與鉗式制動(dòng)蹄的維修過(guò)程活塞的取出。⑵利用該工具操作方面，使用過(guò)程省時(shí)、省力。⑶提高了工作效率，保證了設(shè)備修理時(shí)效。

[1]《輪式通井機(jī)使用說(shuō)明書(shū)》.

[2]徐灝.《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》（第二卷）機(jī)械工業(yè)出版社.