何建春，蔣啟珍，閻永林，劉 東，馮 春

（川西鉆探公司機(jī)電工程公司，四川遂寧 629000）

泥漿泵盤(pán)根盒失效分析及結(jié)構(gòu)改進(jìn)

何建春，蔣啟珍，閻永林，劉 東，馮 春

（川西鉆探公司機(jī)電工程公司，四川遂寧 629000）

根據(jù)常規(guī)F-1300/1600泥漿泵盤(pán)根盒的結(jié)構(gòu)和工作原理，分析盤(pán)根盒在實(shí)際生產(chǎn)中的設(shè)計(jì)缺陷。設(shè)計(jì)新型泥漿泵盤(pán)根盒，采用雙向保護(hù)結(jié)構(gòu)，從根本上解決盤(pán)根盒漏油和進(jìn)泥漿的問(wèn)題。

盤(pán)根盒；漏油；進(jìn)泥漿；雙向保護(hù)

10.16621/j.cnki.issn1001-0599.2017.05.64

0 引言

泥漿泵是鉆機(jī)裝備的重要部件，目前國(guó)內(nèi)鉆井普遍使用的F型泥漿泵，盤(pán)根盒作為泥漿泵動(dòng)力端中間拉桿的動(dòng)密封裝置，采用多級(jí)密封，以保證在中間拉桿往復(fù)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，動(dòng)力端潤(rùn)滑油與冷卻系統(tǒng)冷卻液之間相互不污染。泥漿泵使用一段時(shí)間后，盤(pán)根盒部位長(zhǎng)期存在漏油和進(jìn)泥漿問(wèn)題，對(duì)泥漿泵的整機(jī)性能構(gòu)成嚴(yán)重威脅。

1 結(jié)構(gòu)組成及工作原理

（1）結(jié)構(gòu)組成。常規(guī)F-1300/1600泥漿泵盤(pán)根盒結(jié)構(gòu)如圖1所示，由雙唇油封、雙唇油封、浮動(dòng)式油封環(huán)、2個(gè)O形密封圈鎖緊彈簧和填料盒體組成。所有密封均安裝在盤(pán)根盒內(nèi)，2個(gè)雙唇油封同向，由鎖緊彈簧軸向定位。盤(pán)根盒固定在泥漿泵墻板上。

圖1 常規(guī)泥漿泵盤(pán)根盒結(jié)構(gòu)

（2）工作原理。填料盒密封件安裝在填料盒盒體內(nèi)，由鎖緊彈簧軸向定位，2個(gè)同向的雙唇油封在油封刃口壓力和自緊彈簧收縮力的作用下，對(duì)中間拉桿產(chǎn)生一定的徑向抱緊力，達(dá)到密封潤(rùn)滑油沿中間拉桿滲漏的目的。2個(gè)O形密封圈的作用是防止冷卻液沿中間拉桿、填料盒盒體邊緣向動(dòng)力端滲漏。在中間拉桿未下沉?xí)r保證動(dòng)力端潤(rùn)滑油與冷卻系統(tǒng)冷卻液之間相互不污染。

2 問(wèn)題及原因分析

（1）漏油。泥漿泵使用初期，盤(pán)根盒密封效果良好，但在使用一段時(shí)間（約1年）后容易出現(xiàn)漏油現(xiàn)象。通過(guò)更換新油封和調(diào)整十字頭間隙等手段可以暫時(shí)解決漏油問(wèn)題，但使用一段時(shí)間后仍出現(xiàn)漏油現(xiàn)象。

（2）油池進(jìn)泥漿。更換缸套時(shí)，泥漿會(huì)流入水箱，如不及時(shí)清除，運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)泥漿經(jīng)噴淋泵吸入，由于中間拉桿偏心，冷卻液容易從雙唇油封處滲漏進(jìn)入油池，污染潤(rùn)滑油，縮短設(shè)備使用壽命，甚至造成設(shè)備損壞。

導(dǎo)致以上問(wèn)題的原因是盤(pán)根盒設(shè)計(jì)時(shí)沒(méi)有考慮十字頭磨損會(huì)造成拉桿下沉的工作狀況，即十字頭由于磨損而下沉，中間拉桿也跟著下沉，盤(pán)根盒由于是固定在泥漿泵墻體上不能做相應(yīng)調(diào)整，潤(rùn)滑油順著上部較松的地方流出；由于中間拉桿偏心，冷卻液容易從雙唇油封處滲漏進(jìn)入油池，從而污染潤(rùn)滑油。

3 改進(jìn)

（1）改進(jìn)思路。分析常規(guī)F-1300/1600盤(pán)根盒在現(xiàn)場(chǎng)使用中存在的問(wèn)題，針對(duì)常規(guī)盤(pán)根盒的缺點(diǎn)，確定采用分流控制的方法，解決泥漿泵漏油和進(jìn)泥漿問(wèn)題。

（2）改進(jìn)設(shè)計(jì)。新型盤(pán)根盒在常規(guī)盤(pán)根盒的基礎(chǔ)上，增設(shè)1個(gè)反向的雙唇油封、導(dǎo)油隔圈及壓蓋，導(dǎo)油隔圈兩端分別設(shè)計(jì)導(dǎo)油和冷卻液通道，內(nèi)孔設(shè)計(jì)O形密封圈，如圖2所示，新型盤(pán)根盒由盒體內(nèi)2個(gè)同向的雙唇油封、浮動(dòng)式油封環(huán)、O形密封圈及壓蓋內(nèi)的1個(gè)反向雙唇油封組成，盒體內(nèi)雙唇油封和壓蓋內(nèi)雙唇油封之間設(shè)有導(dǎo)油隔圈，當(dāng)雙唇油封出現(xiàn)滲漏時(shí)，滲出的潤(rùn)滑油和冷卻液通過(guò)導(dǎo)油隔圈下端的缺口分別流回潤(rùn)滑油池和冷卻液箱內(nèi)。實(shí)現(xiàn)中間拉桿往復(fù)運(yùn)動(dòng)的雙向密封，保證動(dòng)力端潤(rùn)滑油與冷卻系統(tǒng)冷卻液之間相互不污染。特別是在泥漿泵長(zhǎng)時(shí)間工作出現(xiàn)雙唇油封單邊磨損出現(xiàn)滲漏時(shí)，起到雙向保護(hù)作用。

圖2 新型泥漿泵盤(pán)根盒結(jié)構(gòu)

（3）改進(jìn)效果。新型泥漿泵盤(pán)根盒解決了漏油和進(jìn)泥漿的問(wèn)題，盤(pán)根盒密封件更換周期延長(zhǎng)，節(jié)省了生產(chǎn)成本，減輕了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。改進(jìn)后的泥漿泵盤(pán)根盒已在川西鉆探公司廣泛使用，效果良好。

［1］成大先.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)［M］.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，1993.

［2］寶雞石油機(jī)械廠.F-1300/1600鉆井泵使用說(shuō)明書(shū)［R］.2003.

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〔編輯 李 波〕