鉆井泵的制造工藝及其改進措施分析

馮霖(長城鉆探鉆井一公司裝備服務公司 遼寧省盤錦市 124010)

鉆井泵的主要作用是把鉆井液池內(nèi)的鉆井液抽取到井內(nèi)，保證鉆井液循環(huán)，其鉆探機械設(shè)備的重要組成部分。由于鉆井泵實際作業(yè)時不僅要時常處于高功率狀態(tài)下持續(xù)運行，而且還要保證搬遷的便捷性，確保相當?shù)膹姸葧r，還應實現(xiàn)小體積，質(zhì)量要輕。以上種種要求使得鉆井泵的制造過程必須是嚴格的，制造中一點點的缺陷都將影響鉆井泵的正常運行。

一、鉆井泵制造中存在的問題與加工難點

1.機殼

鉆井泵實際作業(yè)過程中，常會發(fā)生機殼側(cè)蓋漏油問題。在一番實踐檢測后得出，機殼前板孔與導板串孔一同進行精加工后，前板孔尺寸常有變形情況的出現(xiàn)機殼導板座和前板端之間有著較遠的距離，缺乏較大空間的機殼內(nèi)腔，對導板座T型槽尺寸進行加工時難度重重，同時也給直接測量工作帶來了極大的困難。

2.傳動軸和齒圈

這里所述的傳動軸和齒圈都屬于一種窄空刀槽人字形齒輪，使用普通滾齒機滾齒難以退刀，通過專業(yè)的高效工藝及其設(shè)備，主要在在SYKES型刨齒機上科學合理加工以實現(xiàn)預期的齒型。不過因工藝設(shè)備存在一定的局限性，無法獲取較高的生產(chǎn)效率，對于批量生產(chǎn)這一需求難以做到。

3.十字頭

當十字頭導板與十字頭配研過程中，導板和十字頭圓弧面常存在接觸不良的情況，要想處理好這一情況，應有效防止導板出現(xiàn)變形即可。

4.吸、排缸

在制造吸、排缸過程中，核心之處在于保證錐孔與所有面上的孔位具有較高的精準度，液缸裝配密封良好與否直接由錐孔和端面孔位決定。

5.鍛造曲軸總成

鍛造曲軸的結(jié)構(gòu)屬于組裝型式，由偏心在47．625 mm的曲軸及偏心在104．78 mm的偏心輪組成偏心為152．4mm的曲軸，軸頭兩端位置處設(shè)置了軸套，最大外圓由輪盤構(gòu)成，都是過盈配合。通過鍵螺栓固定好偏心輪與曲軸，通過銷子固定好兩端軸套與曲軸，通過螺栓保證輪盤與曲軸良好連接。

偏心輪壁存在較大的厚度，如果實際中偏心距與內(nèi)孔、外圓不對稱，那么將直接阻礙了裝配工作，同時還會導致總裝后精加工偏心輪缺乏足夠的余量，難以達到精度要求。對偏心輪精加工內(nèi)孔尺寸予以有效控制，提高偏心距與內(nèi)孔、外圓間的對稱性，這已經(jīng)成為了偏心輪加工過程中不可忽視的核心部分。

曲軸總成裝配時，輪盤、偏心輪、軸套和曲軸配合都屬于過盈配合，過盈量大概在0.4mm。要求專配過程中除了有效應對龐大的過盈量外，還必須時刻觀察偏心輪中心線與曲軸偏心圓中心線的對中。

二、鉆井泵制造工藝的改進措施

1.機殼

首先，在處理機殼側(cè)蓋漏油問題過程中，為了保證密封面精度，機殼后蓋實際配裝完成后，在已經(jīng)做好加工的機殼軸承座端面與前板端面的基礎(chǔ)上，同時開展后蓋半圓板與機殼軸承座端面加工作業(yè)，從而保持其共面。其次，要想有效防止機殼前板孔尺寸變形現(xiàn)象，在與導板串孔同時進行精加工過程中，要求三個前板孔都要留2 mm的余量，當機殼各加工工序全部結(jié)束，會釋放掉該過程相應的應力，從而對三個前孔板的具體位置加以明確，同時做好精加工工作，這樣前孔板就會實現(xiàn)精準的尺寸。另外，要想進行一步降低勞動強度，同時提高導板座T型槽加工精準度，應在導板座還沒有進行任何的焊接前，粗加工出T型槽，將導板串孔與導板座T型槽一同進行精加工，同時通過專業(yè)的樣板對槽尺寸予以認真檢測，從而保證對稱性。

2.傳動軸和齒圈

為了保證傳動軸和齒圈具有較高的加工效率，首先應通過普通滾齒機粗滾齒保留相應的余量，其次在SYKES型刨齒機上對齒型做細致的精加工，這不僅防止了窄空刀槽退刀問題的再發(fā)生，而且還使零件制造更加的精準，生產(chǎn)效率顯著。

3.十字頭

針對上述所述的十字頭與導板接觸不良的問題，最好是有效控制十字頭導板變形，確保導板尺寸的精準無誤性。在進行粗加工后，通過熱處理對存在的應力予以消除，切分導板過程中禁止一次性整體切開，應保留相應的余量最后再敲開，銑槽和鉆孔過程中，都應通過匹配的工藝裝備對導板內(nèi)圓弧面實施有效的支撐，這樣就能夠避免加工過程中變形問題的發(fā)生。

4.吸、排缸

在完成吸、排缸的粗加工后進行熱處理，加工錐孔并做相應的滾壓，這樣其就會產(chǎn)生良好的強度與粗糙度，所有面上的孔位通過專業(yè)的工藝設(shè)備以使其具有合理的形位公差。

5.鍛造曲軸總成

首先，要想使偏心輪加工尺寸的精準無誤性，應通過粗車后熱處理對其存在的內(nèi)應力予以消除，然后通過一些特殊性質(zhì)的工藝設(shè)備進行精加工，從而確保偏心距和內(nèi)外圓之間能夠統(tǒng)一對稱。其次，在曲軸總成裝配過程中，應先對大法蘭盤、三個偏心輪進行一番加熱，當達到相應溫度時，再通過匹配的工藝裝備和工藝塊在曲軸上安裝好所有輪盤，實際裝配時應注意各偏心輪中心刻線要與曲軸的各曲拐中心導向標記線相對應。

結(jié)論

綜上所述可知，鉆井泵在鉆進過程中將泥漿隨鉆頭鉆進注入井下，起著冷卻鉆頭，清洗鉆具、固著井壁、驅(qū)動鉆進，并將打鉆后巖屑帶回地面的作用。對鉆井泵制造工藝進行改進和完善，增強其加工精準度及效率，保證鉆井泵運行的可靠性，這是當前的重點工作。

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