绞车集中自动润滑装置

乔建华　袁赞兵　张吉平　潘跃明

摘 要：我们研制了一种绞车集中自动润滑装置，根据绞车的润滑点的保养周期和保养量进行集中控制自动润滑，确保了绞车的定时定量润滑，降低了绞车的故障率，减轻了职工的劳动强度，提高了钻井时效。

关键词：绞车;润滑;自动控制;递进式分配阀

目前石油钻井行业钻机基本上分为机械钻机、电动钻机、和液压钻机三种形式，电动钻机与机械钻机，只不过是驱动方式的不同，电动钻机简化了部分传动机构，电机直接驱动绞车、钻井泵运转，完成钻井施工过程。所以电动钻机和机械钻机中的绞车属于单一的重要设备，在整个钻井过程中绞车性能的好坏直接影响钻井安全生产，绞车主要由几大轴、链条、离合器、制动系统等部件组成，各部件的相对运转需要可靠的润滑来保障，目前国内绞车润滑主要依靠操作人工定期保养完成，由于保养绞车需要停止绞车运转，钻井生产是连续性的，有时几天绞车不能停，势必造成绞车的缺保漏保，人工保养缺保、漏保、超保情况也时有发生，导致绞车发生故障，影响钻井生产。

一、绞车润滑现状

目前石油钻机基本上分为机械钻机、电动钻机、和液压钻机三种形式，液压钻机由于造价高，使用量较少，不具有普遍性和代表性。机械钻机主要是以柴油机驱动传动箱及绞车系统完成钻井施工过程，电动钻机简化了传动机构大多是以电机直接驱动绞车、钻井泵完成钻井施工过程。机械钻机还是电动钻机都需要利用绞车完成钻井的施工。绞车在整个钻井过程中属于单一的重要设备，性能的好坏直接影响钻井安全生产，绞车主要由几大轴、链条、离合器、制动系统等部件组成，各部件的相对运转需要可靠的润滑来保障，目前国内绞车润滑主要依靠操作人工定期保养完成，由于保养绞车需要停止绞车运转，钻井生产是连续性的，有时几天绞车不能停，势必造成绞车的缺保漏保，人工保养缺保、漏保、超保情况也时有发生，导致绞车发生故障，影响钻井生产。

国内外自动润滑系统，目前在固定场所的设备有一定运用，在国内石油钻井装备中使用较少，国内主力钻机制造企业未在绞车上配备自动润滑系统。随着技术装备的升级，绞车及其它保养项点多的石油设备，都有配备集中自动润滑系统的趋势。为此我们根据现场使用最多的40LDB绞车为例，研发制作了一套绞车集中自动润滑装置，为绞车集中自动润滑做了先期尝试，通过使用性能可靠达到预期的效果。

二、绞车集中自动润滑装置的主要技术内容

2.1绞车集中自动润滑装置由自动控制系统、高压柱塞泵、储油器、防爆电机、自动加热装置、线路切换执行器、递进式分配阀等组成。根据石油钻井生产环境，加工制作了防爆自动控制柜、防爆减速电机，根据润滑点数量和注油量采用了注油量400ml/min，40MPa的高压柱塞泵，储油器可以容纳60升润滑脂，根据石油钻井野外冬季施工特点，装置设计了自动加热器系统，根据润滑点保养周期不同设计制作了两路线路切换执行器，线路切换执行器与递进式分配阀之间使用4′高压软管连接，递进式分配阀与各润滑点之间采用不锈钢管连接，系统设计了压力报警开关，当润滑点注不进润滑脂管路内压力升高时报警，机组停机保护，排除润滑点堵塞的故障后，装置可正常运转。

2.2绞车集中自动润滑装置的工作原理，首先根据绞车润滑点保养周期和保养量，在控制柜内设定两个时间控制器，分别设定保养间隔周期，和保养一次总用时，将1号锂基润滑脂装入储油器内，储油器内的螺旋压油板和刮油板顺时针旋转，搅动变软的润滑脂被压到柱塞泵吸油口周围。柱塞泵将润滑脂注入到主管线中，通过控制柜选择线路切换执行器，选择供油管路，通过单线递进式分配阀将润滑脂同时注到各润滑点，只要有一个润滑点不出油，所有的递进式分配阀都不再出油，系统压力便会升高，到报警上限时，系统报故障停止运行。图1所示。装置主机和控制柜安置在钻台偏房内，提高了可靠性。另外装置还单独设计了一根30m长的2′高压软管，安装有手持式计量黄油枪，可对绞车旋转部位的保养点停机后快速定量精准保养。

三、解决的主要问题

3.1绞车集中自动润滑装置由自动化控制系统，自动化程度高，性能稳定。解决了人工保养绞车出现缺保、漏保、保养不及时绞车发生故障。

3.2绞车集中自动润滑装置采用递进式分配阀，多点集中同时保养，解决了人工保养绞车费时费力的问题，工作时效得到大大提升。

3.3绞车集中自动润滑装置的自动预热装置，解决了冬季润滑脂稠，加注困难，保养不到位的问题。

3.4绞车集中自动润滑装置采用的递进式分配阀，多个保养点连续定量同时保养，通过分配阀工作循环计算保养量，当有保养点堵塞时，系统停止保养报警，显示分配阀哪一路保养点堵塞，确保每个润滑点得到保养。

3.5绞车集中自动润滑装置全封闭设计，将成桶的润滑脂装入储油桶内后，盖好上盖，整个润滑保养过程全封闭，无泄漏、清洁无污染，安全环保。解决了以往保养过程中润滑脂外溢污染环境。

3.6绞车集中自动润滑装置自动化控制，可实现不停机保养，解决了为了保养绞车停机，影响工作时效的问题。

四、效益分析

4.1从节约保养时间测算：以40LDB绞车为例，共27个保养点，17个固定保养点;10个旋转保养点。24小时保养一次的有8个固定保养点，一周保养一次的有12个保养点。绞车按平均每周保养一次用时2小时计算，一年需要用时96小时。而绞车集中自动润滑装置由于自动控制在线运转可以对固定点保养，每次停机保养只用手持高压黄油枪对10个旋转保养点进行保养，每次用上0.5小时，一年用时12小时，年节约84小时，40钻机日费是8万元，一套绞车集中自动润滑装置4万元，84/24*8-4=24万元。

4.2从提高保养质量避免绞车故障测算，绞车集中自动润滑装置提高保养质量，减少避免一次绞车轴承损坏故障，至少用3天时间修理，钻井队日费平均为8万元，日费节约24万元，更换轴承修理绞车一次在2万元左右。避免一次绞车故障至少节约26万元。

4.3从提高绞车使用寿命测算，一部绞车价值为100万元，使用年限为10年，每年相当于10万元价值。绞车集中自动润滑装置能延长绞车寿命一年，就相当于产生10万元的经济效益。24+26+10=60万。一部绞车综合测算每年可以产生60万元的效益。

五、结论

绞车集中自动润滑装置经过一年的使用，性能可靠，达到了预期的效果，随着技术装备的升级，绞车及其它保养项点多、保养困难的石油设备，都有配备集中自動润滑系统的趋势。有较广的推广价值。