关键词：牙轮钻机液压系统；故障分析；诊断方法
随着近几年自然资源的不断开发，在开采自然资源的过程中，其绝大部分是取决于钻机的技术是否足够成熟。因此牙轮钻机液压技术也成为了钻机技术应用上面不可或缺的一项重要的技术领域。从而我们也能够看出牙轮钻机液压技术在自然资源的开采中的地位以及其所变现出来的重要性都不可否认钻机属于重型机械，是由多种机械设备组成，具有多种功能的联合工作机组。钻机提升系统的主要功用是起下钻具、控制钻压、下套管以及处理井下复杂情况和辅助提升重物等，是钻机八大系统之一。
1、牙轮钻机液压系统的故障分析
1.1 溢流阀故障
溢流阀主要有两个作用，分别是维持牙轮钻机液压系统压力稳定和限制系统的高压。它安装在牙轮钻机液压泵出口的位置，如果出现牙轮钻机液压油路负载过重的情况，那么牙轮钻机液压油就能够从溢流阀回油箱，实现对系统卸载，来保护牙轮钻机液压系统。在日常工作中，我们总结了以下几种溢流阀故障：（1） 溢流阀阻尼孔堵塞。阻尼孔被堵塞，是比较常见且容易被忽视的问题，它是由于牙轮钻机液压油不纯，油中杂质太多引起的。而维修人员往往会认为是溢流阀失效。一旦牙轮钻机液压油中有杂质存在，而溢流阀开度又过大过猛，就会造成溢流阀芯卡死无法回位，使机械无法正常运作。出现这种情况后，不要急着更换溢流阀，而是要检查溢流阀是否堵塞了，先对溢流阀进行清洗，然后将阀芯回位，按照机械要求的载荷量重新调定其开启压力。（2）溢流阀弹簧问题。弹簧如果固定的不牢或者弹簧变形、折断，都会引起溢流阀的压力降低，从而使牙轮钻机液压执行元件无法正常工作。此时，要想使牙轮钻机液压系统的压力恢复正常，维修人员只需重新把弹簧固定牢固或更换新的弹簧。（3）溢流阀的锥阀磨损严重。牙轮钻机液压系统的失压，与锥阀磨损严重有很大关系。锥阀磨损过大，引起牙轮钻机液压系统严重的泄漏，导致系统压力下降或无压力故障的出现。出现这种情况后，应立刻更换新的溢流阀。
1.2 牙轮钻机液压泵故障
牙轮钻机液压泵的种类很多，按流量是否可调节可分为：变量泵和定量泵。按牙轮钻机液压系统中常用的泵结构分为：齿轮泵、叶片泵和柱塞泵3种。不同种类的牙轮钻机液压泵所产生的故障原因也是多种多样的，其中主要原因是由于牙轮钻机液压泵本身内部元件磨损严重或损坏，导致内泄漏大。像柱塞泵的缸体与配流盘、柱塞与柱塞孔等配合件的磨损、拉伤，都会造成牙轮钻机液压泵内泄漏严重;齿轮泵的齿顶和泵壳之间磨损，泵轴受不平衡力，磨损严重，导致内泄露大;叶片泵配油盘的表面、定子的内曲面和转子的两侧面磨损较大，造成内部泄露增大。还有就是，泵在吸油过程中，阻力太大、油液粘度太高或者泵軸转速太快等原因，使得泵吸油困难，导致内摩擦引起的发热后，牙轮钻机液压泵构成的零部件间配合间隙变大，这就很容易出现压力低或失压的现象。
1.3 执行元件故障
牙轮钻机液压缸和牙轮钻机液压马达是牙轮钻机液压系统执行元件的两个主要组成部分。这两个元件上的零部件大多都是非金属材料，在使用过程中需要小心谨慎，防止其受到损伤，导致内泄。与此同时，我们还要注意牙轮钻机液压缸上活塞脱落的问题，一旦发生活塞脱落，系统压力下降或者失压现象就会发生。牙轮钻机液压马达内进入空气，会使牙轮钻机液压马达被汽蚀，导致马达工作不稳定，出现爬行现象，从而消耗压力。
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2、牙轮钻机液压系统故障的诊断方法
牙轮钻机液压设备是由机械、牙轮钻机液压、电气等装置组合而成的，因此出现的故障也是多种多样的，这就给查找牙轮钻机液压系统故障造成了很多困难。还有就是牙轮钻机液压系统故障通常肉眼无法看到，不像机械传动那样显而易见，这也是发生故障不好诊断的一个重要原因。由此可见，牙轮钻机液压系统故障诊断时，需要工作人员不断的进行分析、探索，一一验证事故可能发生原因的各种判断，抓住主要矛盾，及时、准确的排除故障原因。我们现在常用的故障诊断方法有以下两种：
2.1 区域分析法
区域分析法是对整个牙轮钻机液压系统图进行区域划分，通过故障的表象，找出故障可能发生的区域，有针对性地对这些区域进行检查，分析判断故障产生的因素，并提出解决故障的方法。这种方法对维修人员的专业知识有很高要求，要求人们必须能看懂牙轮钻机液压原理系统图，了解各种元件的结构和性能，并熟悉系统运行情况。只有拥有这样的基础知识，才能快速判断和排除故障。
2.2 综合分析法
综合分析法是对故障进行全面分析，包括故障发生的原因和发展的全过程，并对系统进行测试，运用现代信息处理方法对得出的数据进行处理，得出准确的结果，从而找出发生故障的根本原因，作出正确的判断并提出解决办法。
3、预防牙轮钻机液压系统失压故障的管理办法
3.1 加强牙轮钻机液压油的管理
据不完全统计，由牙轮钻机液压油的污染引起的系统故障占总故障的70%左右，牙轮钻机液压油污染主要有微小固体颗粒及胶状生成物等杂质、水和空气三种。固体颗粒等杂质是危害牙轮钻机液压系统执行元件的主要杀手，对牙轮钻机液压油污染造成的危害最大。因此，必须严格控制牙轮钻机液压油污染，保持机械的正常稳定运转，才能降低故障发生率，延长设备使用寿命，减少运营成本，从而实现利润的增加。在日常工作中，要对牙轮钻机液压油实施在线过滤，及时清理阀芯以及油箱污染物，并且定期更换滤芯，减少液油污染引起的突发事件。
3.2 加强元件的保养
牙轮钻机液压系统是一套需要在高压状态下运行的系统，牙轮钻机液压元件在长期高速运转下，零部件间配合间隙就会变大，元件泄漏量也会增大。由于牙轮钻机液压元件各个控制阀芯都在阀体内部，我们不能一眼就发现，所以必须注重设备的保养，将元件定期拆检，并由专业人员进行清洗和维护。元件的保养和人体保健是一样的，只有平时做好保健，才能使设备处于良好的技术状态。
3.3 加强维护人员的培训
牙轮钻机液压系统是很多高精度元件组成的，各条管路的连接更是一环扣一环，系统的结构非常复杂。这样的话，对操作人员的业务水平要求也就很高。操作人员必须能够熟练掌握牙轮钻机液压系统的基础知识，熟知每个元件的性能，清楚设备结构，熟练掌握操作方法。加强对维护人员进行培训，提高业务水平和维护管理能力，及时解决和排除故障，保证设备的正常运行。
4、结论
综上所述，牙轮钻机液压技术在钻机领域上面的发展在现代社会中的到了很好的应用。但是牙轮钻机液压技术的开发和研究还有待进一步的增强。牙轮钻机液压技术要能够在该领域占领主导位置必须通过不断的开发，发挥自身的优势，取其他领域技术之精华去其糟粕。并且牙轮钻机液压技术要集合现代高科技的发展，与高科技计算机技术相互结合，使得牙轮钻机液压技术在现代社会中具有重大的作用。技术的引进对于钻机研究是一种必要的途径。因此我们必须要做好充分的准备，以及拥有完善的计划来引进先进的技术。然后我们得重视零部件的研究和发展相应配套件。最后我们需要注意的是进行管理体制的改革。管理体制的分散不利于在钻机设备的研究，而且对于效率也会有降低。
参考文献：
[1]顾卓明.轮机维护和修理[M].人民交通出版社，2011，2.
[2]苑苓苓.牙轮钻机液压操作工必读[M].化学工业出版社，2017，6.
[3]牙轮钻机液压故障排除400问[M].湖南科技技术出版社，2018，1
论文作者: 张玉鸿,,李林
论文发表刊物:《科学与技术》2019年第22期
论文发表时间:2020/4/29
标签：牙轮论文; 钻机论文; 液压论文; 故障论文; 液压油论文; 液压系统论文; 元件论文; 《科学与技术》2019年第22期论文;