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[摘 要]本文针对近期反复出现地锚机减速机损坏的故障，对损坏原因进行了分析，认为主要是由于过载引起的，提出了改进钻头液压管路和更换减速机两种解决方案，并指出了各自的适用条件，从根本上解决了现存的故障。
[关键词]地锚机 减速机 过载 分析
中图分类号：S508 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）08-0351-01
1 引言
“安全第一，预防为主”是安全生产管理中的指导方针。近年来，随着地锚机的推广使用，大大提高了修井作业时井架地锚钻取的工作效率，地锚机设备受到了现场工人的认可和赞誉，但是最近一段时间以来反复出现地锚机减速机损坏的故障，给用户生产调度带来了诸多不便，也存在一定的安全隐患，为此本文对此进行了分析，提出了改进方案。
2 故障原因
该类型的地锚机自批量生产以来已有十几年的时间，使用状况一直良好，目前这种故障反复出现，经检查发现，故障主要表现如下：
（1）减速机输出轴窜动。
（2）减速机壳体联接螺栓孔柱处开裂，壳体裂为两块或数块。
（3）减速机壳体柱销折断或销套破碎，导致传动机构失效。
针对以上三种故障，对比损坏前后产生的变化因素，分析认为主要是由于减速机负荷加大引起的，引起减速机负荷加大的原因有以下几点：
（1）工作环境发生变化：近年来，井场地面铺平大都采用城市建筑垃圾，地锚机工况有所改变，地锚旋进扭矩增大，早几年已使用加强型地锚。
（2）产品老化：另外目前地锚机工作年限均较长（12年），技術性能下降，液压源超压保护安全阀一旦堵塞失效，液压马达超压工作，进而造成减速机过载。
（3）操作不当：有些用户希望提高钻取地锚速度，个别减速箱因此减小了减速比，造成了减速机内部部件的负荷大大增加。
（4）改良缺陷：原地锚机减速机为机油浸没润滑和压力润滑方式，在用作地锚机减速机后，由于输入转速低，同时为了防止输出轴油液渗漏，减速机改为黄油润滑，减速机负荷加大时造成了壳体柱销及销套的润滑不良，加剧了设备的损坏。
由于这些原因造成的减速机过载，表现为液压源超压保护安全阀失效，减速机壳体、壳体柱销及销套强度不够，发生损坏。
3 故障解决方法
针对以上分析，要解决这一问题的根本只能通过提高液压源超压保护安全阀或者增加马达工作压力，具体改进如下：
方法1：
通过在钻头液压管路中增加专用的溢流阀，与换向阀中的调压阀共同调整系统的主压力，来保证马达工作压力不过载。这种方法加强了减速机系统保护，改造比较简单，成本较低，但是设备的使用范围具有一定局限性。例如一旦井场地下条件比较恶劣，地锚机将很难钻进。同时此种方法采用后，一些操作手反映钻取地锚过程中速度变慢，个别井场无法正常钻取地锚，因此在使用前应全面的对地下条件进行分析。
方法2：
通过将现在使用的6号减速机更换为大减速比的8号减速机，这一改进局有“高强度、低噪声、模块化、传递扭矩大、启动平稳”等特点。
我们对此种方法从理论上进行了验算：
现地锚机选配液压马达为依顿公司生产的2K-305型摆线马达，具有输出扭矩大、工作性能稳定的特点，其工作曲线参数如图表1所示。
依据马达的工作曲线参数和钻取地锚的速度要求，选择黄色区域作为8#减速机计算校核的依据：
a.8#减速机参数：
减速比为 1：17
功率 18.5KW
系统工作压差设定为14Mpa，齿轮的流量为80LPM，计算求得：
8#减速机输出转速：14r/min
8#减速机输出扭矩：9605N·m
8#减速机许用扭矩：12600N·m
b.8#减速机参数：
减速比为 1：11
功率 15KW
系统工作压差设定为14Mpa，齿轮的流量为80LPM，计算求得：
8#减速机输出转速：20r/min
8#减速机输出扭矩：6215N·m
8#减速机许用扭矩：7162N·m
c.6#减速机参数：
减速比 1：17
功率 11KW
系统工作压差设定为10.5Mpa，齿轮的流量为80LPM，计算求得：
6#减速机输出转速：14r/min
6#减速机输出扭矩：7480N·m
6#减速机许用扭矩：7503N·m
d.6#减速机参数：
减速比 1：11
功率 7.5KW
系统工作压差设定为10.5Mpa，齿轮的流量为80LPM，计算求得：
6#减速机输出转速：20r/min
6#减速机输出扭矩：4840N·m
6#减速机许用扭矩：4881N·m
由上述计算结果可知，选配8#减速机不需要改变主车液压源，减速机的输出扭矩增大近乎2倍，同时了增加减速机的强度，改善了减速机的润滑效果，从根本上解决了现存的故障。
4 结束语
抓安全生产重在预防，首先要求我们对产品使用得当，其次随着工作环境的变化和产品的老化，应当对产品进行改进。上述两种改进方法从根本上降低了减速机的故障发生率，方法一操作简单经济、适合在简单地下条件线推广；方法二改善了减速机的润滑效果，提高了地锚机的扭矩，适应目前井场恶劣环境的要求，从根本上解决了现存的故障。通过两种改进方法，既保证了安全可靠性，有效避免了设备停机故障及跑、冒、滴、漏现象，也保证了现场设备持续、平稳运行，同时也大大增加了经济效益。
参考文献
[1] 钟善军.摆线液压马达配流机构设计的革新，流体传动与控制，2007，20（1）：29-36.
[2] 高友宾.新型复合液压马达的优化设计，机械与电子，2004，（08）：26-28.
[3] 虞国跃，郑凤琴.摆线液压马达若干问题探讨，南京建筑工程学院学报，1997，43（04）：61-67.
[关键词]地锚机 减速机 过载 分析
中图分类号：S508 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）08-0351-01
1 引言
“安全第一，预防为主”是安全生产管理中的指导方针。近年来，随着地锚机的推广使用，大大提高了修井作业时井架地锚钻取的工作效率，地锚机设备受到了现场工人的认可和赞誉，但是最近一段时间以来反复出现地锚机减速机损坏的故障，给用户生产调度带来了诸多不便，也存在一定的安全隐患，为此本文对此进行了分析，提出了改进方案。
2 故障原因
该类型的地锚机自批量生产以来已有十几年的时间，使用状况一直良好，目前这种故障反复出现，经检查发现，故障主要表现如下：
（1）减速机输出轴窜动。
（2）减速机壳体联接螺栓孔柱处开裂，壳体裂为两块或数块。
（3）减速机壳体柱销折断或销套破碎，导致传动机构失效。
针对以上三种故障，对比损坏前后产生的变化因素，分析认为主要是由于减速机负荷加大引起的，引起减速机负荷加大的原因有以下几点：
（1）工作环境发生变化：近年来，井场地面铺平大都采用城市建筑垃圾，地锚机工况有所改变，地锚旋进扭矩增大，早几年已使用加强型地锚。
（2）产品老化：另外目前地锚机工作年限均较长（12年），技術性能下降，液压源超压保护安全阀一旦堵塞失效，液压马达超压工作，进而造成减速机过载。
（3）操作不当：有些用户希望提高钻取地锚速度，个别减速箱因此减小了减速比，造成了减速机内部部件的负荷大大增加。
（4）改良缺陷：原地锚机减速机为机油浸没润滑和压力润滑方式，在用作地锚机减速机后，由于输入转速低，同时为了防止输出轴油液渗漏，减速机改为黄油润滑，减速机负荷加大时造成了壳体柱销及销套的润滑不良，加剧了设备的损坏。
由于这些原因造成的减速机过载，表现为液压源超压保护安全阀失效，减速机壳体、壳体柱销及销套强度不够，发生损坏。
3 故障解决方法
针对以上分析，要解决这一问题的根本只能通过提高液压源超压保护安全阀或者增加马达工作压力，具体改进如下：
方法1：
通过在钻头液压管路中增加专用的溢流阀，与换向阀中的调压阀共同调整系统的主压力，来保证马达工作压力不过载。这种方法加强了减速机系统保护，改造比较简单，成本较低，但是设备的使用范围具有一定局限性。例如一旦井场地下条件比较恶劣，地锚机将很难钻进。同时此种方法采用后，一些操作手反映钻取地锚过程中速度变慢，个别井场无法正常钻取地锚，因此在使用前应全面的对地下条件进行分析。
方法2：
通过将现在使用的6号减速机更换为大减速比的8号减速机，这一改进局有“高强度、低噪声、模块化、传递扭矩大、启动平稳”等特点。
我们对此种方法从理论上进行了验算：
现地锚机选配液压马达为依顿公司生产的2K-305型摆线马达，具有输出扭矩大、工作性能稳定的特点，其工作曲线参数如图表1所示。
依据马达的工作曲线参数和钻取地锚的速度要求，选择黄色区域作为8#减速机计算校核的依据：
a.8#减速机参数：
减速比为 1：17
功率 18.5KW
系统工作压差设定为14Mpa，齿轮的流量为80LPM，计算求得：
8#减速机输出转速：14r/min
8#减速机输出扭矩：9605N·m
8#减速机许用扭矩：12600N·m
b.8#减速机参数：
减速比为 1：11
功率 15KW
系统工作压差设定为14Mpa，齿轮的流量为80LPM，计算求得：
8#减速机输出转速：20r/min
8#减速机输出扭矩：6215N·m
8#减速机许用扭矩：7162N·m
c.6#减速机参数：
减速比 1：17
功率 11KW
系统工作压差设定为10.5Mpa，齿轮的流量为80LPM，计算求得：
6#减速机输出转速：14r/min
6#减速机输出扭矩：7480N·m
6#减速机许用扭矩：7503N·m
d.6#减速机参数：
减速比 1：11
功率 7.5KW
系统工作压差设定为10.5Mpa，齿轮的流量为80LPM，计算求得：
6#减速机输出转速：20r/min
6#减速机输出扭矩：4840N·m
6#减速机许用扭矩：4881N·m
由上述计算结果可知，选配8#减速机不需要改变主车液压源，减速机的输出扭矩增大近乎2倍，同时了增加减速机的强度，改善了减速机的润滑效果，从根本上解决了现存的故障。
4 结束语
抓安全生产重在预防，首先要求我们对产品使用得当，其次随着工作环境的变化和产品的老化，应当对产品进行改进。上述两种改进方法从根本上降低了减速机的故障发生率，方法一操作简单经济、适合在简单地下条件线推广；方法二改善了减速机的润滑效果，提高了地锚机的扭矩，适应目前井场恶劣环境的要求，从根本上解决了现存的故障。通过两种改进方法，既保证了安全可靠性，有效避免了设备停机故障及跑、冒、滴、漏现象，也保证了现场设备持续、平稳运行，同时也大大增加了经济效益。
参考文献
[1] 钟善军.摆线液压马达配流机构设计的革新，流体传动与控制，2007，20（1）：29-36.
[2] 高友宾.新型复合液压马达的优化设计，机械与电子，2004，（08）：26-28.
[3] 虞国跃，郑凤琴.摆线液压马达若干问题探讨，南京建筑工程学院学报，1997，43（04）：61-67.