苟学宁 代雷

【摘  要】轴承是钻井设备正常操作不可或缺的基本部件之一，轴承的运行状态直接影响主发动机的正常运作，并且会影响钻井的深度和钻井的安全性。轴承故障或轴承损伤是机器修理的主要原因，为了向行业提供一些参考资料，本文将介绍钻井装置轴承的损伤形态和故障检测方法。

【关键词】钻井设备;轴承损坏;故障检测技术

由于钻井装置多在严酷的工作条件下运作，所有形式的轴承都有可能受损。因此，如何能在短时间内查明轴承故障的原因，根据故障原因采取相应的解决策略，对于提高钻探装置的操作可靠性，延长装置的使用时间，减少维护，改善经济利益性是非常重要的。

一、钻井设备轴承常见的损坏形式

据相关资料表明，目前轴承的损坏主要有轴承内侧和外侧的轨道磨损严重且腐蚀、磨损不良、腐蚀屏障、轴承轨道或挡板有缺陷、轴承轨道一侧的屏障位置的剥离、轴承烧损等几种形式。

1.1轴承内侧和外侧的轨道磨损严重且腐蚀

这种现象的主要原因是应力和材料疲劳交替重复导致薄板表面的破损。接触疲劳破坏的一般形态是轴承疲劳的剥离、轴承滚柱和轨道表面的侵蚀或剥离。严重的情况下，可以深层次消除接触疲劳破坏的疲劳源，如果对轴承施加过度的冲击荷重、静荷重、热变形等附加荷重，或者硬度高的异物侵入，轴面会松弛或卡住[1]。因此，滚动轴承在运作中会产生剧烈的振动和噪音，另外，根据冲击负荷的不同，如果轴面进一步出现凹槽，附近的轴面可能会进一步剥落。

1.2磨损不良

大部分钻井装置在风沙严酷的工作环境中工作，因此难以避免杂质从润滑油混合到内轴承，由于工作面的相对运动和轴承接触面之间的硬砂或硬异物或金属表面的挤压，轴承的工作面可能会产生一些偏差。

1.3腐蚀屏障

钻井装置的工作条件非常复杂。在发掘过程中，水、泥泵等腐蚀性介质的接触，以及土壤中化学泥、酸、碱等腐蚀性药物的接触是不可避免的，进入滴定管泵轴承后，轴承会生锈腐蚀，泥进入大型连杆轴承内，从而损伤了轴承。

1.4轴承轨道或挡板有缺陷

轴承轨道故障的主要原因是轴承自身的缺陷，过载冲击负荷导致轴承脆化，或异物侵入轴承造成的损伤。这个故障在冲击振动大的零件上经常能看到，由于水龙头的耐久性，连接杆轴承和十字头轴承的杆泵过重，造成轨道裂痕[2]。

1.5轴承轨道一侧的屏障位置的剥离

轴承的侧面边界位置的剥离主要反映在轴承轨道和挡板边缘之间的严密接合处。在组装过程中，确认轴承是否安装在指定位置，或将外圈从右侧的軸承外轮变更为间隙，当轴承过载时，会修正过载的力度。

1.6轴承烧损

由于润滑不良和润滑油不符合要求，轴承的间隙调整过小，轴承在运作中会急速加热。由于高温，轴面仅几分钟就烧透了，轴承内部的滑动轨道赶不上时，轴会被粘合，轴承的可动体和保持架将会飞出。结合是金属从一个表面到另一个表面的结合，在润滑不良、高速、高负荷的状态下，滚动轴承部件在非常短的时间内会变得非常高温，可能会引起表面损伤。

二、钻井设备轴承常见故障的检测

关于轴承设备的维护管理，随着轴承寿命的延长，越来越重要的是要注意轴承的运转状态的检查和防止轴承的运转管理的维护计划。现在市场上有很多可以使用监控轴承品质的机器的系统，但是这些机器大部分都是基于振动测量，并不是所有轴承机器都适合用这些机器来检查。在日常工作中，应注意轴承的温度，倾听轴承的噪音，接触轴承的振动，最大限度地活用相关的维护人员。

2.1通过声音确认轴承是否存在损伤

听觉方法是通过听觉识别不规则运动的一般方法。这种方法被经验丰富的维修人员广泛使用，如使用电子听诊器和机械听诊器来分析轴承噪声。轴承在良好的状态下运行，一般来说声音比较低沌，如果出现深音、尖锐、刺耳或其他不规则的声音，表示轴承在工作状态差，此外在轴承间隙中润滑不良时，轴承凹槽可能会引振动，发出流畅而清晰的声音[1]。安装过程中发生滚柱损伤时，轴承会产生运动噪声，这个通常根据轴承的运转速度而不同，轴承运行过程中如果发生断断续续的异响，轴承的旋转部可能会损坏，多数情况下，损伤的表面会被压扁，产生噪音，在日常的生产作业中，虽然可以通过听力判断轴承的损伤，但通常也需要及时的更换轴承，因此建议使用这种电子监控方法来进行实际的轴承故障检测。

2.2通过触摸识别

轴承的温度也是判断轴承是否故障的重要指标，运作过程中轴承温度过高时，表示轴承处于异常状态，另一方面，高温也会影响轴承内部润滑剂的使用年限。轴承在高温下长时间工作的话，轴承的寿命就会大幅缩短。在实际生产中，轴承的润滑不足、过渡润滑、润滑剂中的杂质、过大的运转负荷、不充分的运转间隙等容易成为轴承损伤的原因。轴承的温度过高的话，轴承的正常运作寿命就会大幅缩短，此时，必须注意长期持续监测轴承的工作温度，在实际的检测作业中，使用温度测试仪可以正确测量各轴承组件的温度，无论是轴承本身还是其他重要的部件，在轴承的运作条件不稳定的情况下，这些部件的温度会发生很大的变化，轴承可能会发生故障。此外，对于一些重要的轴承组成部件，由于它们的损伤可能会对机器的制造安全造成严重威胁，所以最好在这些轴承上安装温度检测器，一般来说，轴承经过充分润滑后才被继续运作，轴承也会表现出正常的温度上升，这个通常持续1天或2天，这个正常的轴承温度上升不会影响轴承的正常运作。

2.3根据轴承的工作温度进行识别

轴承的润滑状态良好，可以完全隔离碎片和湿气，不磨损油封。但是，在轴承检查作业中，需要目视检查后部轴承箱内的轴承，特别是接近轴承状态的油封，沿着轴的高温液体逐渐渗透到内轴承中，腐蚀性液体和气体必须适当防止，但必须提供适当的油和润滑脂保护环和密封件，确保轴承受应有的保护[2]。

三、小结

在钻井装置的日常维护中，轴承的修理是重要的检查内容，大修的品质会直接影响一定时间后轴承的寿命。因此，在完成轴承的保养作业时，请学习轴承故障维护方法的一般使用方法，理解其原因，采取相应的对策，有效地消除各种轴承的故障，确保钻井设备更加安全和高效地使用。

参考文献：

[1]陈山鹏，彭惠民. 旋转机械轴承损伤的振动及其诊断方法[J]. 国外机车车辆工艺，2017（06）：45-47.

[2]左亮.滚动轴承热轴的故障检查和判断[J]. 中小企业管理与科技（中旬刊），2016（02）：67-68.