2000型压裂车变矩器PTO易损原因分析及建议

作者:未知

  摘 要:2000型压裂车的PTO位于在变矩器的顶部,因此在PTO出现异常情况时,会有外物掉入下面的变矩器里面,导致变矩器中的元器件损坏,进而导致更大的装置故障。作者2000型对压裂车的变矩器PTO的故障近况进行探究,并提出对应的解决措施,以减少故障的发生次数,降低经济成本。
  关键词:2000型压裂车;变矩器PTO;易损原因
  1 分析变矩器PTO易损原因的意义
  2000型压裂和变矩器中的上方采用的变矩器是美国Allison公司制造研发的Allison 9800M系列的变阻器,PTO和2000型压裂车变矩器相连接,所以,如果PTO发生异常情况,就会有一些如铁屑、滚珠、断裂物等等东西掉落到下面额变矩器当中。发生这样的情况,如果不严重,只会造成间距器的油路不通畅,或者内部的一些元器件遭到损坏。但是如果故障严重,就会导致整个变矩器中间的元器件都完全被损坏,导致整个变矩器都不能正常工作。
  2 压裂车变矩器PTO故障情况概述
  2.1 齿轮点蚀、胶合
  在PTO的中间偏上部的地方经常会出现齿轮点蚀的情况,并且点蚀的那一部分并均匀,经常呈现“阶梯形”,并且靠近动力输出的一段点蚀的情况更为严重,齿面有表面金属掉落的情况发生,并且一部分齿轮的尖端发生了断裂的情况。齿面的上部形成了垂直于节线的胶合情况。
  2.2 齿轮折断
  这样的情况与齿轮的断裂不相同,PTO齿轮的折断一般出现在PTO的中间节线的地方,同时,大部分的折裂都发生在靠近动力输出端的地方。
  2.3 轴承保持架断裂,滚珠掉落
  PTO的两个平行轴都使用的是滚珠轴承,这样的故障体现在一号和二号的轴承保持架碎裂,掉落的滚珠掉到变矩器的里面,当变矩器在进行工作的过程中,滚珠会使变矩器的内部元器件遭到破坏。
  3 压裂车变矩器PTO故障情况分析
  3.1 齿轮点蚀、胶合现象分析
  从PTO的齿面的破坏状况进行分析,中间的齿轮破坏情况不均匀,朝着动力输出端的方向偏移,并且外壳的磨损情况不同,有的比较轻,有的比较严重,并朝着齿轮轴的方向偏移。齿轮的中心节线产生的测量误差是齿轮偏移的产生原因之一,它在平行、水平方向的误差会出现接触的斑点出现一些列改变。
  第一,齿轮在安装时产生的误差,可能导致齿轮的歪斜,导致配套的PTO齿轮的调整困难,进一步影响两个齿轮之间的平行程度,若不能调整至平行,则很容易造成偏移情况的发生。第二,使用误差。齿轮在转动的过程中产生的轴向力是导致故障的因素之一,在保持齿轮的定位面与齿轮节线轴之间的同轴度,此外,齿轮配套使用的滚珠需要的精度高,否则也会影响到轴向力对整个轴承的磨损,使得轴线之间不能保持平行而造成故障。第三,箱体误差。在齿轮的箱体中央具有的平行度误差是影响齿轮正常工作的主要原因之一,它包含了水平和垂直两个方向的误差,这两个误差结合起来就体现了当一对正常齿轮进行工作运转时,会产生接触斑点的变化和间隙之间的变化。
  3.2 齿轮折断原因分析
  在通常情况下,齿轮会在收到巨大外力或者负载的情况下发生折断,然而这样的情况断裂的地方一般在齿轮的根部,如果齿轮的中间齿的断裂位置发生在节线附近,而齿轮只有一些地方发生了折断,PTO的输出齿和中间齿发生了错位,那么就可以判断出这是因为外力的冲击导致的齿轮折断。齿轮的轴承发生变形,会导致两个齿轮发生轴向的偏移,所受的剪应力变大,出现断齿的情况。
  4 2000型压裂车PTO的改进建议
  第一,应该重视齿轮传动的过程中热平衡这一要点。这样的问题在实际的生产过程中经常发生,因为齒轮发生故障的那一刻将会产生高热等情况会导致油的散热情况不良,会造成油蒸汽汇聚在设备内部无法散热,导致整个设备温度过高,甚至会出现变形。所以PTO的顶部应该设置一个排气孔,使得内部的蒸汽能够在第一时间内得以排出,进一步降低故障的发生频率。
  第二,在齿轮进行安装的过程中,应该要对轴承之间的间隙进行适当的调整,因为在设备空载和负载的两种情况下,其接触面积将会有很大的不同,若设备在进行运转了一段时间后,要对轴承之间的间隙进行及时的检查和调整。同时,在工作过程中产生的轴向力也会造成轴线不平行情况的发生,因此要留意间隙变大的情况发生。
  第三,应该设置一个规定的时间打开检查粗滤器,如果发现当中出现了铁屑或者其他磨损造成的异物,应该在第一时间停止设备的使用。因为变矩器的油底壳产生的一些铁屑等废物会残留在粗滤器中,如果没有进行及时的清理和更换,将会导致设备解体。进行更换的标准是每隔1200小时更换油,这个标准还取决于设备所运行的工作环境。同时,如果发现油产生了物理或化学性质的变化,一定要进行更换。并且,在进行两次的换油工作之间,六百小时一定要更换滤芯。
  5 结语
  综上所述,2000型压裂车变矩器PTO的故障产生原因有多方面,故障的产生也会对设备造成极其不良的影响,不仅增加了成产成本和时间成本,若故障的规模较大,则还可能造成人员伤亡事故。因此,我们要重视防范压裂车PTO故障的发生,进一步提出相应采取措施。
  参考文献:
  [1]叶松.压裂车车台动力匹配技术研究[D].大连:大连理工大学,2016.
  作者简介:
  张威威(1992- ),男,汉族,四川成都人,本科学历,当前职称:助理工程师。
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