提高螺桿泵使用壽命

1、 耐茨泵在油田原油集輸中起著非常重要的作用，蘭州奈茨泵有限公司生產(chǎn)的奈茨螺桿泵NM076SY02S12B，該泵具有運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)、維修方便的優(yōu)點(diǎn)，但在泵軸與聯(lián)軸節(jié)聯(lián)接方面還存在問題，易出現(xiàn)泵聯(lián)軸節(jié)銷孔與銷子易磨損現(xiàn)象，影響了原油集輸系統(tǒng)的正常運(yùn)行。前 言 目前現(xiàn)狀蘭州奈茨泵有限公司生產(chǎn)的螺桿泵NM076SY02S12B，被用于古城油田原油進(jìn)集輸系統(tǒng)及原油進(jìn)罐降回壓生產(chǎn)系統(tǒng)，在生產(chǎn)中擔(dān)負(fù)外輸及穩(wěn)產(chǎn)、增產(chǎn)的作用，現(xiàn)古城油礦安裝運(yùn)行該泵型的螺桿泵43臺(tái)，其傳動(dòng)原理：轉(zhuǎn)子與傳聯(lián)軸節(jié)的聯(lián)接是靠定位鎖緊銷子緊密過盈配合聯(lián)接，把來自聯(lián)軸節(jié)的扭轉(zhuǎn)力矩傳給轉(zhuǎn)子，從而實(shí)現(xiàn)動(dòng)力的傳動(dòng)。從多年的使用情況來看，其傳動(dòng)聯(lián)接部分

2、易出現(xiàn)故障，表現(xiàn)在聯(lián)軸節(jié)銷孔易磨損及骨架橡膠套磨損。主要由于安裝原因或是在工作狀態(tài)時(shí)因振動(dòng)載荷、沖擊載荷及扭轉(zhuǎn)力矩的作用下，造成聯(lián)軸節(jié)銷孔與連軸桿頭部銷孔與銷子連接之間產(chǎn)生滑動(dòng)磨擦，使聯(lián)軸節(jié)銷孔磨損加快導(dǎo)致松曠。因松曠聯(lián)軸節(jié)銷孔與銷子間隙增大，連軸桿頭部又撞壞聯(lián)軸節(jié)內(nèi)鎖緊錐套和傳動(dòng)軸的頭部，引發(fā)傳動(dòng)部位的連接頭部變形、鎖緊錐套錐面的變形，產(chǎn)生噪音及機(jī)械事故，同時(shí)需要進(jìn)行更換配件維修。 運(yùn)用QC方法提高耐茨泵整泵壽命古城油礦維修隊(duì)泵修QC小組小組成立時(shí)間2005.02課題注冊(cè)時(shí)間200502課題注冊(cè)編號(hào) 活動(dòng)起止時(shí)間200502200512小組活動(dòng)次數(shù)18小組出勤率100小組類型攻關(guān)型小組成員職

3、務(wù)或職稱文化程度組內(nèi)分工受QC教育張華隊(duì)長(zhǎng)大專全面負(fù)責(zé)是劉建工程師大專方案論證是張慧健副隊(duì)長(zhǎng)本科效果評(píng)價(jià)是邱俊獻(xiàn)支部書記大專資料收集是張奇助工本科方案論證是郭士杰泵修班長(zhǎng)中專措施實(shí)施是楊玉貞助工中專資料收集是雷恒田維修工中技措施實(shí)施是郭明安全員中技現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查是張?jiān)偃鹁S修工中技措施實(shí)施是徐國領(lǐng)維修工中技措施實(shí)施是一、小組簡(jiǎn)介二、選題理由原油外輸?shù)男枰?jié)約成本的需要設(shè)備管理的需要原油外輸能力下降，為保證原油外輸必須解決該問題?？卒N的損壞，造成設(shè)備維修成本增加，外購配件費(fèi)用增加?，F(xiàn)象嚴(yán)重、問題普遍，如果不解決該問題，對(duì)設(shè)備管理難度加大。確立課題提高整泵壽命 三、現(xiàn)狀調(diào)查現(xiàn)狀調(diào)查1、古城油礦耐茨泵維修記

4、錄站號(hào)泵號(hào)檢修原因檢 修部 位檢 修內(nèi) 容維修時(shí)間檢查人1#集油站6#輸液端振動(dòng)、異響連接頭更換200502劉 建4#輸液端振動(dòng)連接頭更換200501張 奇2#集油站9#輸液端振動(dòng)、異響連接頭更換200412楊玉貞7#輸液端異響連接頭更換200503邱俊獻(xiàn)3#集油站6#輸液端振動(dòng)連接頭更換200502張 華1#輸液端異響、振動(dòng)連接頭更換200502張慧健2#輸液端異響、振動(dòng)連接頭更換200503劉 建7#計(jì)量站1#輸液端振動(dòng)、異響連接頭更換200502郭 明調(diào)查人：劉建由上表可以看出：各班站螺桿泵因聯(lián)軸節(jié)損壞，造成機(jī)泵停運(yùn)，外輸原油困難，系統(tǒng)已經(jīng)不能正常運(yùn)行?，F(xiàn)狀調(diào)查2、我們調(diào)查了2004年1

5、22005年3月因泵故障產(chǎn)生的費(fèi)用。泵故障造成的損失統(tǒng)計(jì)表站 號(hào)維 修次 數(shù)（次）減少運(yùn)行時(shí)間（小時(shí)）損失輸油量（T）發(fā)生費(fèi)用（萬元）調(diào)查時(shí)間調(diào)查人7計(jì)量站2328322.88200502雷恒田3#集油站510427047.2200503劉 建2#集油站48020805.76200503張慧健1#集油站39524704.32200502邱俊獻(xiàn)合16200503收集人：邱俊獻(xiàn)問題很嚴(yán)重！由上表可以看出：維修費(fèi)用高，停泵周期長(zhǎng)，外輸能力不足。四、原因分析有害液體管理不善操作不當(dāng)扭轉(zhuǎn)力矩出口管徑小潤滑環(huán)境差機(jī)械磨損供液不足振動(dòng)載荷聯(lián)軸節(jié)報(bào)廢磨損破乳腐蝕沖擊載荷受力不勻工藝流

6、程腐蝕管 理我們分析了以上原因：一、 磨損。原油潤滑性差，無法在泵內(nèi)補(bǔ)充其他潤滑劑，加上泵長(zhǎng)期連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，造成泵關(guān)鍵傳力部位孔、銷的磨損嚴(yán)重。二、 受力不勻。泵受啟停泵時(shí)的沖擊載荷較大，易造成孔銷的磨損，扭轉(zhuǎn)力矩造成孔銷磨損的加劇，振動(dòng)載荷直接造成孔銷間隙過大時(shí)發(fā)生斷裂。三、 工藝流程。1、 出口管徑?。菏贡霉ぷ鲿r(shí)提升的壓力加大、輸送介質(zhì)不能較好的排出，一部分壓力反作用于軸連接處，使泵的振動(dòng)載荷加劇。出口不暢，還會(huì)造成容積泵負(fù)載過大以至超載，損壞傳動(dòng)件。2、 供液不足：供液不足造成泵干磨，一是顆粒攜帶不均，二是潤滑變差，三是振動(dòng)載荷變大，使本應(yīng)穩(wěn)定的線形輸出流量變成脈動(dòng)輸出，產(chǎn)生沖擊載荷，對(duì)屬于

7、容積泵的耐茨泵來說是非常不利的。以上兩點(diǎn)還會(huì)造成泵的共振，惡化傳動(dòng)件的工況。四、 腐蝕。液體中因原油破乳需要，加入破乳劑，呈堿性，以及其他有害液體的進(jìn)入，使磨損后的孔銷加劇磨損。五、 管理因素。1、職工培訓(xùn)不夠，不嚴(yán)格按操作規(guī)程操作，作為容積泵停泵應(yīng)立即掃線，防止原油將聯(lián)軸節(jié)外骨架橡膠套粘死，造成泵無法啟動(dòng)。2、管理中未認(rèn)真執(zhí)行容積泵的有關(guān)規(guī)定。從分析出的主要原因來看，這些均為泵聯(lián)軸節(jié)損壞的直接因素和間接因素，我們能通過管理水平提高及工藝改進(jìn)解決操作不當(dāng)和工藝流程、供液不足的問題，減少?zèng)_擊載荷的發(fā)生，控制聯(lián)軸節(jié)的損壞，但是自然磨損、自然腐蝕不可避免，靠管理和維修已很難解決泵聯(lián)軸節(jié)壽命短的問題，

8、必須通過新的途徑提高聯(lián)軸節(jié)的壽命來提高整泵的使用壽命。經(jīng)過小組討論把解決問題的方向轉(zhuǎn)到聯(lián)軸節(jié)的使用和改造上，以圖通過聯(lián)軸節(jié)的改造和改換連接方式，來解決復(fù)雜環(huán)境下聯(lián)軸節(jié)壽命短的問題。五、確定攻關(guān)目標(biāo)經(jīng)過我們小組成員分析后，確定了今年的攻關(guān)目標(biāo)解決泵聯(lián)軸節(jié)問題，延長(zhǎng)整泵的使用壽命半年以上。六、制定方案經(jīng)過我們小組全體成員4個(gè)月的現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查研究，分析針對(duì)造成聯(lián)軸節(jié)磨損的幾種原因，我們初步擬定了以下四種解決方案。方案一：更換聯(lián)軸節(jié) 更換原廠配件。方案二：更換聯(lián)軸節(jié)類型將銷聯(lián)軸節(jié)型泵改為十字型節(jié)泵。方案三：舊轉(zhuǎn)子及聯(lián)軸節(jié)重新擴(kuò)孔。 在聯(lián)軸節(jié)及舊轉(zhuǎn)子上進(jìn)行擴(kuò)孔。方案四：聯(lián)軸節(jié)重新取位鉆孔對(duì)聯(lián)軸節(jié)套進(jìn)行二次重

9、新取位鉆孔，取新連接點(diǎn)。七、方案論證方法為了確保論證出最優(yōu)方案，我們小組成員到現(xiàn)場(chǎng)認(rèn)真勘察研究。從經(jīng)濟(jì)上，管理上和效果預(yù)測(cè)三方面進(jìn)行論證。論證方法經(jīng)濟(jì)上管理上效果上投資少便于管理效果好最佳方案便于使用便于維修壽命長(zhǎng) 方案論證一方案一、更換聯(lián)軸節(jié)1、 經(jīng)濟(jì)上。設(shè)備投資：全礦共有43臺(tái)蘭州耐茨泵均為銷聯(lián)軸節(jié)方式，其中42臺(tái)NM076SY02S12B型，一臺(tái)NM076SY02S12B型，若更換新聯(lián)軸節(jié)，廠家發(fā)貨將成套配送，部分零配件多余，造成物資浪費(fèi)，購置每套聯(lián)軸節(jié)價(jià)格費(fèi)用為1.83萬元，目前共有舊聯(lián)軸節(jié)31套，用于聯(lián)軸節(jié)的費(fèi)用31×1.8356.73萬元。2、 管理上?？梢詫?shí)行。 3、

10、效果預(yù)測(cè)。使用效果好。方案一綜合評(píng)價(jià)：投資多，工作量大，故障會(huì)重復(fù)出現(xiàn)，未解決根本問題。方案論證二方案二、更換聯(lián)軸節(jié)類型1、經(jīng)濟(jì)上。設(shè)備投資：全礦共有43臺(tái)蘭州耐茨泵均為銷聯(lián)軸節(jié)方式，其中42臺(tái)NM076SY02S12B型，一臺(tái)NM076SY02S12B型， 更換為NM076SY02S12Z型（十字聯(lián)軸節(jié)方式），每套聯(lián)軸節(jié)需1.83萬元，共需投資43臺(tái)×1.83萬元=78.69萬元，投資大。2、管理上?？梢詫?shí)行，更換工作量巨大。 3、效果預(yù)測(cè)。未來使用效果可以通過逐步更換進(jìn)行觀察。方案二綜合評(píng)價(jià)：投資很大，舊件無法利用，浪費(fèi)大，工作量巨大，使用效果好。方案論證三方案三：舊轉(zhuǎn)子及聯(lián)軸節(jié)

11、重新擴(kuò)孔。1、經(jīng)濟(jì)上。設(shè)備投資：無須增加新購設(shè)備配件，但需要對(duì)已經(jīng)損壞的轉(zhuǎn)子及聯(lián)軸節(jié)進(jìn)行擴(kuò)孔，加工費(fèi)用低，目前舊轉(zhuǎn)子及聯(lián)軸節(jié)共有31套，每套兩項(xiàng)膛磨費(fèi)用為0.19萬元，共31套×0.19萬元5.89萬元，但必須按新尺寸重新加工鎖緊銷，造成連接銷在同泵型的情況下不通用，每個(gè)費(fèi)用為0.09萬元，31個(gè)×0.092.79萬元，共需費(fèi)用8.68萬元。2、管理上。維修工人比較熟悉維修操作，便于管理。3、效果預(yù)測(cè)。效果較好，便于日常維修， 方案三綜合評(píng)價(jià)：優(yōu)點(diǎn)：實(shí)行后，工人操作方便，效果較好，費(fèi)用低，但備件通用性不強(qiáng)。方案論證四方案四：聯(lián)軸節(jié)重新取位鉆孔 1、 經(jīng)濟(jì)上。設(shè)備投資：無須增

12、加新購設(shè)備配件，在不改變其原結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，只需要對(duì)已經(jīng)損壞的聯(lián)軸節(jié)進(jìn)行二次取位鉆孔，目前共有舊聯(lián)軸節(jié)31套，加工費(fèi)用，每套膛磨費(fèi)用為0.09萬元，共31套×0.09萬元2.79萬元2、 管理上。維修工人比較熟悉維修操作，便于管理。3、 效果預(yù)測(cè)。效果較好，費(fèi)用低，備件通用性強(qiáng)，便于日常維修。方案四綜合評(píng)價(jià)：實(shí)行后，費(fèi)用低，工人操作方便，效果較好。選定方案。方案對(duì)比表方案投資參數(shù)方案一方案二方案三方案四效果預(yù)測(cè)不滿意不滿意較滿意滿意投資額（元）56.73萬元78.69萬元8.68萬元2.79萬元選定方案經(jīng)過我們小組成員1個(gè)月的機(jī)械加工詢價(jià)和方案論證，得出以下結(jié)論：方案一和方案二均投資太

13、高，所以不予考慮。方案三和方案四相比，方案四比方案三效果要更好。最后我們大家一致將方案四確定為最優(yōu)方案。八、方案實(shí)施yi 實(shí)施一：進(jìn)行技術(shù)理論論證。 1、 NM076SY02S12B型奈次泵（螺桿泵）。改進(jìn)前即原來螺桿泵的轉(zhuǎn)子與聯(lián)軸節(jié)的聯(lián)接，示意圖如下；螺桿泵傳動(dòng)聯(lián)接示意圖1、轉(zhuǎn)子 2、聯(lián)軸節(jié)；3、鎖緊錐套；4、銷子；5、傳動(dòng)軸其聯(lián)接原理：轉(zhuǎn)子3套置在聯(lián)軸節(jié)1上（軸孔間隙配合），然后用銷子鎖緊即可。這種聯(lián)接屬于典型的動(dòng)磨擦聯(lián)接，聯(lián)軸節(jié)與轉(zhuǎn)子是通過銷子聯(lián)接。2、改進(jìn)后的傳動(dòng)聯(lián)接裝置是在原結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上對(duì)聯(lián)軸節(jié)進(jìn)行了改進(jìn)，示意圖如下：132改造后聯(lián)軸節(jié)示意圖1聯(lián)軸節(jié)；2原銷孔；3新加工銷孔從上圖可以

14、看出，對(duì)原來聯(lián)軸節(jié)的改進(jìn)主要是在原聯(lián)軸節(jié)銷孔外轉(zhuǎn)角90度，按原銷孔尺寸對(duì)稱加工膛磨新銷孔，使聯(lián)軸節(jié)之間多了一對(duì)銷孔。3、 改造部分說明：（改造后聯(lián)軸節(jié)端面示意圖）舊孔新孔新孔4、在原對(duì)應(yīng)連接處，裝上銷子及轉(zhuǎn)子頭部及聯(lián)軸節(jié)部附件。從而減小維修工作量和更換聯(lián)軸節(jié)，直接提高了聯(lián)軸節(jié)使用壽命。5、膛磨出一個(gè)直徑配合尺寸相同的銷孔，其銷孔與銷子的過盈配合，精度為0.020mm。采用聯(lián)軸節(jié)銷孔與銷子的不動(dòng)配合，減少銷孔與銷子之間的磨損。銷子與轉(zhuǎn)子采用間隙配合，并且有一定的相對(duì)運(yùn)動(dòng)和良好的導(dǎo)向性。 實(shí)施二：設(shè)計(jì)圖紙，送往油田機(jī)廠加工。在加工時(shí)，對(duì)一根轉(zhuǎn)子也進(jìn)行轉(zhuǎn)角90度對(duì)稱加工一對(duì)孔，想試驗(yàn)一下方案三有沒有

15、可以實(shí)施性，試驗(yàn)轉(zhuǎn)子在加工后應(yīng)力如何變化。結(jié)果在加工時(shí)，長(zhǎng)達(dá)80厘米的“S”型轉(zhuǎn)子在工具臺(tái)怎么無法夾持，廠家要求留下來試驗(yàn)。后來加工車間反映，雖然解決了夾持問題，加工后精度達(dá)不到要求，誤差0.01mm。方案三無法實(shí)施。實(shí)施三：現(xiàn)場(chǎng)使用 在采油二隊(duì)及采油三隊(duì)的三個(gè)集油站、計(jì)量站，選NM076SY02S12B型奈茨泵實(shí)施。經(jīng)過五個(gè)月的使用觀察，試驗(yàn)泵無振動(dòng)、無異響、運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)。具體見下表：現(xiàn)場(chǎng)使用情況表（一）站 號(hào)泵號(hào)改 裝部 位檢修內(nèi)容維修時(shí)間檢修人監(jiān)測(cè)時(shí)間檢查人效 果1#集油站3#聯(lián)軸節(jié)更換200505郭士杰2005.10劉 建無異常2#集油站1#聯(lián)軸節(jié)更換200505張?jiān)偃?005.11張 華

16、無異常3#集油站7#聯(lián)軸節(jié)更換200505郭士杰2005.11張慧健無異常現(xiàn)場(chǎng)使用情況表（二）站 號(hào)泵號(hào)改 裝部 位檢修內(nèi)容維修時(shí)間檢修人監(jiān)測(cè)時(shí)間檢查人效 果7#計(jì)量站1#聯(lián)軸節(jié)更換200507郭士杰2005.11邱俊獻(xiàn)無異常2#集油站6#聯(lián)軸節(jié)更換200508張?jiān)偃?005.11郭明無異常19#計(jì)量站1#聯(lián)軸節(jié)更換200508許國領(lǐng)2005.11張慧健無異常收集人：邱俊獻(xiàn)九、總體效果評(píng)價(jià)1、 經(jīng)過小組成員討論，認(rèn)為方案四的實(shí)施達(dá)到預(yù)定效果，投入小見效快，維修方便，加工后的零配件通用性強(qiáng)，省工省時(shí)。2、 決了生產(chǎn)中的難題，提高了泵的運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)率，減少因聯(lián)軸節(jié)故障引發(fā)的轉(zhuǎn)動(dòng)部位整體損壞，甚至整泵損壞，減少了成本的浪費(fèi)，同時(shí)延長(zhǎng)了整泵的使用壽命，達(dá)到并超過了預(yù)期的目標(biāo)。3、 無形效果：我們小組全體成員在這次活動(dòng)中得到了鍛煉。 4、效益計(jì)算：新購配件-加工費(fèi)用節(jié)約費(fèi)用56.73萬元-2.79萬元53.94萬元十、鞏固措施總之，通過我們小組的共同努力，提高了整泵的使用壽命，提