钻井设备中所用轴承种类复杂，有深沟球轴承、调心球轴承、圆柱滚子轴承、推力滚子轴承等，有些轴承价值上万元人民币，如F1300泥浆泵连杆轴承928/660.4、SL-250水龙头负荷轴承9019456和ZP-520转盘负荷轴承1684/650等。钻井设备大多工作环境恶劣，且井下情况不同造成设备超负荷运转。对设备可靠性要求极高，一旦设备出现故障，将带来较大的经济效益损失。而轴承作为钻井设备主要旋转支撑零件，对钻井设备的正常运转起着非常关键的作用。轴承在使用过程中由于本身质量和外部条件的原因，其承载能力、旋转精度和耐磨性能等会发生变化。当轴承的性能指标低于使用要求而不能正常工作时，轴承就发生了故障甚至失效，轴承一旦发生失效等意外情况后，设备将会停转，出现功能丧失等各种异常现象，因此需要在短期内查出发生的原因，并采取相应的措施。长庆钻井工程总公司是钻井设备专业修理单位，根据统计，修理费用中轴承更换的费用占到了整个设备的40%～50%，甚至有些设备修理中主要是更换损坏的轴承。每年光轴承更换费用就400～500万元人民币。因此如果能采取一定措施提早预防轴承失效，或采取在轴承失效后采取相应措施防止其他部件继续损坏，以提高钻井设备运转的可靠性，延长设备使用时间，减少维修，提高经济效益。因此对钻井设备轴承失效原因进行深入分析与诊断对于提高设备可靠性，保证正常钻井增加钻井效益非常重要。
石油钻井设备由于使用工况恶劣，导致轴承损坏的形式也是多种多样的。轴承常见的损坏形式有滚动体有麻点、脱落；轴承保持架损坏；滚动体破裂；轴承内外轨断裂；轴承内外轨有磨损严重有点蚀、凹痕等；轴承挡边掉块；轴承游隙过大等。资料表明,在旋转机械中有70%的故障是由滚动轴承引起的。
1、轴承常见的损坏形式
1.1 轴承内外轨有磨损严重有点蚀、凹痕
出现这类现象的主要原因是轴承表面受到交变应力的作用而产生的材料疲劳失效。接触疲劳失效常见的形式是轴承疲劳剥落，轴承滚子和轨道表面有点蚀或麻点剥落。如果严重的会向深层剥落，深层剥落是接触疲劳失效的疲劳源。滚动轴承受到过大的冲击载荷或者静载荷，或者因为热变形引起额外的载荷，或者当有高硬度的异物侵入时，都会在滚道表面形成凹痕或者划痕。这将使滚动轴承运转时产生剧烈的振动和噪声。而且，一旦产生上述凹痕，由此所引起的冲击载荷可能还会进一步引起附近表面的剥落。
1.2 磨损失效
由于钻井设备大多在风沙大自然工作环境恶劣的野外工作，难免设备润滑油中有杂质等进入轴承内部。轴承工作表面之间挤入较硬的砂粒或硬质异物或金属表面的磨损且接触表面相对移动而引起的磨损。常在轴承工作表面造成数道拉伤。
1.3 腐蚀失效
钻井设备工况复杂，在钻井过程中不可避免的要接触到水以及腐蚀性介质等，如泥浆泵在工作过程中不可避免的要接触到化学泥浆，泥浆中还有酸碱等腐蚀性药品。如果进入钻井泵轴承内部会使轴承生锈和腐蚀。泥浆泵的大连杆轴承中进入了泥浆造成轴承损坏。
1.4 轴承轨道或挡边断裂失效
轴承轨道断裂失效的主要原因是轴承本身缺陷、过载冲击载荷导致轴承脆裂、或轴承中有异物进入造成断裂失效。此类失效常见于冲击振动大的部位。水龙头负荷轴承、泥浆泵连杆轴承和十字头轴承的轨道负荷过重造成轨道断裂。
1.5 轴承轨道单侧挡边位置剥落
轨道单侧极限位置剥落主要表现在轴承弹子轨道与挡边交界处有严重在装配过程中要确保轴承安装到位或将自右侧轴承外圈配合改为间隙配合，当轴承过载时轴承得到补偿。
1.6 轴承烧损
由于润滑不良或润滑油不符合要求，以及轴承间隙调的过小，轴承工作时迅速发热，在短短几十分钟内工作表面因受高温而退火，如果不及时发现轴承内轨将胶合在轴上，轴承滚动体及保持架将散架。所谓胶合是指一个表面的金属粘附到另一表面的现象。在润滑不良，高速重载的情况下，由于摩擦发热，滚动轴承零件可能在极短的时间内达到很高的温度，从而导致表面损伤及损坏。
2、轴承常见故障的检测
不通过拆卸检查即可识别或预测轴承运转中的故障，这对提高钻井设备的可靠性和经济型是十分重要的。
（1）通过轴承运转的声音来判断轴承是否损坏。用听音器或起子贴在轴承外壳来判断轴承运转过程中的声音是否正常。滚动体在滚道上滚动时一种滑溜的轻声，是轴承的基本声。但声音的大小与滚动轴承的结构有关，球轴承小，滚子轴承大。轻系列轴承小，重系列轴承大。如果轴承轨道有磨损或麻点，轴承在运转过程中会有异响和有规律的跳动声。
（2）通过专用轴承振动仪来识别。轴承如果有滚动体表皮剥落、压痕、锈蚀、裂纹等现象都会在运转过程中反映出来，通过振动测试分析仪可测出振动的大小，通过频率分析推断出异常的具体情况。
（3）通过轴承的工作温度来辨别。轴承在运转过程中会产生一定的温升，但是如果润滑良好这个温度会恒定。如果因润滑不良或轴承安装不合适都会引起轴承温度急剧上升，会出现异常高温。这是必须停止运转采取必要防范措施查明发热原因。轴承引起高温的原因有：润滑不足，润滑剂中含有杂质，负载过大，轴承损坏，间隙不足及油封摩擦产生的高温。
钻井设备修理中，轴承作为设备正常运转不可缺少的基础部件之一，轴承的运行状况直接影响主机的正常运转。进而影响到钻井进尺和井下安全。轴承故障或轴承损坏已经占到了设备修理的主要原因。以上主要是从轴承损坏的形式出发，探讨相关故障检测方法，以此来提升轴承运行的稳定性。
参考文献
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