يُعدّ محرك المكبس المحرك الأساسي لنظام الطاقة الهيدروليكي في حفارة شيتيان. وتتشابه أسباب الضوضاء غير الطبيعية الصادرة عنه إلى حد كبير مع أسباب ضوضاء المضخة الهيدروليكية، وتتركز العوامل الرئيسية المسببة لها في ثلاث فئات:شفط الهواء والتجويف، ولوحة الصمام غير الطبيعية، والتآكل المفرط للمكونات الداخليةيمكن تطبيق منطق استكشاف الأعطال مباشرةً على محرك المكبس الخاص بحفارات شيتيان الموفرة للطاقة. وفيما يلي شرح للأسباب والتفاصيل المحددة.

شفط الهواء يسبب ضوضاء التجويف (السبب الرئيسي)

يؤدي اختلاط كمية كبيرة من الهواء بالزيت الهيدروليكي إلى حدوث تجويف في منطقة الضغط العالي للمحرك. وتتسبب موجة الضغط الناتجة عن تمزق التجويف في تذبذب الزيت الهيدروليكي، مما يؤدي في النهاية إلى ظهور ضوضاء تجويف واضحة، وهي السبب الرئيسي للضوضاء المفرطة في محرك المكبس لحفارة شيتيان. وتنتج ظاهرة سحب الهواء بشكل أساسي عن النقاط الثلاث التالية:

1. انسداد فلتر الزيت أو خط أنابيب مدخل الزيت لمحرك المكبس، أو اللزوجة العالية للغاية للزيت الهيدروليكي، سيؤدي إلى فراغ عالي للغاية عند مدخل زيت المحرك، مما يتسبب في سحب الهواء الخارجي إلى الزيت الهيدروليكي؛

2. يؤدي تلف مانع تسرب الزيت في نهاية عمود محرك المكبس أو مضخة التوجيه، أو ارتخاء وضعف منع التسرب في مانع تسرب خط أنابيب مدخل الزيت، إلى دخول الهواء مباشرة إلى النظام الهيدروليكي من فجوة منع التسرب؛

3. انخفاض مستوى الزيت في خزان الزيت الهيدروليكي للحفارة، مما يؤدي إلى تعرض أنبوب مدخل الزيت لمحرك المكبس مباشرة فوق سطح الزيت، مما يتسبب في سحب الهواء المباشر أثناء التشغيل ودخول كمية كبيرة من الهواء إلى الزيت الهيدروليكي.

 صفيحة صمام غير طبيعية تسبب احتباس الزيت/ضوضاء تفريغ غير سليمة

تُعدّ صفيحة الصمام مكونًا أساسيًا لمحرك مكبس حفارة شيتيان، حيث تتحكم في تدفق الزيت الهيدروليكي الداخل والخارج، وتُحقق عملية التفريغ. أي خلل في هيكلها أو تركيبها سيؤدي مباشرةً إلى تغيير موضع التفريغ، مُسببًا ظاهرة انحباس الزيت، وبالتالي توليد ضوضاء عالية. وتنقسم هذه المشاكل إلى ثلاث فئات:

1. أثناء الاستخدام طويل الأمد لصفيحة الصمام، يحدث تآكل السطح، أو تترسب الحمأة والشوائب عند فتحة أخدود التفريغ، مما يؤدي إلى قصر الطول الفعال الفعلي لأخدود التفريغ وتوقيت تفريغ غير صحيح، مما يؤدي إلى تكوين ضوضاء الزيت المحبوس؛

2. أثناء صيانة وإصلاح محرك المكبس، إذا لم يتم إطالة أخدود التفريغ بعد تصحيح صفيحة الصمام عن طريق طحن السطح، فسوف يؤدي ذلك مباشرة إلى تقصير أخدود التفريغ ويسبب ضوضاء الزيت المحبوس؛

3. انحراف تركيب لوحة الصمام: إذا لم يكن أخدود التفريغ الكبير محاذيًا لتجويف الضغط العالي للمحرك أثناء التركيب، أو كان اتجاه الزاوية الحادة لأخدود التفريغ غير متوافق مع اتجاه دوران الأسطوانة الهيدروليكية، فسيؤدي ذلك إلى تفريغ غير صحيح وإثارة ضوضاء عالية التردد في النظام.

يؤدي التآكل المفرط للمكونات الداخلية إلى ضوضاء نبضات التدفق والضغط

يؤدي التآكل والخدوش في مكونات التطابق الدقيقة داخل محرك المكبس إلى تسرب داخلي خطير، مما يتسبب في نبضات تدفق وضغط، وبالتالي توليد ضوضاء غير طبيعية مستمرة، مصحوبة بمشاكل مثل انخفاض عزم دوران خرج المحرك وتخلف الحركة. وفيما يلي تفاصيل أجزاء التآكل وتأثيراتها:

1. تآكل أجزاء التلامس الأساسية: يؤدي التآكل والخدوش في أجزاء التلامس الأساسية، مثل كتلة الأسطوانة ولوحة الصمام، والمكبس وفتحة المكبس، إلى زيادة التسرب الداخلي لزيت الهيدروليك. سيُصدر المحرك نبضات تدفق واضحة عند إخراج زيت الهيدروليك ذي الضغط العالي والتدفق المنخفض، مما يُسبب ضوضاء عالية التردد؛ ويمكن زيادة زاوية انحراف آلية التحكم المتغيرة لنظام التحكم بشكل مناسب للتخفيف من تأثير التسرب الداخلي على تدفق الخرج.

2. تآكل مكونات التحكم: سيؤدي التآكل الموضعي والخدوش على مكونات مثل قلب صمام المؤازرة ومكبس التحكم في التدفق إلى حدوث نبضات أثناء حركة المكبس، مما ينتج عنه تقلبات كبيرة في تدفق وضغط خرج المحرك، وفي النهاية اهتزاز قوي وضوضاء عند مخرج المحرك؛ بالنسبة لهذه الأعطال، يجب إصلاح المكونات المتآكلة والمخدوشة بشدة عن طريق الطلاء بالفرشاة والتركيب أو استبدالها مباشرة.

استكشاف الأخطاء وإصلاحها الإضافي للضوضاء غير الطبيعية لمحرك المكبس في الحفارات الموفرة للطاقة

تتشابه أسباب الضوضاء غير الطبيعية لمحرك المكبس في حفارات شيتيان الموفرة للطاقة إلى حد كبير مع أسباب الضوضاء في مضخة المكبس. ويمكن اتباع مبدأ التشخيص في الموقع في تحديد الأعطال.من البسيط إلى المعقد، مع إعطاء الأولوية للفحوصات الأساسية التالية قبل التحقق تدريجياً من مكونات الدقة الداخلية:

1. تحقق أولاً مما إذا كان خط أنابيب مدخل الزيت تالفًا أو مفكوكًا أو مسدودًا، وما إلى ذلك، للتحقق مما إذا كان صوت التكهف ناتجًا عن سحب الهواء؛

2. ثم تحقق مما إذا كان أخدود التفريغ الخاص بصمام اللوحة به ترسبات وتآكل، وتأكد من صحة موضع التركيب، وتحقق من ضوضاء الزيت المحصور؛

3. وأخيراً، تحقق مما إذا كانت أزواج التزاوج الداخلية ومكونات التحكم متآكلة أو مخدوشة، وقم بالتحقيق في ضوضاء الاهتزاز الناتجة عن تدفق ونبض الضغط.