SBT扇区水泥胶结测井仪传动轴断裂分析

任晓宁

(西安威盛电子科技股份有限公司 陕西 西安 710304)

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SBT扇区水泥胶结测井仪传动轴断裂分析

任晓宁

(西安威盛电子科技股份有限公司 陕西 西安 710304)

SBT扇区水泥胶结测井仪是一种高精度固井质量评价仪器，在测井过程中常发生传动轴断裂故障。从力学角度分析了传动轴断裂故障原因，并提出了解决断轴问题的思路和具体方法。

水泥胶结测井仪；传动轴；断裂故障

0 引 言

SBT扇区水泥胶结测井仪作为一种高精度固井质量评价仪器，在测井过程中常发生断轴事故，给正常测井带来很大影响。解决断轴事故，变得日益迫切。

经过对传动轴热处理工艺以及机械加工工艺调整，结果均不理想。从力学角度对传动轴进行了受力分析，并对传动轴结构进行了设计改进，经过实际测井验证取得了满意的效果。

1 断裂情况介绍

SBT扇区水泥胶结测井仪的传动轴零件工作图如图1所示。传动工作时沿轴向受拉力作用，裂纹产生均发生在轴颈Φ19与Φ9.5过渡圆角R1处。传动轴R1处断裂截面形貌如图2所示。

传动轴材料为沉淀硬化不锈钢17-4PH，热处理硬度HRC35～38，最小屈服强度σS=930 MPa，轴向负载13 000N，那么Φ6.5和R1(计算直径Φ(9.5+2)=Φ11.5)处，理论拉应力计算分别为392 MPa和125 MPa[1]。远远小于材料屈服强度930 MPa。

是否传动轴热处理硬度、热处理工艺和机械加工工艺存在问题，造成R1处产生热处理裂纹或应力集中？经过多次试验，如降低热处理硬度增加韧性、调整机械加工工艺，降低零件表面粗糙度等，均未解决断轴故障。

图1 传动轴零件工作图