抽油機(jī)減速器的常見故障分析和處理

王巨輪

摘要減速器是抽油機(jī)傳動(dòng)組件中的重要核心部件，起到增加扭矩和傳動(dòng)力，還有減速的作用。在使用的過程中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)故障而對(duì)生產(chǎn)造成影響。文章探討減速器常見的故障及其處理方法。首先對(duì)減速器出現(xiàn)的故障進(jìn)行分析，如漏油、震動(dòng)和串軸等情況，針對(duì)具體情況探討解決方法，以此探索提升抽油機(jī)減速器質(zhì)量的方法。

關(guān)鍵詞減速器；漏油；震動(dòng)；串軸

中圖分類號(hào)：TE933.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-7597（2014）12-0115-01

減速器是抽油機(jī)傳動(dòng)組件中的重要核心部件，起到增加扭矩和傳動(dòng)力，還有減速的作用。隨著抽油機(jī)使用時(shí)間增加，機(jī)械設(shè)備難免出現(xiàn)問題，減速箱一旦出現(xiàn)故障就會(huì)影響到抽油機(jī)的正常運(yùn)行，從而給采油生產(chǎn)帶來損失。抽油機(jī)減速器的主要組成部件包括人字齒輪、左右旋齒輪、主動(dòng)軸、中間軸、輸出軸、箱體。箱蓋、軸承蓋等，常見的減速箱故障有漏油，振動(dòng)，竄軸。在實(shí)際使用過程中要通過監(jiān)測(cè)減速器運(yùn)行情況，及早判斷減速器零部件是否出現(xiàn)故障，及時(shí)維護(hù)可以有效避免減速器失效帶來損失。

1減速器漏油

減速器的漏油多出現(xiàn)在從動(dòng)軸和主動(dòng)軸的密封部位。引起此現(xiàn)象的原因與減速器的密封和工作環(huán)境相關(guān)，密封件的磨損加劇，加入過量潤滑油還會(huì)導(dǎo)致矩形槽式密封圈軸端滲油。潤滑油液面過高時(shí)也會(huì)出現(xiàn)漏油。

減速器合箱面處也容易漏油，造成的原因有：減速器在組裝時(shí)箱體與箱座合箱面上有雜質(zhì)或不平整；密封膠因位置不對(duì)和斷點(diǎn)導(dǎo)致漏油；箱體生產(chǎn)過程中的缺陷導(dǎo)致漏油；箱體和箱座未消除的應(yīng)力在使用過程中使合箱面發(fā)生變形；加工過程中粗、細(xì)加工為進(jìn)行應(yīng)力釋放就分開加工，合箱面應(yīng)力不均，隨著應(yīng)力逐漸釋放出現(xiàn)緩慢變形。

減速器油窗、放油孔螺栓、視孔窗蓋、軸孔配合處也容易發(fā)生漏油。主要原因是由于緊固螺栓沒有完全擰緊或在使用過程中變松、視孔蓋處、放油孔處沒有安裝密封墊片所致。

減速器箱體底部也經(jīng)常發(fā)生漏油。這是因?yàn)橛行┯蛥^(qū)土壤沙化現(xiàn)象嚴(yán)重，抽油機(jī)設(shè)備的工作環(huán)境差以及箱體自身存在的而在試車過程中無法發(fā)現(xiàn)的缺陷，長期在野外惡劣環(huán)境中工作，時(shí)間一長就容易出現(xiàn)滲漏情況。

解決抽油機(jī)減速器漏油的方法有：減少鑄件變性，及時(shí)對(duì)機(jī)座、箱蓋等部件做時(shí)效處理，消除鑄造應(yīng)力；箱體和箱蓋合箱時(shí)均勻涂抹平面密封膠，盡量保證連續(xù)涂抹，厚度均勻；適當(dāng)加大密封面；根據(jù)地理環(huán)境和季節(jié)變化，適時(shí)更換和化驗(yàn)齒輪油；對(duì)于視孔蓋、放油孔等易漏油的孔位加裝密封墊；定期檢修緊固螺栓。

2減速器振動(dòng)

減速器振動(dòng)原因主要有齒輪故障，如齒輪出現(xiàn)斷齒、非正常的磨損、齒面點(diǎn)蝕和剝落、齒面偏磨現(xiàn)象嚴(yán)重或尺側(cè)間隙過大等。軸承損壞、滾鍵或井下受阻同樣會(huì)產(chǎn)生沖擊脈沖振動(dòng)和異響。

2.1 齒輪故障

減速器齒輪故障有齒面點(diǎn)蝕、斷齒、剝落和輪齒非正常磨損等。

1）斷齒。由于齒輪在鑄造過程中存在缺陷，如有砂眼、氣孔、球墨化不夠、疏松等缺陷；超載荷運(yùn)轉(zhuǎn)；輪齒彎曲強(qiáng)度不夠等都會(huì)導(dǎo)致斷齒。

2）輪齒非正常磨損。當(dāng)齒輪材料不合要求，齒輪本身砂眼、氣孔等缺陷，加上熱處理硬度不達(dá)標(biāo)，加工精度、嚙合精度等不達(dá)標(biāo)，或者潤滑油使用不當(dāng)、油位過高等都會(huì)造成輪齒非正常磨損，達(dá)不到齒輪應(yīng)當(dāng)具有的磨損壽命。

3）齒面點(diǎn)蝕和剝落。齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度不足是造成齒面點(diǎn)蝕的主要原因。決定齒輪接觸疲勞強(qiáng)度的因素有材質(zhì)、熱處理后的硬度、是否存在缺陷以及加工精度，如雙圓弧齒輪的中心距誤差太大、嚙合精度、運(yùn)動(dòng)精度較差等。

4）齒面出現(xiàn)偏磨現(xiàn)象。齒輪螺旋角、同軸度、軸孔位等加工過程存在誤差，或裝配時(shí)存在誤差會(huì)形成不均勻受力，造成左右旋齒輪發(fā)生單面偏磨的情況。

5）齒側(cè)間隙過大。過大的齒側(cè)間隙形成原因有很多，如齒形誤差、三軸孔間中心距超差以及齒輪直徑的誤差，投入使用后存在沖擊、磨損和負(fù)載的情況而出現(xiàn)。

2.2 軸承損壞

軸承潤滑不到位或沖擊力過大無法承受時(shí)，會(huì)使軸承出現(xiàn)裂紋、損壞，干燒甚至散架，在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中會(huì)出現(xiàn)軸承滾珠與內(nèi)外圈卡死，使減速器產(chǎn)生振動(dòng)并發(fā)出異響聲。

2.3 滾鍵

冷裝過程中，軸孔過盈量以及鍵槽和鍵之間的配合都會(huì)減小，從而導(dǎo)致間隙的出現(xiàn)，這些都會(huì)造成減速器裝配后發(fā)生滾鍵。當(dāng)從動(dòng)齒輪發(fā)生滾鍵時(shí)，會(huì)導(dǎo)致減速器停滯，使減速器產(chǎn)生振動(dòng)和噪音。

2.4 井下狀況的影響

減速器的異響和震動(dòng)可能因?yàn)榫峦蛔兊妮d荷或是出現(xiàn)卡鉆等情況，阻礙了抽油桿運(yùn)動(dòng)而影響到減速箱。

3串軸的原因分析及解決措施探討

3.1 竄軸的原因分析

抽油機(jī)減速器輸入軸串動(dòng)容易導(dǎo)致串軸。動(dòng)齒輪相對(duì)于中間軸過小的過盈量會(huì)使其發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，從動(dòng)齒輪的加工偏差或是存在誤差的螺旋角都會(huì)導(dǎo)致串軸；還可能造成串軸的因素包括齒面出現(xiàn)過早和不均勻的磨損、齒厚較大誤差以及齒背變形，當(dāng)正負(fù)扭矩作用在減速器上后就會(huì)導(dǎo)致串軸。

3.2 解決串軸的措施探討

在以下兩種情況下減速器中間軸和從動(dòng)齒輪之間的過盈量就會(huì)導(dǎo)致串軸：一是兩半從動(dòng)齒輪的一個(gè)存在過小的過盈量，如果受到正負(fù)扭矩作用才可能出現(xiàn)串軸的情況；而是兩個(gè)都存在過小的過盈量，兩半從動(dòng)齒輪出現(xiàn)同時(shí)向內(nèi)和外移動(dòng)，且在移動(dòng)的距離和速度上都不相同時(shí)受到正負(fù)扭矩作用，此時(shí)才可能出現(xiàn)串軸的情況。

若果兩半從動(dòng)齒輪的一個(gè)為較小的過盈量，扭矩的軸向分力會(huì)產(chǎn)生作用，正扭矩促使向外移動(dòng)，負(fù)扭矩促使向內(nèi)移動(dòng)。在沒有負(fù)扭矩而只存在正扭矩的情況時(shí)不會(huì)出現(xiàn)串軸。齒輪的外移會(huì)使得人字齒輪對(duì)中線也同時(shí)外移；同理，齒輪的內(nèi)移也帶動(dòng)其朝內(nèi)移動(dòng)，就會(huì)導(dǎo)致串軸。

如果兩半從動(dòng)齒輪中有兩個(gè)過小的過盈量，兩半從動(dòng)齒輪會(huì)受到正扭矩軸向分力作用而向外移動(dòng)；受到負(fù)扭矩時(shí)向內(nèi)移動(dòng)。如果這兩個(gè)速度不相等，人字齒輪對(duì)中線就會(huì)變化而導(dǎo)致串軸。而在速度相等，或是只有正扭矩和負(fù)扭矩中的一個(gè)時(shí)，都不會(huì)出現(xiàn)串軸。

綜上所述，導(dǎo)致減速器故障的原因多為加工因素，也受現(xiàn)場(chǎng)使用情況影響。為保證減速器的高效運(yùn)行，在生產(chǎn)過程中要對(duì)工藝的執(zhí)行情況進(jìn)行嚴(yán)格要求，對(duì)加工、試驗(yàn)和組裝等環(huán)節(jié)嚴(yán)格控制，同時(shí)做好生產(chǎn)管理來保障減速器的制造質(zhì)量。

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