抽油機(jī)減速箱常見故障和原因研究

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1、抽油機(jī)減速箱常見故障和原因研究　　摘要：減速箱是抽油機(jī)的重要組成部分之一，為了在增加轉(zhuǎn)矩的同時(shí)降低轉(zhuǎn)速，于是抽油機(jī)里普遍使用了減速箱，因其結(jié)構(gòu)精密，容易發(fā)生故障，所以對其常見故障的處理就顯得很重要了，本文通過剖析抽油機(jī)減速箱常見故障發(fā)生的原因，進(jìn)一步提出了相應(yīng)的解決措施，以期在實(shí)際生產(chǎn)中可以提供理論借鑒與指導(dǎo)。關(guān)鍵詞：抽油機(jī)減速箱常見故障原因分析中圖分類號(hào)：TG457.23文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A前言抽油機(jī)在長期運(yùn)行之后，隨著機(jī)械設(shè)備老化問題的加劇，出現(xiàn)故障的現(xiàn)象不斷發(fā)生，在所有問題中比較突出的就是減速箱的問題，為

2、了給油田抽油機(jī)現(xiàn)場管理維護(hù)提供有效的指導(dǎo)幫助，對其常見故障問題有必要進(jìn)行總結(jié)分析。抽油機(jī)是將原油從井下舉升到地面上的主要設(shè)備之一，這個(gè)俗稱‘磕頭蟲’的設(shè)備是由電動(dòng)機(jī)提供動(dòng)力經(jīng)過減速箱的輸入軸、中間軸以及輸出軸后，再經(jīng)四連桿機(jī)構(gòu)帶動(dòng)抽油桿及抽油泵柱塞作上下往復(fù)移動(dòng)，將原油從井下舉升到地面的目的從而實(shí)現(xiàn)。1、抽油機(jī)減速箱常見問題分析1.1抽油機(jī)減速箱漏油的問題9減速器經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)漏油現(xiàn)象，常見的漏油方式有以下幾種：最常見的是主動(dòng)、從動(dòng)軸頭的密封處漏油，尤其是主動(dòng)軸密封圈處漏油最為嚴(yán)重、減速器合箱面處漏油、減速器

3、油窗、放油孔處漏油以及減速器箱體底部漏油。1.2抽油機(jī)減速箱齒輪損壞問題減速箱齒輪出現(xiàn)斷齒、齒輪非正常磨損、齒面點(diǎn)蝕以及齒面剝落等損壞是原油現(xiàn)場最常見的故障問題，這些故障產(chǎn)生的原因有的和材料質(zhì)量有關(guān)系、有的是使用手段以及原油的質(zhì)量等，筆者接下來將其做了簡單匯總以及分類，造成這些問題的原因在于：1.2.1減速箱齒輪斷齒。抽油機(jī)減速箱超載荷斷齒并不常見，減速箱斷齒主要是由制造質(zhì)量缺陷引起的。但是在抽油過程中，井底情況較為復(fù)雜，有時(shí)會(huì)發(fā)生井底事故，可能造成抽油機(jī)減速箱超載荷斷齒。如發(fā)生砂卡、拉斷抽油桿(并不是抽

4、油桿有缺陷)、拉斷鋼絲繩等事故，也會(huì)發(fā)生超載荷斷齒。特別是在齒根有缺陷的情況下，不用超過多大載荷就會(huì)發(fā)生斷齒現(xiàn)象。齒輪斷齒發(fā)生的原因大體有兩種：一是齒輪本身存在質(zhì)量問題，質(zhì)量不合格，使用的原材料存在問題；一種是運(yùn)轉(zhuǎn)超過了本身的荷載，抽油的過程中井底情況比較復(fù)雜，有可能出現(xiàn)了井底事故導(dǎo)致抽油機(jī)突然超荷載運(yùn)行，一段時(shí)間后造成減速箱齒輪出現(xiàn)斷齒的情況。1.2.29減速箱齒輪點(diǎn)蝕與剝落。造成齒輪非正常磨損的原因除使用中發(fā)生的問題(如減速箱缺油、采用半流體潤滑液)之外，也有一些是因?yàn)闇p速箱制造質(zhì)量差。齒輪表面發(fā)生點(diǎn)

5、蝕和剝落的原因主要是齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度不足所致。這種點(diǎn)蝕和剝落與磨損的不同之處在于，金屬不是以微粒形式被磨損掉，而是以成塊的形式發(fā)生剝落，造成齒面凹坑，嚴(yán)重地破壞了齒型的正確性。減速箱齒輪表面常年在周期性交變載荷下運(yùn)行，并且載荷具有正反性，更容易造成齒輪的接觸疲勞。1.3減速箱出現(xiàn)串軸的問題現(xiàn)場抽油機(jī)減速箱多采用分流式人字齒輪進(jìn)行傳動(dòng)的，減速箱出現(xiàn)串軸的問題均是由輸入軸串動(dòng)引發(fā)的。造成輸入軸串動(dòng)的原因大體上由以下幾種情況造成的：輸入軸發(fā)生軸向串動(dòng)的原因是在于動(dòng)齒輪相對于中間軸產(chǎn)生了軸向傳動(dòng)，根本在于動(dòng)齒輪

6、與中間軸配合的過盈量不夠；輸出軸上從動(dòng)齒輪和中間軸加工制造的時(shí)候規(guī)格偏斜；中間軸和輸出軸上從動(dòng)齒輪螺旋角出現(xiàn)誤差造成串軸的發(fā)生；齒厚誤差、齒面不均勻磨損和過早磨損、齒背變形在減速器承受正負(fù)扭矩作用時(shí)造成的串軸。1.4減速箱出現(xiàn)軸承損壞的問題9軸承間隙調(diào)整不當(dāng)致使輸出軸受到的徑向力大，導(dǎo)致減速器軸承損壞。這也是軸承損壞多發(fā)生在輸出軸上的原因。根據(jù)現(xiàn)場的實(shí)際情況，結(jié)合基本的理論知識(shí)，減速器輸出軸的軸承最好選用球面調(diào)心滾子軸承，原因在于球面調(diào)心滾子軸承可承受較大的徑向力以及較小的軸向力，這種情況正好與抽油機(jī)減速

7、器的受力工況相互符合。球面調(diào)心滾子軸承工作過程不用調(diào)節(jié)軸承間隙的同時(shí)，它的軸向固定也異常簡單。由于對于由于減速器內(nèi)部齒輪、軸系及軸承發(fā)生故障損壞的情況不易靠直接觀測法判定，這些損壞處理不及時(shí)往往引發(fā)嚴(yán)重的后果，甚至是出現(xiàn)停產(chǎn)的結(jié)果，對于減速器運(yùn)行時(shí)的實(shí)際工況要進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，判斷減速器零部件的早期損壞的依據(jù)就在于檢測所得到振動(dòng)信號(hào)所做的頻譜分析。2、抽油機(jī)減速箱齒輪及軸承損壞的解決措施在機(jī)械故障診斷中，振動(dòng)信號(hào)是最常見的檢測信號(hào)，直接對振動(dòng)信號(hào)的時(shí)間歷程進(jìn)行分析和評估是狀態(tài)監(jiān)測和故障診斷最簡單和最直接的方法

8、，特別是當(dāng)信號(hào)中含有簡諧信號(hào)、周期信號(hào)或短脈沖信號(hào)時(shí)更為有效。減速器發(fā)生的故障不同，其對應(yīng)的振動(dòng)信號(hào)也不同，所以減速器各個(gè)元部件的非正常運(yùn)行可以通過它們的振動(dòng)波形及振動(dòng)頻率反映出來，正常情況下，抽油機(jī)減速器在運(yùn)行過程中，由于受力的作用，齒輪嚙合傳動(dòng)會(huì)產(chǎn)生一定的振動(dòng)。當(dāng)齒輪或軸承損壞后，減速器的振動(dòng)發(fā)生改變，其振幅、頻率、速度及加速度等值均發(fā)生變化。2.1減速箱齒輪損壞的問題9當(dāng)發(fā)生齒輪輪齒折損、局部齒面磨損等局部異常時(shí)，會(huì)在高