抽油機(jī)減速箱故障原因及處理對(duì)策

摘要：抽油機(jī)主要故障多發(fā)生在減速箱部位，占總故障發(fā)生率的90%左右，減速箱一旦發(fā)生故障，維修或者更換費(fèi)用都比較高，因此做好抽油機(jī)減速箱日常維護(hù)維修、找出故障發(fā)生原因并積極防范，有利于提高減速箱安全運(yùn)行性能，降低抽油機(jī)維護(hù)維修成本，提高工作效率和產(chǎn)能效益。

關(guān)鍵詞：抽油機(jī)；減速箱；故障原因；處理對(duì)策

在采油機(jī)械設(shè)備中，抽油機(jī)應(yīng)用已經(jīng)有百余年歷史，由于其性能穩(wěn)定。構(gòu)造簡(jiǎn)單，所以應(yīng)用范圍非常廣泛。從當(dāng)前抽油機(jī)使用情況來(lái)看，國(guó)內(nèi)不少油田抽油機(jī)工作年限已經(jīng)二十年，這一比例高達(dá)50%以上。由于設(shè)備長(zhǎng)期運(yùn)行，部件磨損老化問(wèn)題時(shí)有發(fā)生，尤其是減速箱更成為機(jī)械設(shè)備故障高發(fā)點(diǎn)。以下將針對(duì)抽油機(jī)減速箱故障表現(xiàn)及成因進(jìn)行分析，并提出相應(yīng)的處理對(duì)策。

1 抽油機(jī)減速箱常見(jiàn)故障分析

1.1 減速箱漏油

減速箱可多處發(fā)生漏油現(xiàn)象，其中主動(dòng)軸頭密封不佳所造成的漏油問(wèn)題最為多見(jiàn)，也是漏油問(wèn)題最嚴(yán)重的部位。如果屬于內(nèi)脹式剎車減速箱，那么裝置剎車輪的一側(cè)漏油現(xiàn)象更明顯。其他部位如減速箱的合箱面出現(xiàn)漏油、減速箱上部視孔蓋漏油、底部放油孔發(fā)生漏油等。

1.2 減速箱齒輪損壞

減速箱齒輪可能發(fā)生磨損、斷齒等故障。在現(xiàn)場(chǎng)工作中，除上述原因外，還有可能出現(xiàn)齒面腐蝕、剝落等問(wèn)題。造成這一現(xiàn)象的原因在于減速箱本身材質(zhì)質(zhì)量不過(guò)關(guān)，因此在抽油機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)中，齒輪荷載過(guò)量問(wèn)題較少發(fā)生。但是在抽油工作運(yùn)行中，由于井底情況相對(duì)復(fù)雜，尤其是在井底出現(xiàn)事故時(shí)，有可能使減速箱齒輪荷載大幅增加，進(jìn)而造成斷齒。如砂卡、抽油桿斷裂、鋼絲繩斷裂等，這些都會(huì)引發(fā)斷齒故障。如果齒根存在質(zhì)量缺陷，那么正常荷載下也有可能出現(xiàn)斷齒。

減速箱缺油、潤(rùn)滑液不適用都可能造成齒輪故障。此外，齒輪表層還會(huì)出現(xiàn)腐蝕、剝落等現(xiàn)象，主要原因在于齒輪接觸點(diǎn)疲勞強(qiáng)度較差。這一現(xiàn)象與齒輪正常磨損有很大不同，其表面金屬并非以微粒狀態(tài)被剝離，而是以塊狀形式大面積菠蘿，進(jìn)而導(dǎo)致齒面出現(xiàn)凹坑，影響齒輪規(guī)范運(yùn)行。這一破壞過(guò)程首先表現(xiàn)在齒面出現(xiàn)細(xì)微裂紋，裂紋會(huì)浸透潤(rùn)滑油，經(jīng)過(guò)多次咬合作用使裂紋持續(xù)增大發(fā)展，隨著裂紋不斷加長(zhǎng)、加深，潤(rùn)滑油填充也會(huì)隨之增加，最終導(dǎo)致齒輪表層金屬剝落。

1.3 減速箱串軸

在目前使用的抽油機(jī)中，減速箱多為人字齒輪運(yùn)行設(shè)計(jì)，輸出軸通過(guò)軸承獲得軸向定位，中間軸和輸入軸則為無(wú)軸向設(shè)計(jì)軸承，利用人字齒輪通過(guò)輸出軸獲得軸向定位。這一設(shè)計(jì)使減速箱串軸問(wèn)題時(shí)有發(fā)生，主要原因有斷齒、齒輪加工不規(guī)范、過(guò)盈量不足等。還有兩側(cè)從動(dòng)齒輪出現(xiàn)螺旋角誤差、齒輪厚度出現(xiàn)誤差等，齒面磨損、表面不均勻、齒背變形等也會(huì)造成串軸故障。

1.4 減速箱軸承損壞

這一故障主要出現(xiàn)在輸出軸部位，由于輸出軸徑向力過(guò)大或者軸承間距不合理都會(huì)造成軸承損壞。從實(shí)踐數(shù)據(jù)來(lái)看，潤(rùn)滑油質(zhì)量不佳也是導(dǎo)致軸承損壞的主要原因。

2 抽油機(jī)減速箱故障處理對(duì)策

2.1 減速箱漏油處理

密封圈以開(kāi)口結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為佳，壓蓋部位要易拆卸，便于密封圈更換。輸入、輸出軸軸承油孔要適度擴(kuò)大。減速箱頂蓋要密封良好，規(guī)范安裝呼吸閥，避免灰塵落入箱內(nèi)。同油孔可以改裝為傾斜設(shè)計(jì)，以增加油孔疏通的便捷性。減速箱既有位置要適中，中間軸墊要進(jìn)行及時(shí)更換，螺栓要固定好。在箱面更換軸墊需要重新涂膠，由于工作量過(guò)大，可以采用僅箱口涂膠方式。

2.2 減速箱齒輪損壞處理

協(xié)調(diào)抽油機(jī)位置、使其保持平衡能有效保護(hù)減速箱齒輪。控制抽油機(jī)沖次有利于保護(hù)減速箱齒輪，如果抽油機(jī)出現(xiàn)異常，可以內(nèi)氣運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，以加大對(duì)減速箱的保護(hù)作用。變速箱頂蓋要密封完成，減少水漬、灰塵以及各種雜物浸入。在油箱中加裝若干磁鐵裝置，可以有效吸附潤(rùn)滑液當(dāng)中的金屬雜質(zhì)，以控制液體內(nèi)金屬微粒干擾。

2.3 減速箱串軸處理

在機(jī)械加工制造中，要注意保持三軸剛度，尤其對(duì)于主軸及中間軸，更需要良好的剛度保障。除增加軸體直徑方法外，還可以通過(guò)軸承部位結(jié)構(gòu)尺寸增加其剛度。在齒輪加工過(guò)程中要增加精密度，最大限度的保證齒形誤差最低值，避免齒輪厚度不一致，尤其需要注意齒輪螺旋角誤差值。

在現(xiàn)場(chǎng)管理中則需要對(duì)減速箱輕微串軸進(jìn)行沖次調(diào)整，保證在其材質(zhì)特征允許范圍內(nèi)進(jìn)行微調(diào)，以此控制串軸問(wèn)題。如果問(wèn)題較為嚴(yán)重，要及時(shí)送檢報(bào)修，避免出現(xiàn)故障延伸問(wèn)題。調(diào)整抽油機(jī)整體平衡，如果平衡塊已經(jīng)調(diào)整至最大值而問(wèn)題仍未解決，則可以嘗試在游梁尾部加裝平衡塊。輸入軸蓋板打開(kāi)后，觀察軸承運(yùn)動(dòng)軌跡，如果出現(xiàn)跑內(nèi)圓現(xiàn)象要及時(shí)報(bào)修，如果跑外圓則需要在軸承一側(cè)加裝薄鋼板，其后擰緊蓋板，保證密封性能良好。

2.4 減速箱軸承損壞處理

如工程條件允許，則需要對(duì)油井參數(shù)進(jìn)行持續(xù)優(yōu)化，減少軸承承重壓力。注重潤(rùn)加油質(zhì)量，對(duì)油質(zhì)進(jìn)行及時(shí)檢查。避免減速箱內(nèi)進(jìn)入雜物阻礙油路暢通。

2.5 減速箱輸出軸損壞處理

曲柄差動(dòng)螺栓要進(jìn)行加固處理，檢查鍵槽與按鍵配合良好，如果間隙過(guò)大可加裝墊片或者啟動(dòng)另外鍵槽。針對(duì)剪刀差進(jìn)行校正，如誤差超出限制值要及時(shí)調(diào)整。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，抽油機(jī)減速箱故障的成因較為復(fù)雜，可能由于設(shè)備本身質(zhì)量問(wèn)題，也可能由于使用不規(guī)范、維護(hù)不當(dāng)導(dǎo)致故障出現(xiàn)。工作人員需要針對(duì)減速箱具體故障表現(xiàn)及時(shí)采取措施，以故障預(yù)防為主，以提高減速箱運(yùn)行性能，降低運(yùn)行成本，同時(shí)還有有效提高減速箱運(yùn)行壽命，有利于出油效率的提高。

參考文獻(xiàn)：

[1]魏旭.淺談抽油機(jī)減速箱漏油原因及對(duì)策[J].中小企業(yè)管理與科技（上旬刊），2016（03）.

[2]馬玉寧，趙黎明，劉建偉，和瀧.抽油機(jī)減速箱輸出（入）軸漏油分析與治理[J].中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品，2014（04）.

[3]何顯斌.淺談抽油機(jī)減速箱呼吸閥工藝改進(jìn)與應(yīng)用[J].化學(xué)工程與裝備，2016（02）.

作者簡(jiǎn)介：王曉利（1976-），男，漢族，黑龍江青岡縣人，本科，助理工程師，當(dāng)前職務(wù)：副大隊(duì)長(zhǎng)。