抽油机减速器常见故障浅析.pdf

经验 交 瓣 机械研究与应 用 抽油机减速器常见故障浅析 郑德贵 李保全 长庆油田公 司机械 制造总厂 甘肃 庆阳7 4 5 2 1 7 摘要 根据油 田井场抽 油机减速 器常见故障 结合减速 器生产制造 分析减速 器结构 找 出原 因并提 出改进措 施 为 解决减速器常见故障提供一些参考 关键词 抽油机 减速器 轴承失效 齿轮 串轴 中图分类号 T M3 0 7 文献标识码 B 文章编号 1 0 0 6 4 4 1 4 2 0 1 1 0 2 0 1 0 2 0 2 Co mm o n f a u lt s a na l y s is o f t he p u m pi ng u nit g e a r r e d uce r Z h e n g D e g u i L i B a o q u a n Ma ch i n e m a r t ff f ac t u r e p la n t C h a n g q i n g o i l fi d d co m p a n y Q i n g y a n g C a n s u 7 4 5 2 1 7 C h i n a Ab s t r a ct A cco r d in g t o t h e co mmo n f a u lt s o f t h e p u mp i n g u n i t g e a r r e d u ce r i n the o il fi e l d co mb i n e d w it h g e a r r e d u ce r ma n u f a ct u r in g the r e d u ce r s tr u ct u r e is a n a ly z e d a n d t h e l a s o n s o f t h e s e a ccid e n t s a r e an al y z e d a n d imp r o v e me n t me a s u re a r e B d o p t e d f o r t h a t wh ich i s h e l p f u l f o r s o l v in g e o mmo r l f a u lt s o f g e a r red u ce r Ke y wo r d s p um p in g u n it g e a r r e d u ce r b e a r in g f a ilu r e g e a r a x ial p la y 1 抽油机减速器结构 抽油机减速器是抽油机的核心部件 如果出现故 障 将直接影响抽油机的运行 影响采油效率 甚至造 成停产 抽油机减速器主要 由输入轴 中问轴 输 出 轴 中间齿轮 从动齿轮 轴承 壳体 轴 承盖板等组 成 如图 1 所示 l 2 3 4 5 6 7 f 一 一 l 二 r 71 L I n 刀 I E I 1 1 丌 图1 抽油机减速器结构示意图 1 输入轴轴承盏板2 输入轴3 中间轴4 中问轴承盖板 5 输出轴轴承盖板6 输出轴7 壳体8 从动齿轮9 从 动轴轴承l O 中间齿轮1 1 中间轴轴承l2 输入轴轴承 近 两 年 外 购 抽 油 机 减 速 器 额 定 扭 矩 1 3 k N 2 6 k N 3 7 k N 5 0 o o多台 对出现频率高 的故障进行统 计 如表 l 所示 某厂 自制减速器则极少出现上述故障 笔者以制 造减速器生产经验 分析了上述故障产生的原因及解 决办法 为更好的解决减速器故障提供参考 表 1 减速器故 障统计表 2漏油 2 1 轴头漏油 轴承盖板密封结构为常用的迷宫密封 如 图 2 所示 轴头漏油原因有以下两方面 轴承盖板迷宫 槽 内径与外径 与减 速 器 箱 体孔 装 配 处 同 轴 度 超 差 密 封 间 隙 过 大 轴 承 盖 板与减速器箱 体孔端面密封 2 z L f 轴 2 轴 承 置 板 图2 轴头密封结构示意图 为耐油橡胶垫 橡胶垫破损也会造成漏油 2 2合箱面漏油 合箱面漏油多由壳体变形引起 防止壳体变形 可采用 自然时效与人工时效相结合 自然时效 需将 壳体毛坯放置三个月以上 人工时效 在壳体具加工 前 用振动失效仪进行一次时效处理 消除铸造应力 箱体 箱盖合箱时涂抹平面密封胶 收稿 日期 2 0 l1 0 3 0 2 作者简介 郑德贵 1 9 8 1一 男 山东五莲人 助理工程师 主要从事石油机械设计制造方面的工作 1 0 2 机械研究与应用 2 3壳体漏油 壳体漏油是 由铸造时产生的气孔 砂眼等缺陷引 起 的 在壳体毛坯加工前 需在壳体底座内表面刷涂 航空煤油 进行 6 0 mi n渗漏试验 即可检验壳体是否 漏 油 3 轴 承失效损坏散架 输入轴轴承 中间轴轴承为圆柱滚子轴承 输出 轴轴承为调心滚子轴承 减速器轴承润滑采用输入 轴轴承采用飞溅润滑 中间轴轴承及输 出轴轴承采用 油路润滑 轴承损坏 散架一般是 由润滑不到位或者 受到过大冲击引起 输人轴轴承损坏 多由串轴 抽油 机上下冲程死点周期性冲击大造成 的 中间轴轴承与 输 出轴轴承油路润滑不等油路 引起中间轴承润滑油 不到位 轴承干烧失效散架 4 齿轮断裂磨损 齿轮断裂多为铸钢齿 轮在铸造过程 中产生的气 孔 砂眼等缺陷 在加工过程未被发现 在减速器运行 中 出现断裂 铸钢件齿轮粗车后 有气孔 砂眼的地方多数厂 家进行补焊处理 但需要进行二次调质处理 否则造 成补焊处硬度高 组织不均匀 减速器运转一段 时间 后 易出现补焊处断裂 导致打齿 齿轮热处理硬度不符合要求会导致齿轮接触面 耐磨性差 缩短齿轮使用寿命 高速级 的齿轮轴热处 理硬度 应高于低速级的铸钢齿轮热处理硬度 5 异晌振动 减速器 响声大 振动 多发生在 曲柄换 向上下死 点时 其产生原因多为齿侧间隙引起的 圆弧齿 轮传动 的侧 隙基本 上 由齿廓决定 按照 G B T 1 2 7 5 9 1 9 9 1 标 准规定 当 m 1 5 6 m m时 法面侧隙为 0 0 6 m 当 m 7 5 0 m m时 法面侧隙为 0 0 4 m 切齿深度偏差 中心距偏差会引起侧隙 的改 变 实际侧 隙不得小于上述数值 的2 3 2 J 要保证双圆弧齿轮传动侧隙 配对的齿轮及齿轮 轴必须使用同一标准同一厂家生产的双圆弧滚刀 箱体 三孔 中心距 公差选 择 以 2 6 k N减 速器 为 例 三孔中心距分 别为 3 0 0 mm 4 0 0 mm 通 常情况下 公差为 3 0 0 t O 0 4 0 5 m m 4 5 0 0 0 4 4 5 m m 经过车间 生产制造及采油厂前线试验得出 中心距走下差时 经验交流 3 0 0 0 mm 4 5 0 0 mm 减速器出现 响声大 曲柄 换向振动情况很少 传 动齿轮齿顶圆公 差多采用为 h 7 齿根 圆公差多采用 j s 8 6输入轴 串轴 串轴是抽油机减速器最常见的故障 串轴 的受多 方面影响 人字齿轮对称度是影响串轴的主因 输入 轴为人字双圆弧齿轮 如图 3所示 图 3 主动轴示意图 图中 a为对称面 b为左齿面 c 为右齿面 左 右的齿面需基于 fl 面对称 对称度要求在 0 2 m m 内 中间轮装配到中间轴上 左右齿轮对称度精度要求在 0 2 ra m 内 减速器装配跑合主要依靠轴 齿轮 轴承 装配后 进行空载跑合 装配采用从动齿轮定位 依 次装配中间轮组件 输人轴组件 跑合时 因人字齿轮 受力特性 中间轴组件 输入轴组件轴向微串动 对称 面重合 运行平稳 之后根据轴承端面距离 调试轴承 盖板与轴承外端面的间隙 主动轴及中间轴轴 承与 轴承盖板端面距离为 0 2 0 4 m m 定位端输出轴轴 承与轴承盖板端面距离为 0 另一侧距离 为 0 4 0 6mm 7 结论 1 抽油机减速器 的常见故障有漏 油 轴承失 效 齿轮断裂磨损 换向异响振动 输入轴串轴等 2 减速器中心距公差 齿轮齿顶 圆及齿根 圆公