油田抽油機減速箱防漏技術探討

張殿龍 杜健平 趙元林 張穩峰

（中國石油長慶油田公司第九采油廠，寧夏 銀川 750001）

1 概述

抽油機是油田大量使用的機械采油設備，抽油機減速箱齒輪的合理潤滑，對維持抽油機正常運轉和延長設備使用壽命具有非常重要的作用。由于減速箱制造工藝和使用維護不到位、使用條件惡劣等原因引起漏油，不但污染環境，而且缺油后，易造成齒輪副干磨，加速了齒輪磨損，間隙增大后，減速箱發生異響，降低了設備使用壽命，增加了潤滑油消耗量。在多年對采油三廠、五廠和六廠減速箱的修理中發現，減速箱漏油部位以軸端最為嚴重。雖然減速箱結構經過廠家的多次改進，但從現場使用中看出，使用現有的密封及密封結構不能完全解決漏油現象。

2 減速箱結構及類型

目前減速箱結構多采用雙排漸開線齒輪傳動，三軸兩級減速，結構主要包括上蓋、下體、輸入軸、中間齒輪總成及大齒輪總成、輸出軸、皮帶輪、剎車裝置和附件。在長慶油田，配套抽油機的減速箱主要是長慶石油機械制造總廠生產的雙排齒嚙合的普六型、普八型及高八型、高六型、高十型等。

3 減速箱的潤滑機理

潤滑油的質量對預防減速箱漏油起著十分重要的作用。減速箱齒輪和滾動軸承采用油池中的潤滑油飛濺潤滑，所用潤滑油類型及粘度主要按齒輪傳動的潤滑要求確定。

3.1 閉式齒輪傳動對潤滑的基本要求

因減速箱處于陜北地區風沙大、溫差大的惡劣環境以及本身的重負荷、大沖擊、不平衡和大承載，要求潤滑油有適度的粘度、極壓性、油性和熱氧化安全良好；防銹性、泡沫性及抗乳化性好。而齒輪油的油性和極壓性是保證齒輪正常運轉的基本使用性能。目前減速箱使用的極壓型工業齒輪油，它含有以硫、磷、氯等化學活性元素等為主的無機化合物添加劑，其中極壓劑、油性劑、抗氧劑、防銹劑、抗泡劑等具有良好極壓性和油性，良好的熱氧化安定性、抗銹性、抗乳化性和抗泡性，能滿足使用要求。

3.2 潤滑油牌號

常用減速箱潤滑油有1 5 0號、2 0 0號和2 5 0號普通工業齒輪油，屬于低極壓工業齒輪油。2 0 0號和2 5 0號工業齒輪油比1 5 0號工業齒輪油粘度大，說明書規定冬天使用1 5 0號工業齒輪油，夏天使用2 0 0號和2 5 0號工業齒輪油。根據多年的現場檢查發現，抽油機減速箱按季節更換潤滑油的不多，導致減速箱齒輪、軸承等磨損快，產生漏油現象。

3.3 潤滑油變質原因

由于陜北地區風沙大,沙塵進入減速箱內部,與潤滑油產生簡單的混合物,大大加快齒輪之間的磨損,影響減速箱的壽命，極易導致減速箱漏油產生。若管理不到位，減速箱內進入雨水或者呼吸器不暢通，熱量不能散發，產生積水（從多年的維修來看，1 5%的減速箱里有水），加速了潤滑油的乳化程度，嚴重腐蝕零配件（主要是齒輪、軸承），不但產生漏油現象還縮短減速箱的使用時間壽命。

3.4 密封點

減速箱共有5個密封點，其中4個動密封（輸入軸兩端，輸出軸兩端），靜密封1個（上下箱體的接觸面）。動密封由于各種原因，在多年的維修、更換中發現，接近9 7%的漏油屬于動密封漏油。中間軸承處一般不漏油。

3.5 潤滑機理

齒輪靠侵在潤滑油的齒帶油潤滑。輸出軸靠回油槽流油潤滑；中間軸靠刮油板刮油潤滑；輸入軸靠飛濺和回油槽流油潤滑。輸入軸和輸出軸主要依靠骨架密封、回油槽進行密封。輸入軸高速旋轉在離心力的作用下，把潤滑油摔到上箱蓋壁上體，潤滑油流到回油槽，并沿油槽分別從四個軸承的外側流到軸承處，在骨架密封各處封嚴的情況下，潤滑油從軸承滾珠間隙流入油池，而中間軸依靠刮油板刮油，對輸入、輸出軸承的內側進行潤滑，同時潤滑油對軸承也分別從外進行潤滑。

4 減速箱的漏油部位

4.1 輸入、輸出軸軸承壓蓋處漏油

在減速箱生產過程中，由于各部件精度和裝配水平的限制，加上在結構上的不合理，使承受扭矩的輸入軸和輸出軸有軸向竄動的趨勢，導致兩軸容易出現漏油現象。

4.2 上下箱蓋結合面漏油

由于制造加工水平使上下蓋的水平度差，相互間隙大于潤滑油分子，流體經過間隙流出。同時由于密封膠未能完全與上下箱體充分接觸，也能產生間隙，導致箱體在內部壓力較大時潤滑油漏出。

4.3 過量漏油

機油液面過高，易從上下蓋靜密封面漏油。

4.4 帶壓情況下漏油

呼吸器不暢通，減速箱內產生的熱量不能及時散發，易積水，使機油乳化，齒輪和軸承嚴重磨損，產生漏油現象。

4.5 裂紋漏油

箱體在投用時一些鑄造缺陷沒有顯現出來，經過長時間使用后，因溫度變化，易讓沙眼、夾砂等鑄造缺陷表現出來而漏油；箱體安裝時受到撞擊，隨著運行時間的延長，漏油；由于地基不平，減速箱運行時震動，導致箱體產生裂紋而漏油。

4.6 排污孔漏油

排污孔螺栓未扭緊，潤滑油沿絲扣流出；箱體內壓力過高，導致潤滑油從通氣孔漏出。從目前使用情況來看，第一種漏油現象最為普遍，也最為嚴重。

5 減速箱防漏方法

5.1 改進密封

5.1.1 改進密封材料性能

使用耐油性、耐高低溫和塑性好、抗老化的材料作密封材料。

5.1.2 改進軸承壓蓋結構

軸承壓蓋將密封壓正、壓緊，其位置緊靠軸承外圈。利用螺絲的旋緊力，軸向擠壓密封，使其產生徑向擴張，達到密封的作用。隨著運轉時間加長，磨損量加大，它的缺點就表現出來。

解決辦法：將軸承壓蓋內孔加深到1.4～1.5個密封厚度，其維修安裝方法：按照抽油機旋轉方向，將密封件4 5度切開，兩個開口相錯1 8 0度放置（僅僅在曲柄不易卸下的情況，進行這樣維修），然后上緊壓蓋螺絲。經多次試驗結果表明，這種方法防漏效果顯著。若再漏油。可能是：①軸承端蓋螺絲未上緊；②密封未放正；③兩密封的開口方向錯位量小；④密封開口角度太大或太小。

5.2 加快潤滑油的流動速度

因潤滑油粘度較大，流動速度慢，在回油槽不暢通、回油孔細小的情況下（當有異物或者有塵土淀積），潤滑油流動不暢通，不能達到軸承潤滑部位。解決辦法：①夏天由于環境溫度高，使用粘度大的2 0 0號或2 5 0號極壓齒輪油，防止流動過快，摩擦副表面形不成油膜；冬天使用粘度小的1 5 0號極壓齒輪油，保證對軸和軸承的充分潤滑；②對箱體回油槽銑削加工，使回油槽有一定的傾斜度，加速潤滑油的流動，同時還能防止塵土在回油槽淀積；③在上下箱體合蓋時，將回油槽刷干凈，將上蓋進行認真的清洗，防止有易脫落的物質附著；④在減速箱通氣孔上安裝呼吸器，防止塵土進入箱體內。

5.3 改進結合面的精度和密封性

①制造時提高結合面的精度，防止內壓過大漏油。②增加結合面密封處密封膠的厚度和寬度。現在修理主要使用的是三和液態密封膠，能防酸堿、汽油、石油氣、機械油、耐溫：-3 0℃——2 5 0℃，耐液壓：8.4 M P a耐氣壓：2.1 M P a，粘度：0.8-1.5×1 0 4 C P。

6 其他密封新材料

6.1 N V 5 0 5 7型鎂基合金密封圈

在維修的采油三廠減速箱上使用效果較好。優點：密封性能好，能耐高低溫、酸堿，由于是自潤滑材料，具有自潤滑功能。減小對輸入軸、輸出軸的磨損傷害。缺點：①價格高；②密封時使用大量的密封膠，且每次更換后不能重復使用；③維修安裝時間長，不能在有竄軸現象的減速箱上使用。

6.2 毛氈密封

雖在別的單位使用較多，但仍出現不少問題。優點：①毛氈拆裝技術要求低；②成本低。缺點：磨損速度快，需要反復更換，加大勞動強度。

6.3 高分子三聯符合式浮動密封圈

在維修的采油六廠減速箱上使用效果較好。優點：①密封效果好；②能在竄軸的減速箱上使用。缺點：①不耐磨損；②價格較高。

結語

減速箱漏油在抽油機上是一個普遍問題。過去，維修后的減速箱有3 0%在沒有過保修期就漏油。從2 0 0 7年開始，通過采取以上措施后，我廠維修的變速箱在保修期因漏油返修的減少到5%以下，有效的控制了減速箱漏油現象，減少了返修率，控制了成本。

[1]華東石油學院礦機研究室.石油鉆采機械[M].北京：石油工業出版社，1980.

[2]汪德濤.潤滑技術手冊[M].北京：石油工業出版社，1998.

[3]文國平，張少華.抽油機減速箱軸封防漏技術改造[J].中國設備工程，2003.