抽油機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傳動組件中的重要核心部件，起到增加扭矩和傳動力，還有減速的作用。在使用的過程中經常會出現故障而對生產造成影響。文章探討減速器常見的故障及其處理方法。首先對減速器出現的故障進行分析，如漏油、震動和串軸等情況，針對具體情況探討解決方法，以此探索提升抽油機減速器質量的方法。

關鍵詞減速器；漏油；震動；串軸

中圖分類號：TE933.1 文獻標識碼：A 文章編號：1671-7597（2014）12-0115-01

減速器是抽油機傳動組件中的重要核心部件，起到增加扭矩和傳動力，還有減速的作用。隨著抽油機使用時間增加，機械設備難免出現問題，減速箱一旦出現故障就會影響到抽油機的正常運行，從而給采油生產帶來損失。抽油機減速器的主要組成部件包括人字齒輪、左右旋齒輪、主動軸、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，竄軸。在實際使用過程中要通過監測減速器運行情況，及早判斷減速器零部件是否出現故障，及時維護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在從動軸和主動軸的密封部位。引起此現象的原因與減速器的密封和工作環境相關，密封件的磨損加劇，加入過量潤滑油還會導致矩形槽式密封圈軸端滲油。潤滑油液面過高時也會出現漏油。

減速器合箱面處也容易漏油，造成的原因有：減速器在組裝時箱體與箱座合箱面上有雜質或不平整；密封膠因位置不對和斷點導致漏油；箱體生產過程中的缺陷導致漏油；箱體和箱座未消除的應力在使用過程中使合箱面發生變形；加工過程中粗、細加工為進行應力釋放就分開加工，合箱面應力不均，隨著應力逐漸釋放出現緩慢變形。

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常發生漏油。這是因為有些油區土壤沙化現象嚴重，抽油機設備的工作環境差以及箱體自身存在的而在試車過程中無法發現的缺陷，長期在野外惡劣環境中工作，時間一長就容易出現滲漏情況。

解決抽油機減速器漏油的方法有：減少鑄件變性，及時對機座、箱蓋等部件做時效處理，消除鑄造應力；箱體和箱蓋合箱時均勻涂抹平面密封膠，盡量保證連續涂抹，厚度均勻；適當加大密封面；根據地理環境和季節變化，適時更換和化驗齒輪油；對于視孔蓋、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

減速器振動原因主要有齒輪故障，如齒輪出現斷齒、非正常的磨損、齒面點蝕和剝落、齒面偏磨現象嚴重或尺側間隙過大等。軸承損壞、滾鍵或井下受阻同樣會產生沖擊脈沖振動和異響。

2.1 齒輪故障

減速器齒輪故障有齒面點蝕、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；超載荷運轉；輪齒彎曲強度不夠等都會導致斷齒。

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

3）齒面點蝕和剝落。齒輪的接觸疲勞強度不足是造成齒面點蝕的主要原因。決定齒輪接觸疲勞強度的因素有材質、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、運動精度較差等。

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

5）齒側間隙過大。過大的齒側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、磨損和負載的情況而出現。

2.2 軸承損壞

軸承潤滑不到位或沖擊力過大無法承受時，會使軸承出現裂紋、損壞，干燒甚至散架，在轉動過程中會出現軸承滾珠與內外圈卡死，使減速器產生振動并發出異響聲。

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減小，從而導致間隙的出現，這些都會造成減速器裝配后發生滾鍵。當從動齒輪發生滾鍵時，會導致減速器停滯，使減速器產生振動和噪音。

2.4 井下狀況的影響

減速器的異響和震動可能因為井下突變的載荷或是出現卡鉆等情況，阻礙了抽油桿運動而影響到減速箱。

3串軸的原因分析及解決措施探討

3.1 竄軸的原因分析

抽油機減速器輸入軸串動容易導致串軸。動齒輪相對于中間軸過小的過盈量會使其發生轉動，從動齒輪的加工偏差或是存在誤差的螺旋角都會導致串軸；還可能造成串軸的因素包括齒面出現過早和不均勻的磨損、齒厚較大誤差以及齒背變形，當正負扭矩作用在減速器上后就會導致串軸。

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齒輪之間的過盈量就會導致串軸：一是兩半從動齒輪的一個存在過小的過盈量，如果受到正負扭矩作用才可能出現串軸的情況；而是兩個都存在過小的過盈量，兩半從動齒輪出現同時向內和外移動，且在移動的距離和速度上都不相同時受到正負扭矩作用，此時才可能出現串軸的情況。

若果兩半從動齒輪的一個為較小的過盈量，扭矩的軸向分力會產生作用，正扭矩促使向外移動，負扭矩促使向內移動。在沒有負扭矩而只存在正扭矩的情況時不會出現串軸。齒輪的外移會使得人字齒輪對中線也同時外移；同理，齒輪的內移也帶動其朝內移動，就會導致串軸。

如果兩半從動齒輪中有兩個過小的過盈量，兩半從動齒輪會受到正扭矩軸向分力作用而向外移動；受到負扭矩時向內移動。如果這兩個速度不相等，人字齒輪對中線就會變化而導致串軸。而在速度相等，或是只有正扭矩和負扭矩中的一個時，都不會出現串軸。

綜上所述，導致減速器故障的原因多為加工因素，也受現場使用情況影響。為保證減速器的高效運行，在生產過程中要對工藝的執行情況進行嚴格要求，對加工、試驗和組裝等環節嚴格控制，同時做好生產管理來保障減速器的制造質量。

參考文獻

[1]郭建珠，姚憲華，韓復忠.礦用大型減速器的失效監測機理及手段[J].機械管理開發，2014（1）.

[2]馬彩英，楊敏超，劉振慶.復合傳動減速器的降噪[J].中國科技博覽，2014（5）.

[3]張曉光，趙志科，陳瑩瑩.基于齒輪減速器的振動實驗裝置研制[J].實驗技術與管理，2014（1）.

endprint