油田抽油機減速器潤滑研究

耿中亮

（大慶油田有限責任公司第四采油廠，黑龍江大慶 163511）

0 引言

大慶油田第四采油廠擁有各型抽油機5920臺,每年用于減速器修理費用500余萬元人民幣。據不完全統計,抽油機故障85%以上發生在減速器,而減速器的損壞主要是由于潤滑不良所致。減速器是抽油機的關鍵部件，多為兩級分流式雙圓弧圓柱齒輪減速器，具有工作平穩、承載力大、使用壽命長、噪音小、密封性好、安全可靠、安裝使用方便等特點，起減速、增加扭矩和傳遞動力的作用。由于抽油機減速器承受交變重荷,野外安裝使用,無人職守,東北地區冬夏溫差大,潤滑條件苛刻,致使部分減速器內潤滑油變質或雜質含量上升,使減速器發生漏油、齒輪損壞、串軸、軸承損壞等故障。

1 減速器結構與潤滑原理

減速器作為抽油機調節轉換動力運行方式的核心部件，多為3軸2級減速，有1個輸入軸、1個輸出軸和1個支承軸（中間軸）。輸出軸以及支承軸平行配置，輸入軸有動力輸入，支承軸無動力輸入，輸入軸和支承軸是2個高速軸，2個高速軸通過偏心套、平行配置為2級減速結構。

在正常情況下，減速器一般采用油浴、飛濺潤滑，齒輪從油池浸油潤滑,軸承靠飛濺及回油槽中的油進行潤滑。但在最低沖次的要求下，浸于油液的大齒輪轉數較低，不能完全滿足飛濺潤滑的條件。目前，采用安裝刮油板的集油方式，加強對減速器各軸承和齒輪的潤滑。如圖1所示，抽油機減速器采用2級分流式人字齒輪傳動，潤滑方式為油浴潤滑，刮油器從中間級齒輪上刮油后經分布在減速器箱座上的油道流到低速軸承和中間級軸承進行潤滑，輸入軸的軸承潤滑靠齒輪飛濺后經輸入軸與中間級齒輪嚙合后擠油至軸輸入級軸承室進行潤滑。

圖1 減速器結構

2 減速器潤滑油選用技術

2.1 減速器運轉工況條件

（1）減速器通常在露天條件下工作，要經受日曬、雨淋、風吹、熱烤、寒襲的考驗。有些抽油機還暴露在含硫化氫氣體的環境中，而且在很多場合，抽油機周圍還有飄浮的細沙。不同地區的氣溫變化（-46～52）℃，陽光的輻射熱也能使溫度升高。潮濕季節早晚的溫度變化會使水蒸氣凝結在減速器內。

（2）可能是連續運轉或間歇運轉，也可能每個月只運轉幾個小時。

（3）抽油機常常在邊遠地區運轉，由于操作人員比較少，不可能經常對抽油機進行維護保養。井場附近可能有汽油加油站，卻遠離任何一個潤滑油供應站。

（4）在可能的情況下，操作人員總想盡可能少換潤滑油，甚至（1～3）a不換潤滑油。

2.2 減速器的選油技術要求

抽油機減速器的潤滑對抽油機的正常工作起著至關重要的作用，因此選擇適用的潤滑油非常重要，針對抽油機潤滑油有相應的技術要求，總體要求是具有良好的黏溫性能、擠壓抗磨性、抗氧化安定性、防腐防銹性、抗乳化性。

（1）黏溫性能。抽油機基本在野外作業，氣溫變化幅度大，冬夏溫差（50～80）℃，為確保抽油機運轉正常，對潤滑油的粘溫性要求較高。

（2）極壓抗磨性能。齒輪的承載能力要求，以減少齒輪磨損，延長使用壽命，極壓抗磨性能主要取決于潤滑油添加劑的性能。

（3）抗氧化安定性。由于抽油機減速器專用齒輪油在工作中齒面嚙合產生的熱使油溫升高，與空氣、雜質等接觸，在溫度較高的情況下容易氧化變質，使齒輪油失去原有的性質，潤滑性能減弱或失效，而且氧化產生的酸還會腐蝕金屬，氧化產生的油泥、漆膜會沉積在齒輪表面，影響齒輪的正常潤滑。

（4）防腐防銹性。抽油機減速器齒輪油氧化產生的酸性物質可對齒輪造成腐蝕，氧化形成的油泥膠質酸性物質使齒輪生銹，特別是和冷凝水接觸容易生銹和腐蝕，引起油質進一步劣化；

（5）抗乳化性。抽油機在戶外作業，設備密封不好很容易進水，減速器運轉中接觸到冷凝水和冷凝液是齒輪油乳化，引起添加劑水解或沉淀分離，產生有害物質，失去潤滑性，影響潤滑油的質量。

2.3 減速器潤滑油標準

中國石油依據抽油機運行的實際工況條件，制定了企業標準Q/SY 1138—2008《寒區抽油機用潤滑油技術條件》，規定了寒區條件下抽油機減速器用潤滑油的技術內容、取樣、檢驗方法和判定原則（表1），適用于油田寒區條件下抽油機減速器齒輪油的選用和質量檢驗。

3 減速器潤滑油更換技術規范

3.1 換油方式

大慶油田第四采油廠采取專業化換油的方式，制定了《游梁式抽油機減速器潤滑油更換補注操作規程》，實現了換油操作的標準化作業。

（1）舊油回收。清潔減速器上蓋灰塵，用扳手或專用工具把抽油機減速器天窗蓋的螺栓卸掉，取下上蓋（注意：不要損壞密封膠圈），保持注油口清潔干凈。如果上蓋已經焊死，應用角磨機將焊點磨開。啟動換油車上的回收油泵，用膠管抽出減速器內的潤滑油，回收到舊油箱，直到抽盡為止。回收后的舊潤滑油按照安全環保相關規定統一存放和處理。

（2）清洗。用抹布、清洗刷等工具將箱體內粘在齒輪或箱底上的舊油、機械雜質清除掉并回收。清洗時，采用基礎油作為清洗液，啟動高壓清洗泵，用清洗槍反復沖洗減速器齒輪、箱壁，直至沖洗干凈，再將清洗液回收清洗油箱。經現場人員和操作者共同檢查減速器，確認清洗干凈。

（3）注油。啟動新油油泵，用帶計量的加油槍從注油口將新的潤滑油加入減速器內，潤滑油油面應在減速器二軸齒圈齒輪頂部和齒圈肩部之間或者到減速器看窗的1/2～2/3處為合格，加油量也可為減速器銘牌標注的額定用油量。經現場人員和操作者共同驗收達到標準后，停止潤滑油加注，收回加油槍。放置好減速器上蓋密封膠圈，安裝上蓋，對于密封膠圈損壞達

不到密封效果的應予以更換。上緊螺栓，螺栓如有丟失需補齊。擦凈滴落在抽油機上面的油污，保持上蓋周圍清潔干凈。現場管理人員或操作者確認安全后，摘除減速器剎車鎖塊，松開剎車后啟動抽油機。觀察5 min，檢查減速器外觀，正常運轉無漏油后確認換油完畢。若減速器不立即恢復工作，運轉時間≥10 min，保證減速器內所有齒輪表面均覆蓋一層保護性潤滑油膜油膜。

3.2 監測分析

為確定換油時間，第四采油廠聯合中國石油昆侖潤滑油分公司對減速器齒輪油進行跟蹤化驗，表2是使用3 a的化驗結果。化驗結果數據表明，該油長期使用過程中性能穩定，質量良好。油品外觀顏色變深，說明隨使用時間的延長，油品在夏季高溫、冬季寒冷交替的氣候條件下，受到空氣中的氧氣、水分、二氧化碳以及風砂等作用下，顏色因氧化作用加深，使用過程中屬正常現象。

表1 技術要求(Q/SY 1138—2008)

表2 第四采油廠減速器油化驗情況