油田抽油机减速箱防漏技术探讨

张殿龙 杜健平 赵元林 张稳峰

（中国石油长庆油田公司第九采油厂，宁夏 银川 750001）

1 概述

抽油机是油田大量使用的机械采油设备，抽油机减速箱齿轮的合理润滑，对维持抽油机正常运转和延长设备使用寿命具有非常重要的作用。由于减速箱制造工艺和使用维护不到位、使用条件恶劣等原因引起漏油，不但污染环境，而且缺油后，易造成齿轮副干磨，加速了齿轮磨损，间隙增大后，减速箱发生异响，降低了设备使用寿命，增加了润滑油消耗量。在多年对采油三厂、五厂和六厂减速箱的修理中发现，减速箱漏油部位以轴端最为严重。虽然减速箱结构经过厂家的多次改进，但从现场使用中看出，使用现有的密封及密封结构不能完全解决漏油现象。

2 减速箱结构及类型

目前减速箱结构多采用双排渐开线齿轮传动，三轴两级减速，结构主要包括上盖、下体、输入轴、中间齿轮总成及大齿轮总成、输出轴、皮带轮、刹车装置和附件。在长庆油田，配套抽油机的减速箱主要是长庆石油机械制造总厂生产的双排齿啮合的普六型、普八型及高八型、高六型、高十型等。

3 减速箱的润滑机理

润滑油的质量对预防减速箱漏油起着十分重要的作用。减速箱齿轮和滚动轴承采用油池中的润滑油飞溅润滑，所用润滑油类型及粘度主要按齿轮传动的润滑要求确定。

3.1 闭式齿轮传动对润滑的基本要求

因减速箱处于陕北地区风沙大、温差大的恶劣环境以及本身的重负荷、大冲击、不平衡和大承载，要求润滑油有适度的粘度、极压性、油性和热氧化安全良好；防锈性、泡沫性及抗乳化性好。而齿轮油的油性和极压性是保证齿轮正常运转的基本使用性能。目前减速箱使用的极压型工业齿轮油，它含有以硫、磷、氯等化学活性元素等为主的无机化合物添加剂，其中极压剂、油性剂、抗氧剂、防锈剂、抗泡剂等具有良好极压性和油性，良好的热氧化安定性、抗锈性、抗乳化性和抗泡性，能满足使用要求。

3.2 润滑油牌号

常用减速箱润滑油有1 5 0号、2 0 0号和2 5 0号普通工业齿轮油，属于低极压工业齿轮油。2 0 0号和2 5 0号工业齿轮油比1 5 0号工业齿轮油粘度大，说明书规定冬天使用1 5 0号工业齿轮油，夏天使用2 0 0号和2 5 0号工业齿轮油。根据多年的现场检查发现，抽油机减速箱按季节更换润滑油的不多，导致减速箱齿轮、轴承等磨损快，产生漏油现象。

3.3 润滑油变质原因

由于陕北地区风沙大,沙尘进入减速箱内部,与润滑油产生简单的混合物,大大加快齿轮之间的磨损,影响减速箱的寿命，极易导致减速箱漏油产生。若管理不到位，减速箱内进入雨水或者呼吸器不畅通，热量不能散发，产生积水（从多年的维修来看，1 5%的减速箱里有水），加速了润滑油的乳化程度，严重腐蚀零配件（主要是齿轮、轴承），不但产生漏油现象还缩短减速箱的使用时间寿命。

3.4 密封点

减速箱共有5个密封点，其中4个动密封（输入轴两端，输出轴两端），静密封1个（上下箱体的接触面）。动密封由于各种原因，在多年的维修、更换中发现，接近9 7%的漏油属于动密封漏油。中间轴承处一般不漏油。

3.5 润滑机理

齿轮靠侵在润滑油的齿带油润滑。输出轴靠回油槽流油润滑；中间轴靠刮油板刮油润滑；输入轴靠飞溅和回油槽流油润滑。输入轴和输出轴主要依靠骨架密封、回油槽进行密封。输入轴高速旋转在离心力的作用下，把润滑油摔到上箱盖壁上体，润滑油流到回油槽，并沿油槽分别从四个轴承的外侧流到轴承处，在骨架密封各处封严的情况下，润滑油从轴承滚珠间隙流入油池，而中间轴依靠刮油板刮油，对输入、输出轴承的内侧进行润滑，同时润滑油对轴承也分别从外进行润滑。

4 减速箱的漏油部位

4.1 输入、输出轴轴承压盖处漏油

在减速箱生产过程中，由于各部件精度和装配水平的限制，加上在结构上的不合理，使承受扭矩的输入轴和输出轴有轴向窜动的趋势，导致两轴容易出现漏油现象。

4.2 上下箱盖结合面漏油

由于制造加工水平使上下盖的水平度差，相互间隙大于润滑油分子，流体经过间隙流出。同时由于密封胶未能完全与上下箱体充分接触，也能产生间隙，导致箱体在内部压力较大时润滑油漏出。

4.3 过量漏油

机油液面过高，易从上下盖静密封面漏油。

4.4 带压情况下漏油

呼吸器不畅通，减速箱内产生的热量不能及时散发，易积水，使机油乳化，齿轮和轴承严重磨损，产生漏油现象。

4.5 裂纹漏油

箱体在投用时一些铸造缺陷没有显现出来，经过长时间使用后，因温度变化，易让沙眼、夹砂等铸造缺陷表现出来而漏油；箱体安装时受到撞击，随着运行时间的延长，漏油；由于地基不平，减速箱运行时震动，导致箱体产生裂纹而漏油。

4.6 排污孔漏油

排污孔螺栓未扭紧，润滑油沿丝扣流出；箱体内压力过高，导致润滑油从通气孔漏出。从目前使用情况来看，第一种漏油现象最为普遍，也最为严重。

5 减速箱防漏方法

5.1 改进密封

5.1.1 改进密封材料性能

使用耐油性、耐高低温和塑性好、抗老化的材料作密封材料。

5.1.2 改进轴承压盖结构

轴承压盖将密封压正、压紧，其位置紧靠轴承外圈。利用螺丝的旋紧力，轴向挤压密封，使其产生径向扩张，达到密封的作用。随着运转时间加长，磨损量加大，它的缺点就表现出来。

解决办法：将轴承压盖内孔加深到1.4～1.5个密封厚度，其维修安装方法：按照抽油机旋转方向，将密封件4 5度切开，两个开口相错1 8 0度放置（仅仅在曲柄不易卸下的情况，进行这样维修），然后上紧压盖螺丝。经多次试验结果表明，这种方法防漏效果显著。若再漏油。可能是：①轴承端盖螺丝未上紧；②密封未放正；③两密封的开口方向错位量小；④密封开口角度太大或太小。

5.2 加快润滑油的流动速度

因润滑油粘度较大，流动速度慢，在回油槽不畅通、回油孔细小的情况下（当有异物或者有尘土淀积），润滑油流动不畅通，不能达到轴承润滑部位。解决办法：①夏天由于环境温度高，使用粘度大的2 0 0号或2 5 0号极压齿轮油，防止流动过快，摩擦副表面形不成油膜；冬天使用粘度小的1 5 0号极压齿轮油，保证对轴和轴承的充分润滑；②对箱体回油槽铣削加工，使回油槽有一定的倾斜度，加速润滑油的流动，同时还能防止尘土在回油槽淀积；③在上下箱体合盖时，将回油槽刷干净，将上盖进行认真的清洗，防止有易脱落的物质附着；④在减速箱通气孔上安装呼吸器，防止尘土进入箱体内。

5.3 改进结合面的精度和密封性

①制造时提高结合面的精度，防止内压过大漏油。②增加结合面密封处密封胶的厚度和宽度。现在修理主要使用的是三和液态密封胶，能防酸碱、汽油、石油气、机械油、耐温：-3 0℃——2 5 0℃，耐液压：8.4 M P a耐气压：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型镁基合金密封圈

在维修的采油三厂减速箱上使用效果较好。优点：密封性能好，能耐高低温、酸碱，由于是自润滑材料，具有自润滑功能。减小对输入轴、输出轴的磨损伤害。缺点：①价格高；②密封时使用大量的密封胶，且每次更换后不能重复使用；③维修安装时间长，不能在有窜轴现象的减速箱上使用。

6.2 毛毡密封

虽在别的单位使用较多，但仍出现不少问题。优点：①毛毡拆装技术要求低；②成本低。缺点：磨损速度快，需要反复更换，加大劳动强度。

6.3 高分子三联符合式浮动密封圈

在维修的采油六厂减速箱上使用效果较好。优点：①密封效果好；②能在窜轴的减速箱上使用。缺点：①不耐磨损；②价格较高。

结语

减速箱漏油在抽油机上是一个普遍问题。过去，维修后的减速箱有3 0%在没有过保修期就漏油。从2 0 0 7年开始，通过采取以上措施后，我厂维修的变速箱在保修期因漏油返修的减少到5%以下，有效的控制了减速箱漏油现象，减少了返修率，控制了成本。

[1]华东石油学院矿机研究室.石油钻采机械[M].北京：石油工业出版社，1980.

[2]汪德涛.润滑技术手册[M].北京：石油工业出版社，1998.

[3]文国平，张少华.抽油机减速箱轴封防漏技术改造[J].中国设备工程，2003.