抽油机减速器的常见故障分析和处理

王巨轮

摘要减速器是抽油机传动组件中的重要核心部件，起到增加扭矩和传动力，还有减速的作用。在使用的过程中经常会出现故障而对生产造成影响。文章探讨减速器常见的故障及其处理方法。首先对减速器出现的故障进行分析，如漏油、震动和串轴等情况，针对具体情况探讨解决方法，以此探索提升抽油机减速器质量的方法。

关键词减速器；漏油；震动；串轴

中图分类号：TE933.1 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2014）12-0115-01

减速器是抽油机传动组件中的重要核心部件，起到增加扭矩和传动力，还有减速的作用。随着抽油机使用时间增加，机械设备难免出现问题，减速箱一旦出现故障就会影响到抽油机的正常运行，从而给采油生产带来损失。抽油机减速器的主要组成部件包括人字齿轮、左右旋齿轮、主动轴、中间轴、输出轴、箱体。箱盖、轴承盖等，常见的减速箱故障有漏油，振动，窜轴。在实际使用过程中要通过监测减速器运行情况，及早判断减速器零部件是否出现故障，及时维护可以有效避免减速器失效带来损失。

1减速器漏油

减速器的漏油多出现在从动轴和主动轴的密封部位。引起此现象的原因与减速器的密封和工作环境相关，密封件的磨损加剧，加入过量润滑油还会导致矩形槽式密封圈轴端渗油。润滑油液面过高时也会出现漏油。

减速器合箱面处也容易漏油，造成的原因有：减速器在组装时箱体与箱座合箱面上有杂质或不平整；密封胶因位置不对和断点导致漏油；箱体生产过程中的缺陷导致漏油；箱体和箱座未消除的应力在使用过程中使合箱面发生变形；加工过程中粗、细加工为进行应力释放就分开加工，合箱面应力不均，随着应力逐渐释放出现缓慢变形。

减速器油窗、放油孔螺栓、视孔窗盖、轴孔配合处也容易发生漏油。主要原因是由于紧固螺栓没有完全拧紧或在使用过程中变松、视孔盖处、放油孔处没有安装密封垫片所致。

减速器箱体底部也经常发生漏油。这是因为有些油区土壤沙化现象严重，抽油机设备的工作环境差以及箱体自身存在的而在试车过程中无法发现的缺陷，长期在野外恶劣环境中工作，时间一长就容易出现渗漏情况。

解决抽油机减速器漏油的方法有：减少铸件变性，及时对机座、箱盖等部件做时效处理，消除铸造应力；箱体和箱盖合箱时均匀涂抹平面密封胶，尽量保证连续涂抹，厚度均匀；适当加大密封面；根据地理环境和季节变化，适时更换和化验齿轮油；对于视孔盖、放油孔等易漏油的孔位加装密封垫；定期检修紧固螺栓。

2减速器振动

减速器振动原因主要有齿轮故障，如齿轮出现断齿、非正常的磨损、齿面点蚀和剥落、齿面偏磨现象严重或尺侧间隙过大等。轴承损坏、滚键或井下受阻同样会产生冲击脉冲振动和异响。

2.1 齿轮故障

减速器齿轮故障有齿面点蚀、断齿、剥落和轮齿非正常磨损等。

1）断齿。由于齿轮在铸造过程中存在缺陷，如有砂眼、气孔、球墨化不够、疏松等缺陷；超载荷运转；轮齿弯曲强度不够等都会导致断齿。

2）轮齿非正常磨损。当齿轮材料不合要求，齿轮本身砂眼、气孔等缺陷，加上热处理硬度不达标，加工精度、啮合精度等不达标，或者润滑油使用不当、油位过高等都会造成轮齿非正常磨损，达不到齿轮应当具有的磨损寿命。

3）齿面点蚀和剥落。齿轮的接触疲劳强度不足是造成齿面点蚀的主要原因。决定齿轮接触疲劳强度的因素有材质、热处理后的硬度、是否存在缺陷以及加工精度，如双圆弧齿轮的中心距误差太大、啮合精度、运动精度较差等。

4）齿面出现偏磨现象。齿轮螺旋角、同轴度、轴孔位等加工过程存在误差，或装配时存在误差会形成不均匀受力，造成左右旋齿轮发生单面偏磨的情况。

5）齿侧间隙过大。过大的齿侧间隙形成原因有很多，如齿形误差、三轴孔间中心距超差以及齿轮直径的误差，投入使用后存在冲击、磨损和负载的情况而出现。

2.2 轴承损坏

轴承润滑不到位或冲击力过大无法承受时，会使轴承出现裂纹、损坏，干烧甚至散架，在转动过程中会出现轴承滚珠与内外圈卡死，使减速器产生振动并发出异响声。

2.3 滚键

冷装过程中，轴孔过盈量以及键槽和键之间的配合都会减小，从而导致间隙的出现，这些都会造成减速器装配后发生滚键。当从动齿轮发生滚键时，会导致减速器停滞，使减速器产生振动和噪音。

2.4 井下状况的影响

减速器的异响和震动可能因为井下突变的载荷或是出现卡钻等情况，阻碍了抽油杆运动而影响到减速箱。

3串轴的原因分析及解决措施探讨

3.1 窜轴的原因分析

抽油机减速器输入轴串动容易导致串轴。动齿轮相对于中间轴过小的过盈量会使其发生转动，从动齿轮的加工偏差或是存在误差的螺旋角都会导致串轴；还可能造成串轴的因素包括齿面出现过早和不均匀的磨损、齿厚较大误差以及齿背变形，当正负扭矩作用在减速器上后就会导致串轴。

3.2 解决串轴的措施探讨

在以下两种情况下减速器中间轴和从动齿轮之间的过盈量就会导致串轴：一是两半从动齿轮的一个存在过小的过盈量，如果受到正负扭矩作用才可能出现串轴的情况；而是两个都存在过小的过盈量，两半从动齿轮出现同时向内和外移动，且在移动的距离和速度上都不相同时受到正负扭矩作用，此时才可能出现串轴的情况。

若果两半从动齿轮的一个为较小的过盈量，扭矩的轴向分力会产生作用，正扭矩促使向外移动，负扭矩促使向内移动。在没有负扭矩而只存在正扭矩的情况时不会出现串轴。齿轮的外移会使得人字齿轮对中线也同时外移；同理，齿轮的内移也带动其朝内移动，就会导致串轴。

如果两半从动齿轮中有两个过小的过盈量，两半从动齿轮会受到正扭矩轴向分力作用而向外移动；受到负扭矩时向内移动。如果这两个速度不相等，人字齿轮对中线就会变化而导致串轴。而在速度相等，或是只有正扭矩和负扭矩中的一个时，都不会出现串轴。

综上所述，导致减速器故障的原因多为加工因素，也受现场使用情况影响。为保证减速器的高效运行，在生产过程中要对工艺的执行情况进行严格要求，对加工、试验和组装等环节严格控制，同时做好生产管理来保障减速器的制造质量。

参考文献

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