抽油機減速箱常見故障分析

張莉莉

（中國石化勝利油田分公司臨盤采油廠，山東 德州 251500）

減速箱是抽油機的重要組成部分，其工作狀況直接影響抽油機的正常運行。抽油機減速箱采用三軸兩級齒輪傳動，通過裝在箱體內的嚙合齒輪的轉動實現減速運動，將電機的高速降低到抽油機所需的正常運行速度，達到抽油機抽油所需的扭矩，并通過減速箱將動力傳遞給兩側的曲柄連桿機構，帶動抽油機游梁驢頭抽油桿以及抽油泵運動，把原油抽出地面。由于減速箱所承受的沖擊載荷大，長期在野外運轉，工作狀況惡劣，故障發生概率也比較高。

1 抽油機減速箱常見故障

通過以及實踐探索減速箱故障原因及結合文獻資料對抽油機減速箱常見故障進行分析總結如下。

1.1 減速箱漏油

減速箱三軸因密封損壞導致潤滑油外泄，減速箱結合面密封墊老化和結合面固定螺絲松動都會引起減速箱漏油，減速箱漏油會導致減速箱內齒輪無法正常潤滑造成齒輪損壞和減少減速箱使用壽命、污染環境、清理油污浪費人力物力等后果。

（1）減速箱的漏油原因和漏油部位。通過對減速箱漏油產生的主要原因進行排查,所得到的排查結果，發現導致其發生漏油現象的最主要的原因有機油不能及時更換和變質、軸承磨損嚴重與密封老化失效、齒輪磨損產生雜質混入潤滑油等。這些情況導致潤滑油油質變差，黏度下降，在箱內壓力的作用下,很容易從密封不嚴的軸承處滲漏。

抽油機減速箱漏油主要有以下3 個漏油部位：主動、從動軸頭的密封處漏油，尤其是主動軸密封圈處漏油最為嚴重；沿減速箱合箱面處漏油；沿減速箱底部的放油孔處漏油。

減速箱投產半年后，由于抽油機運轉應力的作用影響殼體容易發生變形，緊固螺絲受力不均造成松動使得合箱面不平，貼合不緊而發生漏油。

放油孔處漏油，放油孔是采用橡膠墊密封，完全可以達到密封效果，但是出于防盜考慮，一般將放油孔焊死。在焊接時，橡膠墊受熱而損壞，導致放油孔處漏油。

（2）減速箱漏油的改進措施：第一，采用毛氈、橡膠圈替換油封，一般能封堵10 天至1 個月。但由于毛氈和橡皮墊不耐磨，所以現場效果并不理想。第二，加注潤滑油時，潤滑油油量應浸過中間級傳動大齒輪2～3 個全齒高。

減速箱油位過高，會增加齒輪運動功率損失，油溫升高潤滑油飛濺，導致漏油嚴重。尤其是夏季，減速箱長時間處在高溫環境，油溫增加，潤滑油黏度下降，潤滑性能降低，增加油的流動性和漏失量，直接影響齒輪和軸承的潤滑，降低使用壽命。因此，在使用時，必須保持油位高度正常。

1.2 減速箱竄軸

減速箱竄軸的原因。

（1）齒輪磨損。抽油機驢頭上升與下降交替過程中，是由減速箱的一個齒上的1 個齒面交替承載，由于抽油機減速箱均采用人字圓柱齒輪傳動，因此，當同一傳動級的兩側齒輪副的齒側間隙不同時，主動軸和中間軸就會在交換承載齒面的瞬間發生軸向竄動，隨著交換次數增多，兩齒輪接觸在載荷作用下發生磨損，由于產生的剪切變形、彎曲變形、扭轉變形作用的影響，加大齒側間隙，增加輪齒正、背面嚙合時的對中線串動程度，造成串軸。

（2）抽油機整機平衡不良。抽油機不平衡使軸承、齒輪存在長期的振動及很小的相對運動，接觸部件就會出現微動磨損；在抽油機上、下沖程轉換時，沖擊現象加劇，瞬間改變齒輪的軸向受力方向，使齒輪磨損，加大了齒側間隙，造成串軸。

1.3 齒輪磨損

造成齒輪磨損的原因除減速箱齒輪的制造和安裝精度不夠之外，還有3 個原因：一是減速箱長期缺潤滑油；二是潤滑油采用半流體潤滑脂；三是齒輪的點蝕和剝落。

（1）減速箱缺油嚴重影響齒輪非正常磨損。如減速箱長期嚴重滲漏或者潤滑油被盜，潤滑油低于正常高度，巡查時未能發現，抽油機繼續運轉，減速箱在缺油的狀態下繼續工作，齒頂磨損嚴重致是殘缺，磨損掉的金屬粉末全部堆積在箱底。缺油所造成的非正常磨損巨大。

（2）減速箱采用半流體潤滑液，這種潤滑油具有較高的粘附性和黏附性，磨損的金屬微粒不能下落到箱底，而是混在潤滑液里，加劇了齒輪的磨損。

（3）齒輪表面發生點蝕和剝落主要是齒輪的接觸疲勞強度不足所致。這種點蝕和剝落與磨損對比存在以下區別，磨損是金屬以微粒形式掉落，而點蝕集中于齒輪表面很小的范圍并深入到齒輪內部而形成腐蝕，以至于形成片狀甚至發展成塊狀從而發生剝落，造成齒面磨損凹陷，齒型的正確性被嚴重損壞。

齒面發生點蝕的主要原因有：①齒輪的材質、加工、裝配精度不符合要求。②潤滑油位過高。齒輪高速運轉，油氣流與齒面摩擦，產生大量摩擦熱，油溫上升得過高過快，致使潤滑油黏度降低，潤滑性能、油膜的工作厚度被破壞。

1.4 抽油機減速箱軸承損壞

（1）抽油機減速箱的主動軸、中間軸和從動軸均使用滾動軸承。抽油機在載荷重，載荷變化呈現不均勻，滾子在內外圈的滾道上滾動時，接觸處的周期性接觸應力達到3000 ～5000MPa 時，容易產生疲勞現象，在潤滑不良的情況下容易產生過度磨損。這就縮短了減速箱軸承的使用壽命。

（2）減速箱潤滑油對軸承影響。①減速箱潤滑油嚴重漏失，無法排出摩擦熱，使軸承溫升過高；②由于抽油機在野外長期連續工作，外部灰塵、水分和其它雜質容易侵入減速箱，使減速箱油道發生堵塞，軸承得不到潤滑，滾子與內外圈表面間實際接觸面積很小，接觸點應力很高，接觸點溫度有時高達1000℃，而內外圈一般較低，因此一旦脫離接觸，其接觸點溫度便迅速下降造成了黏著磨損，表現為滾道、滾子表面可看到金屬粘著的痕跡。

2 辦法及措施

（1）建立新上設備的運行跟蹤制度。要求各基層站對新上設備及時進行運行跟蹤，如發現因減速箱制造質量引起的減速箱有異響或滲漏，立即通知生產廠家來處理。

（2）加強抽油機二級保養工作。在抽油機連續工作5 ～6 個月后，由專業人員嚴格按照抽油機保養規程操作，對抽油機減速箱的齒輪、軸承情況進行全面檢查，檢查項目應包括齒輪的磨損情況、間距情況，及時更換損壞的齒輪軸承部件，將減速箱底部積聚的臟物、鐵屑徹底的清洗干凈并擦干，加入足量機油，根據情況更換密封墊和油封，以保證減速箱正常運轉。

（3）建立健全較為完善、規范的減速箱潤滑管理制度和措施：①新啟用的減速箱，建議連續使用半年后更換一次潤滑油。更換新油的時間可根據具體情況而定，定期檢查減速箱內部，確定油中所含水分及雜質的含量，如需要還可以對粘度和酸度進行檢查，一旦指標超出，就需要換油。②減速箱底部易于積水，應及時檢查，如有水則及時排出以免潤滑油出現乳化現象。③每次檢查油的相隔時間取決于抽油機的工作條件。在季節溫差小、溫度低和無大氣灰塵等條件下，減速箱可在正常工作幾年后，待油質污染或變質到一定程度才換油。④清洗箱體后，溶劑要及時排除干凈，箱體內立即加注合適的潤滑油。若減速箱不立即工作，應至少運轉10 分鐘，保證箱內各齒輪面都覆蓋有保護性油膜。⑤定期檢查減速箱內的油位，油面應處于油位指示器的上下刻度之間，油位低于下限時及時補充。

（4）保證抽油機平衡率在0.8 ～1.2。減少減速箱輸出扭距的波動變化，避免抽油機主要受力部件斷裂，并使效率下降，保障抽油機正常安全運行

（5）加大設備管理。一方面，要做好員工技術培訓，使員工對所用設備做到設備操作標準化、設備本質安全化、設備運行合理化，零缺陷、零故障、零事故。另一方面，加強周期性維護保養，并嚴格按照操作規程使用設備，要求職工對減速箱的性能構造原理達到一定的認知程度，對抽油機的巡回檢查、維護保養等現場制度落到實處，責任到人。

3 結語

總之，通過對造成抽油機減速箱常見故障原因的分析，有針對性地采取措施，進一步加強設備管理，能夠減少故障的發生，延長抽油機減速箱的使用壽命，從而節約大量的維修成本，保證油田生產工作的順利進行。