抽油机减速箱常见故障分析

张莉莉

（中国石化胜利油田分公司临盘采油厂，山东 德州 251500）

减速箱是抽油机的重要组成部分，其工作状况直接影响抽油机的正常运行。抽油机减速箱采用三轴两级齿轮传动，通过装在箱体内的啮合齿轮的转动实现减速运动，将电机的高速降低到抽油机所需的正常运行速度，达到抽油机抽油所需的扭矩，并通过减速箱将动力传递给两侧的曲柄连杆机构，带动抽油机游梁驴头抽油杆以及抽油泵运动，把原油抽出地面。由于减速箱所承受的冲击载荷大，长期在野外运转，工作状况恶劣，故障发生概率也比较高。

1 抽油机减速箱常见故障

通过以及实践探索减速箱故障原因及结合文献资料对抽油机减速箱常见故障进行分析总结如下。

1.1 减速箱漏油

减速箱三轴因密封损坏导致润滑油外泄，减速箱结合面密封垫老化和结合面固定螺丝松动都会引起减速箱漏油，减速箱漏油会导致减速箱内齿轮无法正常润滑造成齿轮损坏和减少减速箱使用寿命、污染环境、清理油污浪费人力物力等后果。

（1）减速箱的漏油原因和漏油部位。通过对减速箱漏油产生的主要原因进行排查,所得到的排查结果，发现导致其发生漏油现象的最主要的原因有机油不能及时更换和变质、轴承磨损严重与密封老化失效、齿轮磨损产生杂质混入润滑油等。这些情况导致润滑油油质变差，黏度下降，在箱内压力的作用下,很容易从密封不严的轴承处渗漏。

抽油机减速箱漏油主要有以下3 个漏油部位：主动、从动轴头的密封处漏油，尤其是主动轴密封圈处漏油最为严重；沿减速箱合箱面处漏油；沿减速箱底部的放油孔处漏油。

减速箱投产半年后，由于抽油机运转应力的作用影响壳体容易发生变形，紧固螺丝受力不均造成松动使得合箱面不平，贴合不紧而发生漏油。

放油孔处漏油，放油孔是采用橡胶垫密封，完全可以达到密封效果，但是出于防盗考虑，一般将放油孔焊死。在焊接时，橡胶垫受热而损坏，导致放油孔处漏油。

（2）减速箱漏油的改进措施：第一，采用毛毡、橡胶圈替换油封，一般能封堵10 天至1 个月。但由于毛毡和橡皮垫不耐磨，所以现场效果并不理想。第二，加注润滑油时，润滑油油量应浸过中间级传动大齿轮2～3 个全齿高。

减速箱油位过高，会增加齿轮运动功率损失，油温升高润滑油飞溅，导致漏油严重。尤其是夏季，减速箱长时间处在高温环境，油温增加，润滑油黏度下降，润滑性能降低，增加油的流动性和漏失量，直接影响齿轮和轴承的润滑，降低使用寿命。因此，在使用时，必须保持油位高度正常。

1.2 减速箱窜轴

减速箱窜轴的原因。

（1）齿轮磨损。抽油机驴头上升与下降交替过程中，是由减速箱的一个齿上的1 个齿面交替承载，由于抽油机减速箱均采用人字圆柱齿轮传动，因此，当同一传动级的两侧齿轮副的齿侧间隙不同时，主动轴和中间轴就会在交换承载齿面的瞬间发生轴向窜动，随着交换次数增多，两齿轮接触在载荷作用下发生磨损，由于产生的剪切变形、弯曲变形、扭转变形作用的影响，加大齿侧间隙，增加轮齿正、背面啮合时的对中线串动程度，造成串轴。

（2）抽油机整机平衡不良。抽油机不平衡使轴承、齿轮存在长期的振动及很小的相对运动，接触部件就会出现微动磨损；在抽油机上、下冲程转换时，冲击现象加剧，瞬间改变齿轮的轴向受力方向，使齿轮磨损，加大了齿侧间隙，造成串轴。

1.3 齿轮磨损

造成齿轮磨损的原因除减速箱齿轮的制造和安装精度不够之外，还有3 个原因：一是减速箱长期缺润滑油；二是润滑油采用半流体润滑脂；三是齿轮的点蚀和剥落。

（1）减速箱缺油严重影响齿轮非正常磨损。如减速箱长期严重渗漏或者润滑油被盗，润滑油低于正常高度，巡查时未能发现，抽油机继续运转，减速箱在缺油的状态下继续工作，齿顶磨损严重致是残缺，磨损掉的金属粉末全部堆积在箱底。缺油所造成的非正常磨损巨大。

（2）减速箱采用半流体润滑液，这种润滑油具有较高的粘附性和黏附性，磨损的金属微粒不能下落到箱底，而是混在润滑液里，加剧了齿轮的磨损。

（3）齿轮表面发生点蚀和剥落主要是齿轮的接触疲劳强度不足所致。这种点蚀和剥落与磨损对比存在以下区别，磨损是金属以微粒形式掉落，而点蚀集中于齿轮表面很小的范围并深入到齿轮内部而形成腐蚀，以至于形成片状甚至发展成块状从而发生剥落，造成齿面磨损凹陷，齿型的正确性被严重损坏。

齿面发生点蚀的主要原因有：①齿轮的材质、加工、装配精度不符合要求。②润滑油位过高。齿轮高速运转，油气流与齿面摩擦，产生大量摩擦热，油温上升得过高过快，致使润滑油黏度降低，润滑性能、油膜的工作厚度被破坏。

1.4 抽油机减速箱轴承损坏

（1）抽油机减速箱的主动轴、中间轴和从动轴均使用滚动轴承。抽油机在载荷重，载荷变化呈现不均匀，滚子在内外圈的滚道上滚动时，接触处的周期性接触应力达到3000 ～5000MPa 时，容易产生疲劳现象，在润滑不良的情况下容易产生过度磨损。这就缩短了减速箱轴承的使用寿命。

（2）减速箱润滑油对轴承影响。①减速箱润滑油严重漏失，无法排出摩擦热，使轴承温升过高；②由于抽油机在野外长期连续工作，外部灰尘、水分和其它杂质容易侵入减速箱，使减速箱油道发生堵塞，轴承得不到润滑，滚子与内外圈表面间实际接触面积很小，接触点应力很高，接触点温度有时高达1000℃，而内外圈一般较低，因此一旦脱离接触，其接触点温度便迅速下降造成了黏着磨损，表现为滚道、滚子表面可看到金属粘着的痕迹。

2 办法及措施

（1）建立新上设备的运行跟踪制度。要求各基层站对新上设备及时进行运行跟踪，如发现因减速箱制造质量引起的减速箱有异响或渗漏，立即通知生产厂家来处理。

（2）加强抽油机二级保养工作。在抽油机连续工作5 ～6 个月后，由专业人员严格按照抽油机保养规程操作，对抽油机减速箱的齿轮、轴承情况进行全面检查，检查项目应包括齿轮的磨损情况、间距情况，及时更换损坏的齿轮轴承部件，将减速箱底部积聚的脏物、铁屑彻底的清洗干净并擦干，加入足量机油，根据情况更换密封垫和油封，以保证减速箱正常运转。

（3）建立健全较为完善、规范的减速箱润滑管理制度和措施：①新启用的减速箱，建议连续使用半年后更换一次润滑油。更换新油的时间可根据具体情况而定，定期检查减速箱内部，确定油中所含水分及杂质的含量，如需要还可以对粘度和酸度进行检查，一旦指标超出，就需要换油。②减速箱底部易于积水，应及时检查，如有水则及时排出以免润滑油出现乳化现象。③每次检查油的相隔时间取决于抽油机的工作条件。在季节温差小、温度低和无大气灰尘等条件下，减速箱可在正常工作几年后，待油质污染或变质到一定程度才换油。④清洗箱体后，溶剂要及时排除干净，箱体内立即加注合适的润滑油。若减速箱不立即工作，应至少运转10 分钟，保证箱内各齿轮面都覆盖有保护性油膜。⑤定期检查减速箱内的油位，油面应处于油位指示器的上下刻度之间，油位低于下限时及时补充。

（4）保证抽油机平衡率在0.8 ～1.2。减少减速箱输出扭距的波动变化，避免抽油机主要受力部件断裂，并使效率下降，保障抽油机正常安全运行

（5）加大设备管理。一方面，要做好员工技术培训，使员工对所用设备做到设备操作标准化、设备本质安全化、设备运行合理化，零缺陷、零故障、零事故。另一方面，加强周期性维护保养，并严格按照操作规程使用设备，要求职工对减速箱的性能构造原理达到一定的认知程度，对抽油机的巡回检查、维护保养等现场制度落到实处，责任到人。

3 结语

总之，通过对造成抽油机减速箱常见故障原因的分析，有针对性地采取措施，进一步加强设备管理，能够减少故障的发生，延长抽油机减速箱的使用寿命，从而节约大量的维修成本，保证油田生产工作的顺利进行。