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2023-12-12
摘 要:抽油機(jī)由電機(jī)提供動(dòng)力,經(jīng)減速機(jī)構(gòu)將馬達(dá)的高速旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變?yōu)檩敵鲚S的低速旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),在整個(gè)運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中,減速機(jī)構(gòu)所起的作用至關(guān)重要,且內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜,承受巨大負(fù)荷,輸出扭矩大,是機(jī)械采油生產(chǎn)中的重要設(shè)備。如何能保證其在長(zhǎng)期高效穩(wěn)定的工況下運(yùn)行,潤(rùn)滑系統(tǒng)的正常運(yùn)行關(guān)系到設(shè)備功能的發(fā)揮程度,在現(xiàn)場(chǎng)管理中減速機(jī)構(gòu)潤(rùn)滑故障是比較突出的問(wèn)題,困擾設(shè)備工作人員的日常管理工作。本文從設(shè)備性能分析以及加強(qiáng)管理角度,提出可行性的解決途徑。
游梁式抽油機(jī)是油田生產(chǎn)中重要的生產(chǎn)設(shè)備,雖然游梁式抽油機(jī)的種類(lèi)型號(hào)不盡相同,但其主要結(jié)構(gòu)部件的工作原理基本相同,主要由四部分組成:梁連桿曲柄機(jī)構(gòu)、減速機(jī)構(gòu)、動(dòng)力裝置和輔助裝置。抽油機(jī)減整箱作為抽油設(shè)備的主要組成部分,是抽油機(jī)關(guān)鍵的部位,工作時(shí)承受較大的扭矩和轉(zhuǎn)速。在長(zhǎng)期運(yùn)行磨損、疲勞、老化及制造質(zhì)量和現(xiàn)場(chǎng)管理等因素的作用下,經(jīng)常會(huì)發(fā)生漏油現(xiàn)象,而減速機(jī)構(gòu)的潤(rùn)滑非常重要,如果潤(rùn)滑不良,即可能發(fā)生軸承燒毀、齒輪磨損等一系列故障,是減速機(jī)構(gòu)損壞的主要原因,會(huì)給油田生產(chǎn)和現(xiàn)場(chǎng)管理帶來(lái)諸多問(wèn)題。
常見(jiàn)減速機(jī)構(gòu)潤(rùn)滑系統(tǒng)漏油原因分析
減速機(jī)構(gòu)在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中主要采用的飛濺式潤(rùn)滑,即潤(rùn)滑油只淹沒(méi)到齒輪的一部分,在齒輪運(yùn)動(dòng)時(shí),齒輪將潤(rùn)滑油甩動(dòng)到整個(gè)箱內(nèi),完成潤(rùn)滑效果。減速機(jī)構(gòu)漏油的原因很多,歸納起來(lái)主要原因有以下幾個(gè)方面。
減速機(jī)構(gòu)內(nèi)多采用冬夏通用型機(jī)油,由于北方抽油機(jī)工作環(huán)境溫差大,冬季機(jī)油粘度較大,而抽油機(jī)潤(rùn)滑又采用飛濺式潤(rùn)滑,在正常運(yùn)轉(zhuǎn)中磨損掉的齒輪金屬微?;祀s在潤(rùn)滑液中,加大了潤(rùn)滑油中的雜質(zhì)成分,從而加劇齒輪的磨損。而齒輪的磨損又增加了潤(rùn)滑中雜質(zhì)的含量,如此惡性循環(huán),導(dǎo)致齒輪和軸徑磨損嚴(yán)重,飛濺潤(rùn)滑過(guò)程中,齒輪又將含有雜質(zhì)的潤(rùn)滑油帶入減速機(jī)構(gòu)的潤(rùn)滑油道將油道堵塞,造成回油不暢,導(dǎo)致潤(rùn)滑油從合箱縫、軸承部位或螺栓處滲漏。
抽油機(jī)減速機(jī)構(gòu)的工況復(fù)雜,在井下供液不足的情況下,抽油機(jī)由于“液擊”現(xiàn)象的存在導(dǎo)致齒輪運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)受力嚴(yán)重不均,加之如果再存在卡泵、碰泵等異常工況,使得齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度不足導(dǎo)致齒輪表面發(fā)生點(diǎn)蝕和剝落,而點(diǎn)蝕和剝落的金屬不是以微粒形式被磨損掉,首先在齒面產(chǎn)生微小裂紋,潤(rùn)滑油進(jìn)入疲勞裂紋,再經(jīng)過(guò)多次反復(fù)的嚙合作用,使裂紋不斷擴(kuò)展和延伸,潤(rùn)滑油隨著裂紋的擴(kuò)展與延伸不斷向裂紋深部充滿(mǎn),直到有一小塊金屬剝落而離開(kāi)齒面,以成塊的形式發(fā)生剝落,造成齒面凹坑,嚴(yán)重破壞了齒型,造成齒輪嚙合不嚴(yán),減速機(jī)構(gòu)內(nèi)形成周期性的敲擊聲,導(dǎo)致減速機(jī)構(gòu)主動(dòng)軸、從動(dòng)軸油封磨損,從油封間隙漏油。
減速機(jī)構(gòu)內(nèi)外產(chǎn)生壓力差,減速機(jī)構(gòu)在運(yùn)行過(guò)程中,齒輪嚙合摩擦和油的攪拌會(huì)產(chǎn)生大量的熱能,這會(huì)增加箱體的溫度和壓力,機(jī)油甩到呼吸閥通道處,會(huì)侵潤(rùn)通道表面,在外界風(fēng)沙的作用下,會(huì)產(chǎn)生大量的塵土淤積,堵塞喉道。如果減速機(jī)構(gòu)呼吸閥堵塞,則減速機(jī)構(gòu)內(nèi)壓力會(huì)逐漸上升,箱體內(nèi)溫度越高,與外界壓力差越大,潤(rùn)滑油在壓差作用下,會(huì)加劇減速機(jī)構(gòu)漏油的情況。
減速機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理,箱體上沒(méi)有回油孔或者回油孔太小,軸頭密封結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理,用軟填料通過(guò)壓緊起到密封作用。其缺點(diǎn)是隨著使用時(shí)間的延長(zhǎng),密封介質(zhì)里的軟填料因長(zhǎng)期受外力及溫度的影響而變形,失去原有的彈性,逐漸磨損造成漏油。
抽油機(jī)安裝質(zhì)量原因。減速機(jī)構(gòu)安裝上、下半塊用螺栓連接時(shí),連接面處密封墊子損壞,涂抹的密封膠不均勻,密封效果差。安裝軸承壓蓋時(shí),回油孔與軸承壓蓋內(nèi)密封圈開(kāi)槽錯(cuò)位,內(nèi)密封圈堵塞了回油孔。中間軸軸承蓋板螺栓未上緊,墊子未壓緊或墊子損壞。個(gè)別減速機(jī)構(gòu)在組裝合箱時(shí),合箱面上留有鐵屑使合箱面不嚴(yán)發(fā)生漏油。
常見(jiàn)的減速機(jī)構(gòu)漏油部位及危害
減速機(jī)構(gòu)的漏油通常固定在幾個(gè)位置,主要集中在主動(dòng)軸頭和從動(dòng)軸頭的油封上,特別是主動(dòng)軸密封圈的漏油嚴(yán)重。對(duì)于某些帶內(nèi)膨脹制動(dòng)器的減速機(jī)構(gòu),主動(dòng)軸制動(dòng)輪一側(cè)漏油比另一側(cè)嚴(yán)重。減速機(jī)構(gòu)的閉合面、減速機(jī)構(gòu)上方的孔蓋和減速機(jī)構(gòu)底部的排油孔也有漏油。減速機(jī)構(gòu)漏油危害很大,漏油造成油位減少,齒輪潤(rùn)滑效果差,縮短設(shè)備使用壽命;污染工?面,影響工業(yè)衛(wèi)生和環(huán)保要求,增加了管理難度;漏油造成生產(chǎn)成本的大幅上升,補(bǔ)充油位,維修改造、停產(chǎn)整改等都給生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)帶來(lái)諸多影響;在剎車(chē)輪一側(cè)的主動(dòng)軸漏油還會(huì)導(dǎo)致剎車(chē)摩擦力減少,剎車(chē)失靈,有可能會(huì)對(duì)操作者造成人身傷害,存在安全隱患,因此減速機(jī)構(gòu)漏油必須認(rèn)真對(duì)待,及時(shí)處理。
減速機(jī)構(gòu)漏油的改進(jìn)措施
從設(shè)計(jì)方面 | 加大輸出軸的回油孔,可防止輸出軸漏油。在?箱面和軸頭密封面采用更合理的防漏設(shè)計(jì),增加擋油圈和更可靠的密封填料。
從維護(hù)方面 | 定期用磁鐵的磁性作用吸附減速機(jī)構(gòu)潤(rùn)滑油里的金屬微粒和鐵屑雜質(zhì)可減少齒輪磨損;定期檢查化驗(yàn)潤(rùn)滑油粘度,對(duì)不合格的潤(rùn)滑油及時(shí)更換;在視油孔和放油絲堵處加裝密封墊,擰緊螺栓;定期檢查呼吸閥,保證呼吸閥通暢,防止因呼吸閥堵塞,減速箱內(nèi)壓力升高造成的漏油現(xiàn)象。
從安裝方面 | 安裝時(shí)注意合箱面的整潔,上下箱面要對(duì)正,密封墊完整,采用高性能彈性膠對(duì)接合面、機(jī)油觀(guān)察孔、放油孔,用高性能彈性膠對(duì)對(duì)接合面螺栓處進(jìn)行封堵,保證安裝質(zhì)量。
從管理方面 | 加強(qiáng)潤(rùn)滑油油位檢查,減速器油位過(guò)高,潤(rùn)滑油飛濺導(dǎo)致油溫持續(xù)升高,降低潤(rùn)滑油粘度,降低潤(rùn)滑性能,增加潤(rùn)滑油的流動(dòng)性和泄漏,直接影響潤(rùn)滑齒輪和軸承,降低了使用壽命,反之起不到潤(rùn)滑效果則易造成齒輪干磨;保證抽油機(jī)的平衡率,降低了抽油效率。上下行程之間的負(fù)載差減小了三軸跳動(dòng),延長(zhǎng)了油封的使用壽命;加強(qiáng)抽油井的生產(chǎn)管理,保證油井的正常供液,減少因供液不足造成的液擊現(xiàn)象,加強(qiáng)巡檢,減少碰泵、卡泵等異常工況,使減速機(jī)構(gòu)在一個(gè)穩(wěn)定合理的工況下運(yùn)行。
減速機(jī)構(gòu)是抽油機(jī)的主要工作部位,修理難度大、維修費(fèi)用高。在現(xiàn)場(chǎng)管理中減速機(jī)構(gòu)潤(rùn)滑故障是比較突出的問(wèn)題。本文簡(jiǎn)述了減速機(jī)構(gòu)潤(rùn)滑系統(tǒng)漏油的原因,減速機(jī)構(gòu)漏油部位及危害,同時(shí)也提出了相對(duì)應(yīng)的改進(jìn)措施。但目前減速機(jī)構(gòu)所用的潤(rùn)滑油是四季潤(rùn)滑油,冬夏季溫差相差較大,工作環(huán)境相當(dāng)惡劣,長(zhǎng)期的運(yùn)行容易造成潤(rùn)滑油油質(zhì)變差甚至變質(zhì)失效。在以后的工作中應(yīng)按計(jì)劃對(duì)達(dá)到一定使用年限的減速機(jī)構(gòu)進(jìn)行開(kāi)箱清洗、更換油封等工作或者針對(duì)不同季節(jié)更換不同型號(hào)的潤(rùn)滑油以保證正常運(yùn)轉(zhuǎn),從而來(lái)提高減速機(jī)構(gòu)的使用壽命。
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