王巨輪
摘要減速器是抽油機(jī)傳動組件中的重要核心部件,起到增加扭矩和傳動力,還有減速的作用。在使用的過程中經(jīng)常會出現(xiàn)故障而對生產(chǎn)造成影響。文章探討減速器常見的故障及其處理方法。首先對減速器出現(xiàn)的故障進(jìn)行分析,如漏油、震動和串軸等情況,針對具體情況探討解決方法,以此探索提升抽油機(jī)減速器質(zhì)量的方法。
關(guān)鍵詞減速器;漏油;震動;串軸
中圖分類號:TE933.1 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1671-7597(2014)12-0115-01
減速器是抽油機(jī)傳動組件中的重要核心部件,起到增加扭矩和傳動力,還有減速的作用。隨著抽油機(jī)使用時間增加,機(jī)械設(shè)備難免出現(xiàn)問題,減速箱一旦出現(xiàn)故障就會影響到抽油機(jī)的正常運(yùn)行,從而給采油生產(chǎn)帶來損失。抽油機(jī)減速器的主要組成部件包括人字齒輪、左右旋齒輪、主動軸、中間軸、輸出軸、箱體。箱蓋、軸承蓋等,常見的減速箱故障有漏油,振動,竄軸。在實(shí)際使用過程中要通過監(jiān)測減速器運(yùn)行情況,及早判斷減速器零部件是否出現(xiàn)故障,及時維護(hù)可以有效避免減速器失效帶來損失。
1減速器漏油
減速器的漏油多出現(xiàn)在從動軸和主動軸的密封部位。引起此現(xiàn)象的原因與減速器的密封和工作環(huán)境相關(guān),密封件的磨損加劇,加入過量潤滑油還會導(dǎo)致矩形槽式密封圈軸端滲油。潤滑油液面過高時也會出現(xiàn)漏油。
減速器合箱面處也容易漏油,造成的原因有:減速器在組裝時箱體與箱座合箱面上有雜質(zhì)或不平整;密封膠因位置不對和斷點(diǎn)導(dǎo)致漏油;箱體生產(chǎn)過程中的缺陷導(dǎo)致漏油;箱體和箱座未消除的應(yīng)力在使用過程中使合箱面發(fā)生變形;加工過程中粗、細(xì)加工為進(jìn)行應(yīng)力釋放就分開加工,合箱面應(yīng)力不均,隨著應(yīng)力逐漸釋放出現(xiàn)緩慢變形。
減速器油窗、放油孔螺栓、視孔窗蓋、軸孔配合處也容易發(fā)生漏油。主要原因是由于緊固螺栓沒有完全擰緊或在使用過程中變松、視孔蓋處、放油孔處沒有安裝密封墊片所致。
減速器箱體底部也經(jīng)常發(fā)生漏油。這是因?yàn)橛行┯蛥^(qū)土壤沙化現(xiàn)象嚴(yán)重,抽油機(jī)設(shè)備的工作環(huán)境差以及箱體自身存在的而在試車過程中無法發(fā)現(xiàn)的缺陷,長期在野外惡劣環(huán)境中工作,時間一長就容易出現(xiàn)滲漏情況。
解決抽油機(jī)減速器漏油的方法有:減少鑄件變性,及時對機(jī)座、箱蓋等部件做時效處理,消除鑄造應(yīng)力;箱體和箱蓋合箱時均勻涂抹平面密封膠,盡量保證連續(xù)涂抹,厚度均勻;適當(dāng)加大密封面;根據(jù)地理環(huán)境和季節(jié)變化,適時更換和化驗(yàn)齒輪油;對于視孔蓋、放油孔等易漏油的孔位加裝密封墊;定期檢修緊固螺栓。
2減速器振動
減速器振動原因主要有齒輪故障,如齒輪出現(xiàn)斷齒、非正常的磨損、齒面點(diǎn)蝕和剝落、齒面偏磨現(xiàn)象嚴(yán)重或尺側(cè)間隙過大等。軸承損壞、滾鍵或井下受阻同樣會產(chǎn)生沖擊脈沖振動和異響。
2.1 齒輪故障
減速器齒輪故障有齒面點(diǎn)蝕、斷齒、剝落和輪齒非正常磨損等。
1)斷齒。由于齒輪在鑄造過程中存在缺陷,如有砂眼、氣孔、球墨化不夠、疏松等缺陷;超載荷運(yùn)轉(zhuǎn);輪齒彎曲強(qiáng)度不夠等都會導(dǎo)致斷齒。
2)輪齒非正常磨損。當(dāng)齒輪材料不合要求,齒輪本身砂眼、氣孔等缺陷,加上熱處理硬度不達(dá)標(biāo),加工精度、嚙合精度等不達(dá)標(biāo),或者潤滑油使用不當(dāng)、油位過高等都會造成輪齒非正常磨損,達(dá)不到齒輪應(yīng)當(dāng)具有的磨損壽命。
3)齒面點(diǎn)蝕和剝落。齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度不足是造成齒面點(diǎn)蝕的主要原因。決定齒輪接觸疲勞強(qiáng)度的因素有材質(zhì)、熱處理后的硬度、是否存在缺陷以及加工精度,如雙圓弧齒輪的中心距誤差太大、嚙合精度、運(yùn)動精度較差等。
4)齒面出現(xiàn)偏磨現(xiàn)象。齒輪螺旋角、同軸度、軸孔位等加工過程存在誤差,或裝配時存在誤差會形成不均勻受力,造成左右旋齒輪發(fā)生單面偏磨的情況。
5)齒側(cè)間隙過大。過大的齒側(cè)間隙形成原因有很多,如齒形誤差、三軸孔間中心距超差以及齒輪直徑的誤差,投入使用后存在沖擊、磨損和負(fù)載的情況而出現(xiàn)。
2.2 軸承損壞
軸承潤滑不到位或沖擊力過大無法承受時,會使軸承出現(xiàn)裂紋、損壞,干燒甚至散架,在轉(zhuǎn)動過程中會出現(xiàn)軸承滾珠與內(nèi)外圈卡死,使減速器產(chǎn)生振動并發(fā)出異響聲。
2.3 滾鍵
冷裝過程中,軸孔過盈量以及鍵槽和鍵之間的配合都會減小,從而導(dǎo)致間隙的出現(xiàn),這些都會造成減速器裝配后發(fā)生滾鍵。當(dāng)從動齒輪發(fā)生滾鍵時,會導(dǎo)致減速器停滯,使減速器產(chǎn)生振動和噪音。
2.4 井下狀況的影響
減速器的異響和震動可能因?yàn)榫峦蛔兊妮d荷或是出現(xiàn)卡鉆等情況,阻礙了抽油桿運(yùn)動而影響到減速箱。
3串軸的原因分析及解決措施探討
3.1 竄軸的原因分析
抽油機(jī)減速器輸入軸串動容易導(dǎo)致串軸。動齒輪相對于中間軸過小的過盈量會使其發(fā)生轉(zhuǎn)動,從動齒輪的加工偏差或是存在誤差的螺旋角都會導(dǎo)致串軸;還可能造成串軸的因素包括齒面出現(xiàn)過早和不均勻的磨損、齒厚較大誤差以及齒背變形,當(dāng)正負(fù)扭矩作用在減速器上后就會導(dǎo)致串軸。
3.2 解決串軸的措施探討
在以下兩種情況下減速器中間軸和從動齒輪之間的過盈量就會導(dǎo)致串軸:一是兩半從動齒輪的一個存在過小的過盈量,如果受到正負(fù)扭矩作用才可能出現(xiàn)串軸的情況;而是兩個都存在過小的過盈量,兩半從動齒輪出現(xiàn)同時向內(nèi)和外移動,且在移動的距離和速度上都不相同時受到正負(fù)扭矩作用,此時才可能出現(xiàn)串軸的情況。
若果兩半從動齒輪的一個為較小的過盈量,扭矩的軸向分力會產(chǎn)生作用,正扭矩促使向外移動,負(fù)扭矩促使向內(nèi)移動。在沒有負(fù)扭矩而只存在正扭矩的情況時不會出現(xiàn)串軸。齒輪的外移會使得人字齒輪對中線也同時外移;同理,齒輪的內(nèi)移也帶動其朝內(nèi)移動,就會導(dǎo)致串軸。
如果兩半從動齒輪中有兩個過小的過盈量,兩半從動齒輪會受到正扭矩軸向分力作用而向外移動;受到負(fù)扭矩時向內(nèi)移動。如果這兩個速度不相等,人字齒輪對中線就會變化而導(dǎo)致串軸。而在速度相等,或是只有正扭矩和負(fù)扭矩中的一個時,都不會出現(xiàn)串軸。
綜上所述,導(dǎo)致減速器故障的原因多為加工因素,也受現(xiàn)場使用情況影響。為保證減速器的高效運(yùn)行,在生產(chǎn)過程中要對工藝的執(zhí)行情況進(jìn)行嚴(yán)格要求,對加工、試驗(yàn)和組裝等環(huán)節(jié)嚴(yán)格控制,同時做好生產(chǎn)管理來保障減速器的制造質(zhì)量。
參考文獻(xiàn)
[1]郭建珠,姚憲華,韓復(fù)忠.礦用大型減速器的失效監(jiān)測機(jī)理及手段[J].機(jī)械管理開發(fā),2014(1).
[2]馬彩英,楊敏超,劉振慶.復(fù)合傳動減速器的降噪[J].中國科技博覽,2014(5).
[3]張曉光,趙志科,陳瑩瑩.基于齒輪減速器的振動實(shí)驗(yàn)裝置研制[J].實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理,2014(1).
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