随着稠油的不断开采,抽油机开抽时率不断增加,这样势必减短抽油机的使用寿命。本文主要讨论如何减少抽油机的中枢枢纽减速箱的磨损,浅谈其原因及对策。
目前我矿使用的抽油机减速箱结构为简单三轴(主动轴、中间轴、输出轴)减速结构。减速箱内的齿轮均采用油浴飞溅润滑,箱体结合面涂有密封胶以防止飞溅油液渗漏,左右旋齿轮与箱体之间装有油槽盒(带刮油器),箱体结合面开有油槽,可向各轴承供给润滑油。抽油机的减速箱磨损在生产中主要表现在主动,从动,中间齿轮磨损,以及其使用的轴承的磨损,因多种原因磨损严重,造成减速箱的大量维修,成本不断增加,这些势必影响生产而且给成本带来不小的压力。
减速箱磨损的几种情况
缺油磨损
减速箱缺油会造成齿轮之间的啮合表面不能形成油膜,而是金属表面互相啮合在一定的负荷下运行,其之间的接触面加大,摩擦力加强,直接使齿轮表面疲劳运行,这样会在很短的时间内把齿轮的齿磨损甚至磨平。
造成缺油原因有二。一是目前我矿B123和BQ10区块的CYJ8-3-48HB,CYJ5-3-26HB抽油机的减速箱润滑方式仅仅是飞溅润滑,其在润滑过程中所经过的油路宽平均是几十毫米,而我们从1985年投产的抽油机大部分润滑介质是半流体,其缺点是粘稠性很大,特别是在冬天,为减速箱的轴承润滑时容易堵塞油道,使轴承无法得到及时的润滑,长此以往,就会造成减速箱的轴承干磨,轴承与轴的间隙大,形成轴窜,进而会使齿轮磨损加快,有的会使滚珠碾碎,轴承抱死。二是由于矿区的生产井大部分分布在野外,特别是BQ10区和B123区块的井,有些是靠近村庄,因此易遭到老乡和不法分子的偷盗和破坏,主要表现在老乡和孩子偷盗盖板和润滑油。如果检查不及时下雨可能会造成润滑油乳化。
润滑油乳化造成的磨损
水会破坏润滑油的分子结构,造成油质乳化,从而造成其齿轮表面的接触处的间隙过小,起不到油膜润滑的作用,直接影响其润滑性能,导致齿轮的啮合面的应力和摩擦力加大,致使轴齿轮疲劳运行,齿轮表面也易发生化学变化或电化学变化,如检查不到位,也会造成减速箱的磨损。
造成润滑油乳化的原因有二。一是老乡偷盗盖板不能及时发现,造成雨天雨水进入使润滑油乳化。二是由于出厂的减速箱盖板是一个平板的简易的盖板,长期使用后,盖板的边沿密封性能降低,在雨雪天雨水进入也会造成润滑油乳化。
高负荷对减速箱的磨损
高负荷会使轴承、齿轮接触面的径向应力加大。使齿轮的受力不均匀,易产生部分表面的损坏、腐蚀、脱落点蚀,使轴承表面出现麻点。进而扩展成蚀坑,最后出现大面积损坏导致轴承失效。减速箱中的斜齿轮在运动中产生径向载荷,使轴承发生应力变化而失效。
造成原因是在抽油过程中,井底情况较为复杂,有时会发生井底事故,可能造成抽油机减速器超载荷断齿。如发生砂卡、拉断抽油杆(并不是抽油杆有缺陷),井下结蜡严重,原油粘稠。
质量问题
由于质量的问题,而使减速箱的齿轮啮合不好,咬合精度不到位,热处理硬度不够或没有进行热处理。
原因为由于出厂所使用的减速器断齿主要是制造质量缺陷引起齿轮铸造质量不好,如球墨化不够、铸造缺陷等。其二,齿轮精度不够,如齿轮啮合精度、运动精度等达不到要求。
串轴磨损
造成串轴的工况条件是:两半从动齿轮其中有一个过盈量不够时,在正负扭矩作用下才发生串轴;当有两个过盈量不够时,两半从动齿轮同时向外和同时向内移动的速度和移动距离均不等时,在正负扭矩作用下才发生串轴。
(1)当两半从动齿轮中有一个过盈量不够时,在正扭矩产生的轴向分力作用下向外移动,在负扭矩作用下向内移动。如果只有正扭矩作用,没有负扭矩作用不会产生串轴。当齿轮向外移动时,人字齿轮对中线也向外移动;当齿轮向内移动时,人字齿轮对中线也向内移动,从而造成串轴。
(2)当两半从动齿轮中有两个过盈量不够时,在正扭矩产生的相等轴向分力作用下,会使两半从动齿轮同时向外移动;在负扭矩作用下,会使两半从动齿轮向内移动。只有在两半从动齿轮向外和向内的移动速度和移动距离不等时,才会使人字齿轮对中线发生变化,产生串轴。如果两半从动齿轮移动速度和移动距离相等时,或只有正扭矩作用而没有负扭矩作用时也不会发生串轴现象。
对策与建议
防盗盖板
为防止老乡偷油,加工了防盗盖板,防盗盖板需专用方可打开,这样减少了润滑油的流失和普通盖板的丢失。而且也避免因盖板的丢失使雨水进入减速箱,发生润滑油乳化。
从表1中可以看出,通过使用防盗盖板可以减少减速箱的人为破坏。2008年,80台减速箱加装了防盗盖板,防止抽油机减速箱过早的破坏,减少了12万元的维修费用,大大降低成本的开支。
加装黄油嘴
在减速箱的输入轴、中间轴和输出轴的压盖处加上黄油嘴,可以在春秋两季保养时进行强制保养,不再依赖油道润滑,从而能够保证减少因轴承润滑不当而造成减速箱损害,站上的职工也随时通过黄油嘴给减速箱注入黄油,进行保养。
在B123和BQ10区块加装40台后,减速箱的轴承润滑效果良好,没有在轴承方面出现问题,由此可以看出,加装黄油喷嘴对轴承润滑起着决定性作用。今后我矿要继续对BI24,B125井加装,加大推广。
作业洗井
对负荷重的井,比如砂卡的井要及时进行井下作业,以及热水清蜡洗井。油稠、粘度大的地方,要加装电加热。
严把质量关
对安装的抽油机,油矿管理职能建设要把好关,对新安装的抽油机,检查其图纸以及所用的材质,材料的处理和精度的吻合性,以及安装的尺寸和使用效果。对于热处理不到位,球墨化不够的情况要及时与厂家联系进行更换。
结语
抽油机减速箱是抽油机的中枢枢纽,首先要找到减速箱出现隐患的源头,然后根据生产的实际需要,有计划的对减速箱进行管理、检查和保养,要做到现场检查到位,资料填写及时。这样才能减小减速箱的损坏程度,减少抽油机的损坏次数。
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