陳發祥¹　李軍¹　賈少磊²　李通¹
（1.徐州華東石油機（jī）械廠，江蘇徐州　221008；2.石油大學（華東），山東（dōng）東營　257061）

　　摘要：油田用雙圓（yuán）弧齒輪減速器是采（cǎi）油設備的核心部件，但在使用過程中常發生主動軸竄軸、軸承蓋端（duān）麵漏油、軸承碎裂等故障（zhàng）.直（zhí）接影響采油生產。文章詳細分（fèn）析產生這些故障的原因，並（bìng）根據（jù）實踐經驗提出在（zài）製造過程中應（yīng）采取的預防措施，以提高采油設備（bèi）的整體質量（liàng）。
　　關鍵詞：減速器；故障分（fèn）析；預（yù）防措施
　　油田用雙圓弧圓柱齒輪減速器使用過程中（zhōng）常發（fā）生主動軸竄軸、主動軸和從動軸承蓋端麵漏油、軸承碎裂（liè）等常見故障，現分（fèn）析其產生原（yuán）因，製定了預防措施，以提（tí）高采油設備的整體質量。
　　1　主動軸竄動
　　1.1原因分（fèn）析
　　主動（dòng）軸竄（cuàn）動故障是在減速器投入運行後很短時間（jiān）內發生（shēng），該故障形成原（yuán）因（yīn）是在抽（chōu）油機驢頭（tóu）提升與下降循環過程中，減速器的（de）同一個齒上的2個齒麵交替承載，目前，由於（yú）抽油機減速器均采（cǎi）用人字圓（yuán）柱（zhù）齒輪傳動，因（yīn）此，當（dāng）同一傳動級的兩側齒輪（lún）副的（de）齒側間隙（xì）不（bú）同時，主動軸和中間軸（zhóu）就會在交（jiāo）換承載齒麵的瞬間發（fā）生軸向竄動，以自動將主動軸、中間軸的人字齒的軸向中性麵調整至與從動輪人（rén）字齒的軸向中心相同位置，隨著交換次數增多，兩側齒側之（zhī）間間（jiān）隙差會逐漸增（zēng）大，軸向竄動（dòng）量亦增大（dà），同時，若雙圓弧（hú）齒形誤差較大或齒麵硬度低，也會加速齒麵磨損，使減速器的雙圓弧齒形會急劇改變，從而將雙圓弧齒輪副（fù）齧合麵之間的摩擦（cā）由滾動摩擦改為滑動摩擦，齒麵會在短時（shí）間內發生急劇磨損，竄軸量也會在短時間內迅（xùn）速增大。經分析，一是同一傳動軸上的兩側齒（chǐ）麵硬度差較大，造成兩（liǎng）端齒麵磨損速度不一致；二是齒形誤（wù）差主（zhǔ）要是同一齒（chǐ）的兩齒（chǐ）麵相對其本身的中心麵不對稱，導致同一軸上人字齒（chǐ）的兩側（cè）齒側間隙不同；三是由（yóu）於齒麵硬度不足加速齒麵磨損，竄軸量增大到一定程度後，導致減（jiǎn）速（sù）器不能繼續使用。
　　1.1預防（fáng）措施
　　a）嚴格控製同一軸上左右兩側輪齒的硬度差，使同一級傳動（dòng）中兩側齒輪副齒麵（miàn）磨損速度接近，一般（bān）軸上兩側輪齒硬（yìng）度差不宜超過HB10。同時應嚴格控製齒輪熱處理硬度，齒輪設（shè）計時（shí）是以分度圓直徑處的齒（chǐ）麵硬度為設計計算模型，而製造過程中通常是以測量粗車軸的熱（rè）處理表麵硬（yìng）度確定軸的硬度（dù）是否合格，易造成滾齒（chǐ）後的齒麵實（shí）際硬度達不到設計要求，應將熱處理工藝中硬度要求提高（gāo）以使齒麵（miàn）硬度合格。
　　b）嚴格控製齒輪齒廓（kuò）精度，減少齒形誤差對裝配中兩側齒側（cè）間隙的影響，同時出廠前應嚴格控製同一（yī）級人字齒輪副中左右兩側齒側間隙的差，經計算、試驗對比，得出兩側齒側間（jiān）隙的差不宜超過0.05mm。以使減速器（qì）在雙圓弧齒（chǐ）形完好的情（qíng）況下，減少交換承（chéng）載齒麵時主（zhǔ）動軸軸向滑動距離，降（jiàng）低齒麵磨損速度。
　　雙圓弧齒輪的齒廓是由滾刀齒形保證，因而雙圓弧齒輪加（jiā）工中，應對滾刀刃磨後的齒形進行周期檢驗，檢查項目可隻測量滾刀工作部分切削刃的齒形誤差和（hé）刀齒前麵徑向性誤差。刀齒前麵的徑向誤差可在磨齒機上自檢（逐件檢查），計（jì）量室抽檢（jiǎn）；工作部分切削刃的齒形誤差由投影儀進行定期（滾刀刃磨（mó）3次檢驗1次）檢（jiǎn）驗，2項合格標準均采用JB3913.2—85中的A級滾刀要求。
　　c）利（lì）用過盈配合來（lái）傳遞扭距，軸與孔配合Z好選用H7/t6過盈配合，以避免齒輪鍵槽對稱度誤差、鍵槽側（cè）麵間隙在承載麵改變時齒輪與軸之間發生轉（zhuǎn）動，加大齒輪的軸向竄動距離。
　　d）嚴格進（jìn）行出廠（chǎng）前均勻增加載（zǎi）荷試驗，確保接觸跡線達到長度方（fāng）向90%、高（gāo）度方向75%以上，達到SY/T5212《遊梁式抽油機（jī）質量分（fèn）等》標準中的（de）優等品，增強初期齒麵磨合，提高（gāo）齒麵耐磨性。
　　2　軸承蓋端麵漏油
　　2.1原因分析
　　抽油機減（jiǎn）速（sù）器的外露軸頭大多采用密封圈密封，它屬於接觸（chù）密封，缺點是（shì）在使（shǐ）用（yòng）過程中，隨著密封圈磨損量的增大，形成間隙，造成軸頭密封處漏（lòu）油。
　　2.2預防（fáng）措施
　　a）有2組迷宮（gōng）密封槽（如圖（tú）1），內外迷宮密封槽之間有一回油槽，減少進入外側迷宮密（mì）封處的油量。

　　b）軸頸與軸承蓋內孔之間間（jiān）隙應為0.3～0.5mm。
　　c）軸的密封部位表麵粗糙度應較低，避免刀紋螺線（xiàn）對軸頭密封性能的影響，Ra應小於1.6um。
　　d）軸承蓋內側迷宮密封（fēng）槽（cáo）Z低點加工一個缺口，使密封處大部分潤（rùn）滑油從此處流回減速器箱體（tǐ）內，減速器使用的潤（rùn）滑油越稠，回油槽越寬，應為10～15mm。
　　e）主動軸采用此結構時，在主動軸上的軸承內圈內側應加一擋油環，其外徑與軸（zhóu）承外圈內直徑相近，以控製高速級（jí）齒輪齧合（hé）時飛濺進（jìn）入軸承的（de）油量適中。
　　3　軸承碎裂
　　1）原因分析　減速器軸承碎裂主（zhǔ）要發生在主動軸軸承，一方麵，主動軸竄動時，軸承（chéng）內圈（quān）與滾子之（zhī）間會產生軸向滑動，造成（chéng）軸承內圈軸向竄動，使內側軸承滾子先損壞；另一方麵，是由於皮帶輪質量不平衡，高速運轉時，皮帶輪（lún）不平衡，動量過大，造成該側軸承（chéng）碎裂（liè）。
　　2）預防措施　一是（shì）加大內圈與軸的過盈量，或在軸承內圈的外側加擋環，使（shǐ）其不得發生軸向竄動；二是嚴（yán）格按標準對皮帶輪進（jìn）行靜平衡試驗，靜平衡（héng）檢查方法是在（zài）輪幅內側，加磁鐵平衡（héng）後再加與其等質量配重的方法，以（yǐ）消除皮帶輪不平衡動量產（chǎn）生的循環載荷，減少軸承碎裂可能性。
 

來（lái）源：《石油礦場機械》2004年第2期