抽油機(jī)減速器三軸齒輪反裝修復(fù)技術(shù)分析.doc
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抽油機(jī)減速器三軸齒輪反裝修復(fù)技術(shù)分析 針對(duì)采油生產(chǎn)一線,抽油機(jī)減速器損壞較多的現(xiàn)象,在分析抽油機(jī)減速器工況的基礎(chǔ)上,提出減速器修復(fù)中的一種新措施,對(duì)減速器的三軸齒輪進(jìn)行反裝,在理論上加以分析和驗(yàn)證,并在生產(chǎn)中進(jìn)行經(jīng)驗(yàn)總結(jié),實(shí)現(xiàn)降本增效的目的。 抽油機(jī)是目前中原油田采油廠廣泛使用的主要采油裝備,抽油機(jī)作為有桿抽油系統(tǒng)中的關(guān)鍵裝備,機(jī)采技術(shù)工藝鏈中的重要一環(huán),影響制約著我廠的原油上產(chǎn)。由于我廠抽油機(jī)數(shù)量多,抽油機(jī)配件費(fèi)用高,目前,抽油機(jī)的修復(fù)項(xiàng)目已成為我廠降低生產(chǎn)成本,實(shí)施挖潛增效的著力點(diǎn)。僅采油五廠目前在用各種型號(hào)的抽油機(jī)達(dá)640余臺(tái),由于抽油機(jī)長(zhǎng)期野外作業(yè),工作環(huán)境惡劣,零部件損壞現(xiàn)象較多,已成為機(jī)采技術(shù)鏈中的薄弱環(huán)節(jié),從我廠現(xiàn)場(chǎng)抽油機(jī)的使用情況來(lái)看,抽油機(jī)各個(gè)主要部件中,損壞現(xiàn)象較多的主要是減速器、游梁中、尾軸承座、及驢頭,據(jù)統(tǒng)計(jì)由于減速器損壞而使抽油機(jī)不能正常運(yùn)轉(zhuǎn)的每年占損壞抽油機(jī)的40%以上。 減速器是抽油機(jī)的主要核心部件,也是抽油機(jī)的主要易損件,采用三軸兩級(jí)傳動(dòng),分為主動(dòng)軸、從動(dòng)軸和中間軸,輪齒普遍采用的是斜齒輪和人字齒輪。工作運(yùn)行中起到增距、減速的作用,使電機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),最終實(shí)現(xiàn)驢頭的上下往復(fù)運(yùn)動(dòng),以實(shí)現(xiàn)抽汲原油的目的。目前,采油生產(chǎn)一線現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用中抽油機(jī)減速器存在故障損壞現(xiàn)象較多,以近二年現(xiàn)場(chǎng)更換減速器為例,據(jù)統(tǒng)計(jì),2012年我廠損壞減速器78臺(tái),2013年為73臺(tái),每年因更換減速器投入資金達(dá)400余萬(wàn)元。因此探究抽油機(jī)減速器損壞的原因及如何進(jìn)行有效的修復(fù)具有很現(xiàn)實(shí)的意義。 對(duì)抽油機(jī)減速器從理論上進(jìn)行了深入的探討,并結(jié)合一線生產(chǎn)實(shí)際,如何進(jìn)行降本挖潛增效,修復(fù)抽油機(jī)減速器進(jìn)行有益的探索。據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查,減速器的損壞主要是三軸齒輪的損壞,齒輪的失效形式從理論上講主要有輪齒的折斷、磨損、膠合和點(diǎn)蝕,從我廠的抽油機(jī)使用現(xiàn)狀來(lái)看,造成減速器損壞的主要原因是齒輪的輪齒磨損嚴(yán)重,造成減速器噪音過(guò)大,工況惡化。減速器的三軸齒輪由于承受較大的交變載荷,使輪齒正面磨損較嚴(yán)重,而齒背一側(cè)則相對(duì)磨損較輕,那么能否利用磨損較輕的齒背一側(cè)作為工作面,對(duì)減速器的三軸進(jìn)行反裝呢?在這方面我們分別作了現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)與理論分析,現(xiàn)對(duì)其理論作一下初步探討。 抽油機(jī)減速器工況分析 作為抽油機(jī)的主要核心部件的減速器,其主要的工作特點(diǎn)是:速度較低、承受很大的負(fù)荷、力和十分大的扭矩,傳動(dòng)比相對(duì)抽油機(jī)其他部件來(lái)說(shuō)也很大,工況十分惡劣。大力和大扭矩的存在,造成減速器齒輪輪齒承受力較大的一面磨損嚴(yán)重,從理論上分析來(lái)說(shuō),齒輪在具有嚙合間隙的情況下,齒輪背面一側(cè)是基本上是不受力作用的,但由于抽油機(jī)負(fù)扭矩的存在,使齒輪背面一側(cè)也承受較大的力,造成一定程度的磨損。負(fù)扭矩現(xiàn)象的存在是由于抽油機(jī)在正常工作的狀況下輸出扭矩,克服抽油機(jī)載荷的減速器的從動(dòng)軸,在到達(dá)某一點(diǎn)、某一瞬時(shí)的客觀現(xiàn)狀,游梁式抽油機(jī)的減速器被較大的載荷反向瞬時(shí)被提前拖動(dòng),造成了游梁式抽油機(jī)的減速器從動(dòng)輪軸帶動(dòng)了抽油機(jī)的減速器的主動(dòng)輪軸,因而出現(xiàn)了反向做功的客觀現(xiàn)實(shí)狀況,造成游梁式抽油機(jī)的減速器傳動(dòng)力靠減速器的齒輪齒背進(jìn)行大力、反向進(jìn)行傳遞??陀^上分析,因?yàn)槌橛蜋C(jī)減速器存在負(fù)扭矩這一客觀因素,因而從客觀上形成抽油機(jī)減速器齒輪受力磨損的主要原因,負(fù)扭矩狀況的存在是目前油田廣泛應(yīng)用的游梁式抽油機(jī)克服不了的客觀現(xiàn)象,這也是游梁式抽油機(jī)內(nèi)在因素的性質(zhì)所需,和野外工作的生產(chǎn)現(xiàn)狀的所避免不了的。由于負(fù)扭矩工作狀況只是在游梁式抽油機(jī)減速器曲柄轉(zhuǎn)角的小范圍內(nèi)客觀條件的存在,與減速器的正扭矩這一現(xiàn)象相比來(lái)說(shuō),它工作時(shí)的時(shí)間很短,且其受力的數(shù)值相比其它正扭矩的數(shù)值要小很多。因而,從客觀上出現(xiàn)了減速器齒背的一面受磨損的較輕,而減速器齒輪正面一邊磨損十分歷害,為充分利用齒輪磨損較輕的一面進(jìn)行工作提供了可能。 三軸反裝后的校核 根據(jù)減速器齒輪輪齒齒背一側(cè)比正面磨損較輕的現(xiàn)象,這一狀況的存在,可對(duì)正面磨損嚴(yán)重,嚙合間隙超標(biāo)的齒輪三軸進(jìn)行反裝以使原承受扭矩較小的齒背一側(cè)來(lái)承受較大的扭矩進(jìn)行工作。 2.1三軸反裝后齒輪參數(shù)的變化 減速器三軸反裝前后,齒輪的形狀結(jié)構(gòu)、材質(zhì)等都沒(méi)有發(fā)生變化,唯一變化的量是螺旋角的變化,設(shè)原來(lái)的主動(dòng)軸、中間軸左右斜齒、中間軸斜齒、從動(dòng)軸齒輪的螺旋角分別為1、2、3、4,則反裝后的螺旋角分別為-1、-2、-3、-4, 根據(jù)斜齒輪嚙合的條件:1=-23=-4 端面模數(shù)和端面壓力角相等 三軸反裝后:-1=-(-2)3=-(-4) 端面模數(shù)和端面壓力角未發(fā)生改變?nèi)韵嗟?,滿足斜齒輪的嚙合條件:螺旋角大小相等,方向相反。 結(jié)論 抽油機(jī)減速箱三軸反裝從理論上講是切實(shí)可行的,為了進(jìn)一步證實(shí)這種方法的實(shí)用性,從2012年5月我們開(kāi)始對(duì)減速箱三軸進(jìn)行了反裝試驗(yàn),按此方法共修復(fù)62臺(tái)減速箱,經(jīng)跟蹤調(diào)查現(xiàn)場(chǎng)使用情況良好,目前僅有4臺(tái)減速箱因漏油,2臺(tái)減速箱因串軸返回,其他56臺(tái)減速箱的齒輪嚙合情況均達(dá)到有關(guān)標(biāo)準(zhǔn): ⑴齒輪副側(cè)隙、齒輪接觸跡線位置偏差和接觸斑點(diǎn)的大小在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)。 ⑵減速器噪聲小于85dB。 ⑶齒輪運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)可靠,無(wú)沖擊現(xiàn)象。 減速器整體運(yùn)轉(zhuǎn)完好率達(dá)90.3%,反裝后的減速器使用時(shí)間可達(dá)2~5年,平均每反裝一臺(tái)減速箱可節(jié)約成本1.9萬(wàn)元,累計(jì)節(jié)約資金120余萬(wàn)元。 減速器三軸齒輪反裝在抽油機(jī)的修復(fù)技術(shù)上是一次重大探索與實(shí)踐。三軸反裝后,不僅擴(kuò)大了減速箱的修復(fù)范圍,使原來(lái)一部分磨損超標(biāo)的予以報(bào)廢的齒輪可以反裝繼續(xù)使用,而且大大降低了抽油機(jī)的維修費(fèi)用。 應(yīng)注意的問(wèn)題 在減速箱三軸反裝中,應(yīng)選擇磨損間隙超標(biāo)不嚴(yán)重的齒輪進(jìn)行反裝,進(jìn)行選配,保證齒輪嚙合間隙達(dá)標(biāo),以使在負(fù)扭矩狀態(tài)下,減速器工況良好,同時(shí)更為重要的是要盡量減少負(fù)扭矩的存在及其峰值。其次,大修減速器裝配時(shí),調(diào)整好從動(dòng)軸軸承的定位間隙和石棉紙墊,選擇合適厚度的石棉紙墊進(jìn)行調(diào)整間隙。第三,按照石油天然氣行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)SY/T5044-2003《游梁式抽油機(jī)》中的要求,應(yīng)對(duì)修復(fù)的減速箱進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)試驗(yàn),空載實(shí)驗(yàn)不少于10小時(shí),試機(jī)檢測(cè),運(yùn)轉(zhuǎn)中不能出現(xiàn)漏油、竄軸、沖擊、異常響聲等一系列故障,合格后方能出廠,上井工作。 第 5 頁(yè) 共 5 頁(yè)- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來(lái)的問(wèn)題本站不予受理。
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- 抽油機(jī) 減速器 齒輪 裝修 技術(shù) 分析
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