减速器常见故障与预防措施

油田用减速器常见故障分析与预防措施

油田用双圆弧圆柱齿轮减速器使用过程中常发生主动轴窜轴、主动轴和从动轴承盖端面漏油、轴承碎裂等常见故障,现分析其产生原因,制定了预防措施,以提高采油设备的整体质量。

一、主动轴窜动

1、原因分析,主动轴窜轴故障一般在减速器投入运行后很短时间内发生,该故障形成原理是在抽油机驴头提升与下降循环过程中,减速器的同一个齿上的两个齿面交替承载,由于目前抽油机减速器均采用人字圆柱齿轮传动,因此,当同一传动级的两侧齿轮副的齿侧间隙不同时,主动轴和中间轴就会在交换承载齿面的瞬间发生轴向窜动,以自动将主动轴、中间轴的人字齿的轴向中性面调整至与从动轮人字齿的轴向中心相同位置,随着交换次数增多,两侧齿侧间隙差会逐渐增大,轴向窜动量亦增大,同时若双圆弧齿形误差较大或齿面硬度低,也会加速齿面磨损,使减速器的双圆弧齿形会急剧改变,从而将双圆弧齿轮副的啮合面间的磨擦由滚动磨擦改变成滑动磨擦,齿面会在短时间内发生急剧磨损,窜轴量也会在短时间内迅速增大。经分析主要有三方面原因所致,一是同一传动轴上的两侧齿面硬度差较大,造成两端齿面磨损速度不一致;二是齿形误差,主要是同一齿的两齿面相对其本身的中心面不对称,导致同一轴上人字齿的两侧齿侧间隙不同;三是由于齿面硬度不足加速齿面磨损,窜轴量增大到一定程度后,导致减速器不能继续使用。

2、预防措施:

措施一严格控制同一轴上左右两侧轮齿的硬度差,使同一级传动中两侧齿轮副齿面磨损速度接近,一般同轴上两侧轮齿硬度差不宜超过HB10。同时应严格控制齿轮热处理硬度,齿轮设计时是以分度圆直径处的齿面硬度为设计计算模型,而制造过程中通常是以测量粗车轴的热处理表面硬度确定轴的硬度是否合格,易造成滚齿后的齿面实际硬度达不到设计要求,应将热处理工艺中硬度要求提高以使齿面硬度合格。

措施二严格控制齿轮齿廓精度,减少齿形误差对装配中两侧齿侧间隙的影响,同时出厂前应严格控制同一级人字齿轮副中左右两侧齿侧间隙的差,经计算、试验对比,得出两侧齿侧间隙的差不宜超过0.05mm。以使减速器在双圆弧齿形完好情况下,减少交换承载齿面时主动轴轴向滑动距离,降低齿面磨损速度。

双圆弧齿轮的齿廓是由滚刀齿形保证,因而双圆弧齿轮加工中,应对滚刀刃磨后的齿形进行周期检验,检查项目可只测量二项,即:滚刀工作部分切削刃的齿形误差、刀齿前面径向性误差。刀齿前面径向性误差可由磨工在磨齿机上自检(逐件检查),

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