最全抽油机故障探析与修复技术.docx
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最全抽油机故障探析与修复技术
抽油机故障原因探析和修复技术
摘要：
目前，随着我国石油行业科技水平的不断提高，各型抽油机更新换代，日新月异。
操作人员长期按照操作规程认真操作，维护人员坚持日常维护保养。
学习掌握抽油机常见故障及排除方法、抽油机修复技术，是确保抽油机长期稳定正常运行的前提，对预防故障的出现或事故的发生也是行之有效的。
关键词:
抽油机故障原因修复技术
正文
一、抽油机故障原因探析维修现状和方法分析
目前，随着我国石油行业科技水平的不断提高，各型抽油机更新换代，日新月异。
长庆机械制造总厂生产的6型、8型、10型弯梁变矩式抽油机，保持了用户普遍认可的常规后置式四连杆机构。
计算机优化改善了运动特性，使悬点的最大加速度减小。
由于采用了游梁平衡，减小了减速器、连杆、横梁等部件的载荷，整机承载能力大，提高了整机的适应性和可靠性。
节能效果好，由于平衡效率高且可调节。
使悬点载荷作用到曲柄轴上的扭矩较小，净扭矩峰值有较大幅度的降低，节电率达到30%以上，电机功率也由22KW减小到15KW。
调平衡及调参数均可在地面上方便地进行，省力、省时，简单易行。
特别适合长庆油田井下参数及负荷变化较大的采油作业。
长庆弯梁变矩式抽油机以诸多的优点和优势逐步取代了老式长6型、8型、10型抽油机和其他制造厂生产的各型抽油机。
是新井投产普遍使用并且最为理想的采油设备。
在长庆油田特别是大水坑、油坊庄、顺宁、吴旗、凤凰山地区，每年新井投产抽油机用量呈上升趋势，抽油机减速箱修理市场前景广阔。
为了适应油田生产的需要，机修站在大修各型老式抽油机减速箱的基础上，紧跟主业，靠前服务，寻求新的经济增长点，开发了抽油机及减速箱修理市场。
在大水坑、油坊庄、顺宁修理网点安装了抽油机减速箱起吊设备，开展了各型新旧抽油机及减速箱修理业务。
实践经验告诉我们：
要确保抽油机长期稳定地正常运行，重要的是操作人员按照操作规程认真操作，维护人员坚持日常维护保养，才能预防故障的出现或事故的发生。
抽油机日常维护和保养方法：
1、冲程长度的变更，是以变更曲柄销在曲柄上的位置来实现的。
销和孔装配时严禁涂抹润滑油，以使曲柄孔达到紧密配合。
2、冲次的变更是以更换电动机的皮带轮来实现的。
装配皮带轮时不得在皮带槽内涂抹润滑油。
3、对使用润滑脂来润滑的轴承，每使用六个月将各轴承内的旧润滑脂除去，换上新的润滑脂。
油品均用锂基润滑脂。
4、为了使抽油机减速箱的寿命延长，就有必要使润滑机油具有合适的粘度，不得含有杂质、淤泥和水分，建议使用150号或200号极压齿轮油。
5、欲要保持润滑油的品质，对新启用的减速箱，应该连续使用半年就更换一次润滑机油。
对于确定减速器润滑油要用多久后再更换，以保持所需条件，这要视具体情况而定。
6、减速器箱底易于积水，这种水应予以排出，以免积水使油发生乳化现象。
7、各次检查油的相隔时间取决于工作条件。
下列情况需要3-4个月进行一次检查和换油：
①间歇工作②尘埃过多③含硫烟雾④温度高且气温多变。
8、在用石油溶剂冲洗箱体后，溶剂应予排出，溶剂排出后减速器应立即装满合适的润滑机油。
若减速器并不立即恢复工作，应至少运转十分钟，以保证箱内各齿轮表面都覆盖有保护性油摸。
9、应该定期检查减速器油位高低，当油面低于下限时应及时补充润滑油。
当油面高于上限时，必须打开减速器底部螺塞放油到合适位置
10、抽油机故障是正常运转中的异常现象，应引起高度重视。
抽油机常见故障及排除方法
序号
故障
性质
征象
故障原因
排除方法
1
整机工作不平稳
底座和支架震动、电动机发生不均匀声响,支架摆动严重
1、基础建筑不牢固。
1、按设计要求建筑基础。
2、支架和底座连接不牢。
2、加垫金属片，紧固螺丝。
3、抽油机严重不平衡。
3、调整平衡重。
4、运转过载，冲次过高
4、按说明书制定运转规则。
5、地脚螺丝松劲
5、拧紧地脚螺丝
6、抽油机未对准井口
6、抽油机对准井口
2
曲柄销松动或发生轴向位移
曲柄发生周期性响声
1、曲柄销锁紧螺母松动
1、上紧锁紧螺母，重新上开口销
2、曲柄孔内脏
2、擦净销孔
3、曲柄销圆锥面磨损
3、更换曲柄销
3
减速器发热
油池温度高于60℃
1、润滑油过多或过少
1、按液面规定位置加油
2、润滑油牌号不对或变质
2、检查更换润滑油
4
减速器工作不正常
轴承部位发热或有噪音
1、润滑油不足
1、检查油位，加入润滑油
2、轴承盖或密封部分摩擦
2、拧紧轴承盖及连接部分螺栓，检查密封件。
3、轴承损坏或磨损
3、检查轴承，损坏者更换
4、轴承间隙过大或过小
4、调整轴承间隙
5
减速器漏油
从减速器箱体和箱盖结合面或轴承能够盖处渗漏
1、润滑油过多
1、放出过多的油
2、箱体结合不良
2、均匀上紧合箱螺栓
3、放油丝堵未上紧
3、拧紧放油丝堵
4、回油孔及回油槽堵塞
4、疏通油孔，清除油槽中的脏物，使之畅通
6
刹车不灵
刹不住车或自动刹车
1、刹车片未调整好
1、调整刹车片间隙
2、刹车片磨损
2、更换刹车片
3、刹车片或刹车轮油污
3、擦净油污
7
驴头工作不正常
运转中驴头部位有响声
1、钢丝绳缺油发干
1、给钢丝绳加油
2、钢丝绳断股
2、更换钢丝绳
8
齿面损坏
点蚀严重
1、减速器超载运行
1、按规范要求运转
2、抽油机不平衡
2、调整平衡
3、油品规格不对或油品已变质
3、排出冲净，重新更换润滑油
4、齿轮齿面磨损或制造质量不良
4、大修减速器或更换零件
5、减速器内不通气
5、疏通透气塞
9
连杆拉断
拉断前连杆运动可能发生震动
1、连杆销被卡住
1、正确安装连杆销
2、油井载荷太大
2、调整工况或排除井下故障
3、连杆上下接头焊接质量差
3、检查焊接质量、连杆应成对更换
10
曲柄和被动轴连接损坏
发生周期性急剧跳动
1、曲柄键压碎
1、更换键
2、曲柄和被动轴连接松弛
2、拧紧曲柄，尾部螺栓
3、轴上键槽损坏
3、调换键的位置
二、抽油机修复技术探讨
1、一般抽油机游梁、横梁、连杆弯曲或扭曲时，我们用200公斤液压压力机，用反变形法进行校正。
弯曲度和扭曲度符合《抽油机大修理技术条件》规定。
2、曲柄孔、曲柄销孔磨损不严重时，采用直接加大轴径的方法修复。
修复后孔轴的配合和原配合一致。
曲柄孔、曲柄销孔键槽损坏，在和原键槽相隔120°处新开键槽。
3、减速箱箱体箱盖自由结合后，用0.5MM塞尺检查接触面的密合性符合规定要求。
轴承孔的圆度和圆柱度不大于其直径公差之半；轴承孔中心线和其端面的垂直度不大于0.1MM；轴承孔中心线的位置度不大于0.3MM。
各配合轴径的圆度、圆柱度均不大于其直径公差之半。
4、齿轮轮辐出现裂纹、轮齿断裂、轮齿根部出现裂纹、齿面有胶合和明显阶梯性磨痕、金属剥落等现象时需更换。
齿轮基准孔的圆度和圆柱度公差超过其直径公差之半时，采用搪孔等方法修复。
按孔尺寸加大轴径。
5、底座型钢校正后，其弯曲度符合规定要求。
6、支架校正后顶部中心线在底座上的投影和底座纵向中心线偏差不大于3-6MM。
支架顶部水平面的水平度不大于1/1000。
三、抽油机修理工艺规程及质量检验标准
（一）抽油机大修作业范围
1、二级保养的内容
2、件速箱体体或上盖如有裂纹，砂眼应补焊或粘补，无法修复应报废。
3、减速箱壳体轴承套处有磨损，可将装配面适当刨去一点后搪孔。
检查轴承如有裂纹、凹坑，金属剥落，弹架损伤或径向间隙大于0．4mm时，必须报废，并不准用其他型号轴承代替。
4、各装轴承、齿轮、皮带轮、刹车轮等处的轴径如磨损超过极限应采取金属喷镀或补焊重新加工。
5、各轴之箭槽磨损不超过原图纸尺寸的十分之一可加大键，否则应重焊。
6、齿轮磨损、有裂纹、碰伤、蚀点的情况超过标准时应更换新齿轮。
7、检查校正游梁，全长弯曲度不大于6mm，扭曲度不大于6mm。
8、检查校正横梁，全长的纵向弯曲度不大于2．5mm，扭曲不大于3mm。
9、检查校正连杆，全长弯曲度不大于3mm，
10、更换曲柄销及套。
11、检查支架主梁的变形度，最大弯曲度小于6mm。
12、检查制动机构，刹车轮和孔间隙过大，刹瓦磨损过大或烧伤应更换。
（二）抽油机修理工艺规程及技术标准
抽油机的接修：
交接抽油机应有专门的人负责，进行报修项目和外观检查，具有下列条件的抽油机应由设备所在单位进行必要的整改，处理后方可接收修理。
1、缺主要基础件的抽油机；
2、长期停用，机件严重锈蚀的抽油机；
3、外观不清洁的抽油机
抽油机的拆卸：
按修后的抽油机进行初步的清洁工作后，即可进行解体修理，抽油机的解体一般分六步进行：
1、拆游梁组合件；
2、拆变速箱皮带轮；
3、拆刹车总成；
4、拆曲柄组合件；
5、拆减速箱总成；
6、拆支架（如不修理可不拆卸）。
（三）抽油机的修理
1、减速箱的修理
①减速箱体或上盖如有裂纹、砂眼，应进行补焊或粘补，无法修复应报废。
②减速箱壳体轴承套孔处有磨损，可将箱盖和箱座装配面适当刨去一点进行镗孔。
箱体和盖之间局部间隙不超过0．04mm，同轴两孔的不同心度不大于0．02mm。
③箱体堵头丝扣若有损坏，可加大丝扣，重新配堵头。
2、减速箱轴承和轴承套的修理
①减速箱轴承及轴承套换新时，不准用其他型号的代替。
②轴承如有裂纹，凹坑、金属剥落、轨道损伤、弹架损坏等缺陷，必须更换新轴承。
③轴承的径向间隙大于0．4mm者必须报废。
④轴承外径和箱体配合采用D/gc，轴承内径和轴采用D/d配合，超尺寸应更换轴承。
3、输入轴、中间轴、输出轴的修理
1各装轴承、齿轮、皮带轮、刹车轮等处的最大磨损，不超过以下磨损极限，应采取金属喷镀补焊的方法，重新加工。
a、各轴装轴承处0.00
b、装皮带轮、刹车轮处－0.08
c、装齿轮处＋0.04
d、装曲柄处－0.07
②输出轴装曲柄处的轴颈锥差超过该处直径公差之半时，应换输出轴
4、齿轮的修理
①齿轮的齿形不应该有裂纹、碰伤、失效、蚀点等现象，如果疲劳蚀点占齿长的1/3，齿长的1/2者，允许补焊修复。
②齿轮断齿后的齿长不应短于和它啮合的齿轮的齿长者，允许继续使用，断齿不超过齿长的1/3者，允许补焊修复。
③齿轮严重磨损应更换，如大齿轮需换应成对换，而小齿轮则可单独更换。
④齿轮的径向间隙应保持0.6—1mm，齿侧间隙应保持0.26---0.5mm，
⑤在齿轮宽的方向上，一对啮合齿轮的偏移量不大于1.5MM.。
⑥减速箱组装后进行24小时连续跑合，运转应平稳无振动，不应有冲击声和异响，不渗漏，温度不超过40℃，轴承温度不超过45℃。
5、皮带轮修理
①皮带轮幅出现裂纹，轮缘掉块，允许补焊修理。
②键槽出现喇叭口式磨损太大，允许另开键槽。
6、游梁和支架轴承的修理：
①游梁在全长的弯曲度不大于6mm，扭曲不大于6mm，
②方轴轴颈磨损后允许补焊，弯曲严重应换新。
③轴承和方轴采用D/gc配合，轴承和座孔采用D/d
④轴承使用原则同减速箱
7、横梁和尾轴承的修理
①横梁在全长的纵向弯曲度不大于2.5mm，撬曲度不大于3mm，
2尾轴承同上。
8、驴头的修理
①弯曲变形的各角钢及拉筋要热煨调直，
②驴头弧面光滑，磨损严重的要进行换修。
9、曲柄的修理：
1曲柄孔的锥度公差超过孔的公差时，必须更换新曲柄，
2平衡块和曲柄装配后，其接触面间隙不超过0.05，且4块平衡块装配位置在同一刻度上。
③曲柄销如有磨损，允许采用扩孔镶套的方法，直接扩孔进行修复。
10、连杆和曲柄销的修理
①连杆的修理
a、CYJ5连杆材料φ76无缝钢管，可采用27/8″钻杆代替，
b、CYJ5连杆长度公差＜±2.5mm，
c、连杆装配时成对使用，其误差不大于±1，
d、连杆全长的弯曲变形度＜3。
②曲柄销的修理
a、大修时必须更换曲柄销轴及套等零件，
b、曲柄销套内孔和销轴接触面应达60%以上。
c、曲柄销轴承不允许用其它型号的轴承代替，内孔配合D/gc，外圆配合D/d，销轴磨损极限φ60，座孔极限φ130.04
11、底盘和支架的修理
①底盘的修理
a、CYJ5全长最大弯曲≤6，全长最大扭曲≤5，两主梁不平度≤2，纵向水平≤5，横向水平≤2。
b、底盘地脚螺丝损坏时，允许补焊。
②支架修理；支架主梁的最大弯曲度≤6，最大高度误差≤4.5，顶板平直度纵向≤2，横向≤1`。
12、制动机构的修理
①刹车轮孔和轴采用D/gc配合，内孔磨损过大应报废。
②刹瓦如有磨损或烧伤应更换，刹伐和刹瓦铆合间隙≤1。
（四）减速器质量检验标准
1、装配前箱体及通风罩内部清洁干净，不允许有铁丸、砂子、铁屑等杂物。
2、所有零件组装前使用煤油清洗干净。
3、各零件不允许带飞边毛刺，
4、装在轴上的轴承内圈应紧靠轴的台肩，0.05mm塞尺不得进入。
5、装曲柄时，端面必须和轴套端靠紧。
6、曲柄和从动轴相配的斜键接触面应达80%，
7、曲柄剪刀差≤7，
8、轴承热装时，油的加热温度为80—120℃，
9、齿轮热装时，油的加热温度100—130℃
10、齿轮侧隙＞0.36，
11、按试车规程进行空载和加载试车，加载程序和运转时间在额定扭矩25%—50%，运转2—4小时。
12、轴承处外壳温升≤40℃，
13、油池温升≤35℃，
14、各密封面处不得有渗油现象，
15、齿面沿齿长接触的凸齿≥60%，凹齿≥60%，
16、齿面沿齿高接触45%，
17、内部清洁度≤2g,（用200目/英寸2铜丝网过滤检查，
18、齿面的接触位置位于名义接触带中心线的齿位：
凸齿：
0.175—0.535mm，凹齿：
1.265—0.325mm。
这些维护保养和故障排除方法虽然不是很科学和先进，但也是多少年来采油工们总结出来的经验，值得我们遵循和借鉴的，更有待于我们今后随着抽油机的更新换代去发掘，探索新的有效途径。
参考资料
1、长庆机械制造总厂生产的8型弯梁变矩式抽油机使用说明书。
2、《抽油机大修理技术条件》
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