抽油机双圆弧人字齿轮减速器串轴和冲击分析

抽油机双圆弧齿轮减速器使用过程中产生串轴和冲击的主要原因是设计时选择轴与齿轮配合的过盈量不足。抽油机在长期使用过程中，在循环交变载荷的作用下，中间轴与左右大齿轮产生相对运动，造成主动轴串轴。从动轴与齿轮产生相对运动，造成抽油机在上下死点换向时产生冲击。认为要避免抽油机双圆弧人字齿轮减速器串轴和冲击问题，进而提高减速器的使用寿命，应提高齿轮和轴配合的有效过盈量，使用单位要精心调好抽油机平衡。     

抽油机双圆弧人字齿轮减速器串轴原因再分析

抽油机减速器结构设计允许输入轴和中间轴有少量串动，目的是使人字齿轮对中线重合，实现良好的齿轮啮合。文献[1]把串轴解释为“轴的来回移动”是不全面的；分析串轴原因的论点与“初期使用不会发生串轴”和‘造成串轴的主要原因在于齿轮快速磨损”的论点是互相矛盾的，“三个轴刚度不足”也不是串轴的主要原因。列举了4种串轴型式，分析了串轴原因，介绍了兰州石油化工机器总厂生产的减速器没有率轴的实例，提出了减速器串轴的根本原因是减速器不合格造成的，合格产品不会发生串轴。     

分流式双圆弧齿轮抽油机减速器的优化设计

作者把减速器所有齿轮及轴的体积之和构成目标函数,而齿面接触强度、齿面啮合系数、齿的弯曲强度、轴的刚度作为满足优化设计的约束条件。由此建立了15个设计变量,34个不等式约束的非线性数学规划模型,从而解决了抽油机减速器设计方案的优化问题。     

椭圆齿轮抽油机初探

椭圆齿轮抽油机是在常规游梁式抽油机减速器的输出轴上，联接一个椭圆齿轮变速器，抽油机曲柄固定在变速器的输出轴上而构成的新型抽油机。椭圆齿轮变速器的共轭椭圆齿轮啮合传动具有定轴性和传动稳定性。导出了椭圆齿轮抽油机的悬点运动方程和功率表达式，给出了一种四型机型的设计参数。计算结果表明，这种抽油机的功率峰值比常规抽油机低２６％，上冲程时间是下冲程的１．４６倍，对节电和提高泵效十分有利。     

抽油机双圆弧齿轮和渐开线中硬齿面齿轮减速器的对比试验

为了探讨油田在用的抽油机渐开线中硬齿面齿轮减速器和软齿面双圆弧齿轮减速器的极限承载能力和轮齿的破坏形式,作者对CYJ3型抽油机所配的两种减速器做了对比试验。试验是根据封闭功率流原理,通过机械加载试验台,在齿轮的材料和齿轮副的几何参数相同条件下进行的,并作了试验分析。通过试验对比,得出了两种减速器齿轮的实际承载能力,分析了渐开线齿轮的点蚀出现在齿面节线附近,并随载荷的增加,有迅速扩展的趋势;而双圆弧齿轮的齿廓啮合,接触良好,无点蚀及微裂纹。     

抽油机双圆弧齿轮减速器的制造质量控制

针对抽油机运行过程中双圆弧齿轮减速器发生主动轴窜轴、齿面快速磨损、主动轴和从动轴轴承盖端面漏油、轴承碎裂等主要故障及其产生原因,提出了减速器制造质量控制措施:通过对同一级人字齿轮副的两侧齿侧间隙差、同一轴左右两侧齿轮硬度差的控制及左右旋齿轮的轴孔配合优化选择等措施解决主动轴窜轴问题;通过对齿轮热处理硬度下限控制、滚刀齿形的周期检测、试车跑合接触迹线的控制克服齿轮快速磨损;通过改进密封设计防止轴承盖端面漏油;通过胶带轮静平衡严格检验及增加轴承内圈限位的方法排除轴承碎裂故障。     

抽油机减速器圆弧齿轮的模糊可靠性设计

针对用传统方法设计的抽油机减速器圆弧齿轮安全系数偏大、齿轮重量大、减速器体积大的问题，用模糊可靠性理论分析了圆弧齿轮的应力和疲劳强度，并建立了数学模型。以减速器重量最轻为优化设计目标，把疲劳强度可靠性约束。齿宽和分度圆尺寸约束以及各设计变量上下界约束的取值范围视为设计空间上的模糊子集，得到了相应的约束条件。经实例计算表明，在疲劳强度的模糊可靠度不小于０．９９９的情况下，与原设计相比，齿轮的重量可减轻２３．９％。     

关于《抽油机减速器常见故障分析》的几个问题

针对《抽油机减速器常见故障分析》一文中对抽油机减速器故障分析不够全面和不够准确的问题,指出减速器漏油还有沿减速器合箱面、视孔盖和底部放油孔３处,提出对减速器壳体进行时效处理,在合箱面上加工环形油槽或涂密封胶,加大输出轴回油孔等改进措施。对减速器齿轮断齿、非正常磨损以及点蚀与剥落等原因作了详细补充分析。讨论了过盈量不够造成减速器串轴的工况条件和串轴的其他原因。对减速器的轴承损坏进行分析后指出,输出轴采用圆锥滚子轴承不合理,设计时应选用球面调心滚子轴承。     

抽油机减速器常见故障分析

抽油机减速器在现场运转过程中，常因外部工作环境的影响和内部一些因素的制约，出现漏油、齿轮损坏、串轴和轴承损坏等故障。通过对这些问题的分析和研究，提出了从设计、制造、使用和维护保养等几个环节来保障减速器正常、高效运转的方法和建议，并对部分结构，加密封圈、输入轴轴承处和回油孔等，提出了改进设想，为现场修复减速器、寻找故障原因提供了理论依据。     

错齿技术在减速器设计中的应用

根据双圆弧齿轮错齿的固有特性，分析了错齿对双圆弧人字齿轮承载能力的影响，推导出了错齿双圆弧人字齿轮的最佳齿宽及在不同条件下的最大承载能力。通过实例阐明：在减速器的设计中采用错齿双圆弧人字齿轮不仅能提高其承载能力，而且可使其体积小，重量轻，成本低。     

抽油机减速箱窜轴的机理分析

针对抽油机减速箱在使用中普遍存在的主动轴窜轴问题,在分析了抽油机减速箱特殊使用工况、窜轴的动力来源以及窜动量来源的基础上,提出:抽油机减速箱窜轴是其特殊使用工况所导致的必然结果;少量的窜轴是设计本身允许的,是加工制造精度所决定的;过量的窜轴则是不正常的。此外,还分析了导致过量窜轴的各种原因,并提出了控制窜轴的各种方法。     

齿轮连杆式长冲程抽油机优化设计及性能分析

介绍了一种齿轮连杆式使冲程抽油机的结构和工作原理，分析了这种抽油机的运动规律、机构尺寸优化设计方法、动力性能及节能效果等。结果表明，这种抽油机具有体积小、重量轻、动力性能优越及节能效果明显等优点，与游梁式抽油机相比，在相同工况下曲柄轴最大扭矩低３４．１９％，且扭矩波动小。     

用于抽油机的新型三环减速器

设计的新型三环减速器主要由圆弧齿同步齿形带、小带轮、大带轮、曲柄轴、传动环板、输出轴、外齿轮和箱体等组成。介绍了减速器的结构、工作原理、特点以及用于抽油机的可行性。传动环板及转臂偏心轴惯性力和惯性力矩的计算结果表明 ,这种减速器传动机构的惯性力和惯性力矩理论上是完全平衡的。根据滑动轴承理论 ,新型三环减速器设计了油膜浮动机构 ,使减速器在运行中均载、减振效果明显 ,受力较为合理。     

链条抽油机的换向冲击与预防

链条等传动件的联结松弛是导致链条抽油机换向冲击的主要原因。冲击造成机件损坏的过程缓慢而渐进， 达到一定程度可导致链条断脱、特殊链节失效、链轮轴滚键等事故。由此，提出如下预防措施（１） 提高链轮加工精度（ 特别是链轮节距精度） 和工作面硬度， 以及链轮轴的安装平行度和对正度；（２） 提高链轮轴支撑刚度；（３） 把张紧链条的千斤螺丝由２ 个改为４ 个， 可使操作轻便、安全；（４） 链轮轴上的圆弧形键槽改为轴全长上的直槽， 并把平键改为斜键；（５） 选用夹壳式联轴器；（６） 采用硬齿面减速器。     

采用同一动力源的联动抽油机组

联动抽油机组是将多台抽油机用一根动力轴连接而成的一种用于丛式井抽油的新型采油装置。这种机组由驱动电动机、胶带轮、支架轴、离合器、万向轴、传动链、游梁式抽油机、测试仪、显示报警装置和计算机等组成。由于采取了联动,下冲程时抽油杆柱及抽油机杆件所积蓄的势能都传到动力轴带动各台抽油机运行,使扭矩曲线水平轴以下的负值得以消除,即在下冲程时形成的无用功全部转换成动力做功。运行试验证实,联动抽油机组载荷波动小,运行平稳,输电线路损耗低,有功节电率约43%,综合节电率约72%。     

电动机直驱抽油机的研制及试验

为提高抽油机系统效率,节约电能,满足油田新的开采需求,研制了电动机直驱抽油机。该抽油机将永磁同步电动机悬挂式安装,电动机输出轴与天轮总成轴通过花键联轴器直接连接,省去了减速器和换向机构;特殊胶带绕过天轮总成和导轮总成,一端连接悬挂器,另一端连接配重箱。永磁同步电动机在通入低频电流后,转子做低速正、反转运动,直接通过特殊胶带带动抽油杆做往复直线运动,举升井内液体。现场试验结果表明,电动机直驱抽油机启动电流小,冲程冲次无级可调,有助于提高泵效,比常规游梁式抽油机节电20%左右。