游梁式抽油機皮帶防護罩的研制與應(yīng)用

付江徽

江蘇油田試采一廠采油二隊 江蘇揚州市

一、前言

游梁式抽油機是油田開采的主要設(shè)備，借助皮帶傳動把電機的高速旋轉(zhuǎn)運動變?yōu)轶H頭的上下往復(fù)運動，從而帶動抽油泵將原油抽吸到地面。皮帶在抽油機的運轉(zhuǎn)過程中承受的載荷較大，最易發(fā)生疲勞斷裂，加之江蘇地域充沛的雨水影響，則會產(chǎn)生因摩擦力不夠而在皮帶輪上打滑的現(xiàn)象，使電機能耗增加，加速了皮帶的損壞。另外，由于電機小皮帶輪是高速旋轉(zhuǎn)部位，在沒有采取防護措施的情況下，存在嚴(yán)重的安全隱患。

二、問題分析

（1）皮帶磨損主要由傳動時受的摩擦力所致。在一定條件下，摩擦力有一定的極限值，如果工作阻力超過極限值，皮帶就在輪面上打滑，不能正常工作。打滑將造成皮帶的嚴(yán)重磨損，并使皮帶的運動處于不穩(wěn)定狀態(tài)，產(chǎn)生大量的熱量，最終使皮帶磨斷。由皮帶的應(yīng)力分析可以看出，皮帶每繞過皮帶輪一次，應(yīng)力就由小到大，又由大到小地變化一次。皮帶的轉(zhuǎn)速越高，長度越短，應(yīng)力變化也越頻繁。

（2）雨水將運轉(zhuǎn)的皮帶打濕，導(dǎo)致皮帶輪槽與皮帶兩側(cè)的摩擦力不夠，皮帶與皮帶輪之間濕滑，摩擦阻力減小，使皮帶在電機皮帶輪上部出現(xiàn)空轉(zhuǎn)、打滑現(xiàn)象，皮帶溫度急劇上升，時間一長就會燒斷皮帶，造成被迫停井。

（3）炎熱的天氣，也會將常年暴露在外部運轉(zhuǎn)的皮帶，處于一種高溫狀態(tài)下。直接導(dǎo)致皮帶老化龜裂，脫膠等；使抽油機井皮帶斷裂，導(dǎo)致停井進(jìn)行更換。

三、應(yīng)對措施

（1）維持適當(dāng)?shù)闹行木?。皮帶傳動的中心距不宜過大，否則將由于載荷變化引起皮帶的竄動。中心距也不宜過小，因為中心距小則皮帶短，在一定速度下，單位時間內(nèi)的應(yīng)力變化次數(shù)愈多，則帶的疲勞損壞加快。另外，短的中心距還將導(dǎo)致包角小，皮帶容易打滑。

（2）維持適當(dāng)?shù)膹埦o力。張緊力的大小是保證傳動正常的重要因素。皮帶松弛則張緊力過小，摩擦力小，容易發(fā)生打滑；皮帶緊則張緊力過大，皮帶承受的外力大，壽命降低，軸承和軸受力大，使電機與減速箱均受到影響。

（3）大小皮帶輪應(yīng)保持“四點一線”。在抽油機保養(yǎng)過程中經(jīng)常檢查皮帶輪，必要時應(yīng)進(jìn)行調(diào)整，以防止由于皮帶輪的錯位導(dǎo)致皮帶扭曲而產(chǎn)生的附加應(yīng)力，減小皮帶的疲勞磨損。此外，抽油機減速箱竄軸，也會造成大小皮帶輪不在同一條直線上，加劇皮帶的疲勞磨損，降低皮帶的使用壽命。

（4）設(shè)計合理的皮帶保護罩。在電機小皮帶輪與減速箱大皮帶輪周圍加裝護罩，上部材料用薄鐵皮、不銹鋼等輕質(zhì)的材料連接而成。這樣一來，既能防雨水，又能達(dá)到防暴曬的效果。

四、現(xiàn)場應(yīng)用

抽油機皮帶防護罩制成后的現(xiàn)場效果圖見圖1。

圖1 抽油機皮帶防護罩

（1）抽油機皮帶防護罩采用分體式設(shè)計（圖1），將整個保護罩分為上下兩部分，維修更換時只需將護罩分別打開，操作輕巧便捷，節(jié)省停井時間。

（2）護罩底部連接采用可移動式（圖2）。

可移動式設(shè)計解決了在更換皮帶輪時需要拆卸護罩以保證拔輪器間距，即可根據(jù)皮帶輪大小所需拔輪器間距任意調(diào)整，大大縮短了操作量，節(jié)省操作時間。

（3）皮帶護罩采用薄鐵皮制成，內(nèi)部焊有龍骨架，具有一定強度，設(shè)計簡單，方便加工、成本低廉，可大批量投入使用。

圖2 可移動式護罩底部連接

五、應(yīng)用前景分析

（1）通過抽油機皮帶護罩的應(yīng)用情況來看，它的可移動式設(shè)計大大減少了各種維護操作的工作量，可以有效降低了職工勞動強度減少了由此造成的停抽時間，有效增加了油井的開抽時率，降低維護保養(yǎng)對油井產(chǎn)量的影響。

（2）抽油機調(diào)沖次時常采用更換電機輪的直徑來實現(xiàn)的，由于皮帶輪和電機輪的中心距發(fā)生了改變，該皮帶護罩的搭扣式設(shè)計可自由進(jìn)行前后調(diào)節(jié)，很好的解決了這一難題。

（3）采用該皮帶護罩后，有效地延長了皮帶的使用壽命。從應(yīng)用情況統(tǒng)計分析可知，平均可延長使用壽命半年以上，年單井節(jié)約成本近3 000元，若進(jìn)行更大范圍地推廣應(yīng)用，該裝置帶來的經(jīng)濟效益則相當(dāng)可觀。

六、結(jié)束語

目前，江蘇油田所管轄的油井絕大部分屬于游梁式抽油機，在日常運轉(zhuǎn)過程中皮帶作為易損部件，需要采油工人定期進(jìn)行維護、更換。在采用該抽油機皮帶防護罩后，可以有效地保護皮帶，延長其使用周期，給油井的生產(chǎn)帶來一定的經(jīng)濟價值。