抽油機電動機防水皮帶輪的研制及應用

黃河濤　文獻穩(wěn)　王玉　河南油田分公司采油一廠

抽油機電動機防水皮帶輪的研制及應用

黃河濤文獻穩(wěn)王玉
河南油田分公司采油一廠

針對抽油機皮帶在雨季中損耗多且影響原油生產(chǎn)的情況，提出了改進皮帶輪結(jié)構(gòu)的方案。在不影響皮帶輪性能及使用壽命的情況下，將現(xiàn)有皮帶輪沿軸向均勻鉆穿10～12個直徑為10 mm的深孔，深孔鉆穿皮帶輪槽的1/3處，深孔均勻分散在皮帶輪四周，要求深孔圓滑且大小和間距適中。當雨水沿皮帶進入皮帶輪槽時落入深孔，在皮帶與皮帶輪高速旋轉(zhuǎn)的離心力、電動機風扇的風力作用下，使皮帶上附著的水迅速沿排水通道排出，減少皮帶與皮帶輪之間水膜的形成，避免打滑燒皮帶。防水皮帶輪改造實施后，解決了雨季皮帶消耗增多的問題，合計月減少材料費2.6萬元。

游梁式抽油機；皮帶消耗；摩擦力；水珠；結(jié)構(gòu)改進

引言

皮帶是游梁式抽油機重要組成部分之一，它與齒輪減速器一起構(gòu)成抽油機的減速傳動裝置，以實現(xiàn)從電動機到曲柄軸的動力傳遞和減速［1］。目前油田游梁式抽油機的皮帶以普通單組三角帶和聯(lián)組帶為主。在雨季時，燒皮帶次數(shù)明顯增多，因雨水順著皮帶進入皮帶輪槽，一部分雨水在皮帶輪的旋轉(zhuǎn)作用下被甩出，一部分雨水在皮帶與皮帶輪之間形成水膜，致使皮帶打滑，造成燒皮帶。

本文分析并找出了影響皮帶損耗的因素，提出了改進皮帶結(jié)構(gòu)的方案，加工改造后在現(xiàn)場得到應用。

1　皮帶消耗統(tǒng)計

某油田共有油井256口，開井191口。2013年累計皮帶消耗4 080條，消耗費用58萬元。皮帶消耗明細見表1。

某油田月度皮帶消耗對比見圖1。從月度消耗來看，1—4月、9—12月皮帶消耗較低，5—8月皮帶消耗明顯增多。雨季時頻繁更換皮帶，嚴重影響了油井生產(chǎn)時率，給生產(chǎn)帶來很多困難。因此，如何避免或減少皮帶在雨季中頻繁損壞，是采油隊面臨的重要工作。

圖1　某油田月度皮帶消耗對比

表1　某油田1-12月皮帶消耗匯總　　條

2　雨季皮帶消耗增多問題分析

目前抽油機井低沖次井較多，由于沖次的降低及皮帶輪直徑的減小，皮帶與皮帶輪的接觸面積相應減小，摩擦力降低［2］。下雨時，暴露在戶外的皮帶由于主動輪位置較低，雨水順著皮帶進入皮帶輪槽，一部分雨水在皮帶輪的旋轉(zhuǎn)作用下被甩出，另一部分雨水聚集在主動輪上。當皮帶離開皮帶輪時，因皮帶與皮帶輪的擠壓力消失，皮帶凹槽更加容易吸附水珠。在高速運轉(zhuǎn)下，皮帶上的積水充當了皮帶與皮帶輪的潤滑劑，原本高溫運轉(zhuǎn)的皮帶在積水的潤滑及吸熱下溫度下降，蒸發(fā)能力減少。因水依附在皮帶表面上，在皮帶與皮帶輪之間形成水膜，摩擦系數(shù)不斷下降，因此摩擦力也不斷下降，進而出現(xiàn)皮帶打滑現(xiàn)象，造成燒皮帶。

3　改進方案

為防止皮帶輪打滑改進了皮帶輪的結(jié)構(gòu)，通過自身運轉(zhuǎn)時不斷擠壓的形式，將積水盡可能多的排出皮帶輪，消除皮帶與皮帶輪之間的水膜，排除因積水造成皮帶打滑的隱患，達到保持摩擦系數(shù)不變的目的。

具體改進方案：在不影響皮帶輪性能及使用壽命的情況下，將現(xiàn)有皮帶輪沿軸向均勻鉆穿10～12個直徑為10 mm的深孔，深孔鉆穿皮帶輪槽的1/3處，深孔均勻分散在皮帶輪四周，要求深孔圓滑且大小和間距要適中。

當雨水沿皮帶進入皮帶輪槽時落入深孔，在皮帶與皮帶輪高速旋轉(zhuǎn)的離心力、電機風扇的風力作用下，使皮帶上附著的水被迅速沿排水通道排出，減少皮帶與皮帶輪之間水膜的形成，避免打滑燒皮帶。同時鉆穿皮帶輪槽的深孔可以增強濕滑皮帶與皮帶輪的附著力，增大摩擦，減少打滑，避免燒皮帶現(xiàn)象的發(fā)生。

4　改造效果

（1）減少材料費用。防水皮帶輪實施改造后，解決了雨季皮帶消耗增多的問題，合計月減少材料費2.6萬元。

（2）提高油井生產(chǎn)時率。正常更換1條皮帶需要1 h，因皮帶打滑脫落造成停抽到安裝好新皮帶重新啟抽平均耗時5 h。防水皮帶輪經(jīng)改造后解決了燒皮帶問題，減少了更換皮帶次數(shù)，提高了油井的生產(chǎn)時率。改造后按單井日產(chǎn)油3 t計算，日累計增油創(chuàng)效費用2.4萬元。

（3）降低了勞動強度。防水皮帶輪的改造，解決了油井雨季頻繁燒皮帶的難題，降低了工人的勞動強度。

［1］郜云飛，吳曉東，金潮蘇.游梁式抽油機皮帶傳動效率分析［J］.石油鉆探技術(shù)，2002，30（6）：45-47.

［2］朱從鑒，朱江紅.帶傳動中彈性滑動的定量分析［J］.機械傳動，1996（1）：1-7.

（0377）63844177

（欄目主持樊韶華）

10.3969/j.issn.1006-6896.2015.7.037

黃河濤：工程師，1992年畢業(yè)于河南石油職工大學石油地質(zhì)專業(yè)，現(xiàn)從事采油技術(shù)管理工作。

2015-02-10