自動調節(jié)電機皮帶松緊度裝置的研制及應用

劉永剛 張琰 李飛 逯春陽

摘要：由于皮帶易受到各種外力影響，使得摩擦表面溫度逐漸升高，造成皮帶表面橡膠變形、變質、斷裂，最終使得皮帶不能傳遞動力，抽油機停止運轉。研制出自動調節(jié)電機皮帶松緊度裝置，使人工調節(jié)改為自動調節(jié)，調節(jié)皮帶松緊度時間由目前的10分鐘降低到0分鐘；皮帶的平均壽命由30小時提高到90小時。

關鍵詞：電機；皮帶；自動調節(jié)；松緊度

1自動調節(jié)電機皮帶松緊度裝置的設計背景

皮帶是游梁式抽油機的重要組成部分之一，它與齒輪減速器一起構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。

2017年我隊共消耗皮帶56根，皮帶平均壽命3天，因皮帶燒造成油井停抽23小時，皮帶的使用壽命短，不僅造成成本的大幅上升，而且對油井產(chǎn)量和開抽時率也造成一定影響。

影響皮帶使用壽命的因素很多，如油井負荷重，天氣環(huán)境惡劣，抽油機不平衡，皮帶松緊度不合適，皮帶四點一線沒調好等，我們通過調查，將皮帶損壞的原因分析如下：

從上圖可以看出，因為皮帶松緊度不合適造成皮帶損耗大的占比達8%，是其中的一個主要因素。這主要是由于皮帶易受到各種外力影響，造成皮帶張力下降易松馳，皮帶與電機皮帶輪打滑，皮帶與皮帶輪之間表面摩擦加劇，使得摩擦表面溫度逐漸升高，造成皮帶表面橡膠變形、變質、斷裂，最終使得皮帶不能傳遞動力，抽油機停止運轉。

而在現(xiàn)場上，由于不可能每次都停井去檢查皮帶松緊，崗位工人只能憑經(jīng)驗去判斷，這就造成皮帶松緊不能真正的及時調節(jié)，縮短了皮帶的使用壽命。

2自動調節(jié)電機皮帶松緊度裝置的工作原理

2.1 設計思路

要解決因皮帶松緊不能及時調節(jié)，皮帶使用壽命短的問題，必須加裝自動調節(jié)皮帶松緊的裝置。要達到此效果，只需在原有的電機快速移動裝置上加裝護套放置合適彈簧和軸承即可解決問題。

2.2 結構

借鑒閥門絲桿、銅套結構，在彈簧兩端加裝兩副推力軸承。

根據(jù)現(xiàn)場應用情況，使用30W4Cr2VA合金彈簧，極限壓力F=725N，達到了設計目標。

2.3 工作原理

皮帶松緊度調整好后，抽油機正常運轉，彈簧在護帽中承載最大的彈性力。皮帶受外界環(huán)境機械力的作用產(chǎn)生松弛，護帽內的彈簧釋放彈性力，護帽上的壓帽產(chǎn)生位移，達到自動調節(jié)電機皮帶松緊度的目的。

3自動調節(jié)電機皮帶松緊度裝置應用效果

把加工好的電機快速移動裝置進行組裝，并在古4305井進行了現(xiàn)場實驗。

對電機快速移動裝置在一年的推廣應用情況進行了統(tǒng)計。（見表2）

制表人：張琰 制表時間：2017年12月24日

分析統(tǒng)計表可以看出：使用該裝置后，在45天內皮帶的松緊度都處在合格范圍內，在60天內自動調節(jié)裝置的最大彈出量在25毫米，始終使皮帶松緊處在合適范圍內。皮帶壽命延長到120天。

3.1效益分析

3.1.1直接經(jīng)濟效益

投入：加工安裝一套電機快速移動裝置成本400元（油管、抽油桿利舊）。

產(chǎn)出：該裝置在古5818等7口皮帶消耗嚴重的抽油機井進行了應用，實施前這些井平均皮帶使用壽命19天，實施后因對皮帶松緊度的自動調整使使用周期延長到78天，年節(jié)約皮帶（365/19-365/78）×18=262組；每組皮帶平均450元。

直接經(jīng)濟效益：產(chǎn)出-投入=262×450-400×18=11.07萬元

3.1.2間接經(jīng)濟效益

① 降低勞動強度：原調節(jié)皮帶松緊操作需10分鐘完成，使用該裝置后無需人工調節(jié)，既節(jié)省了勞動力，又增加了開井時間。

② 增加油井開抽時率：安裝自動調節(jié)皮帶裝置的18口油井每年需更換皮帶262組，每更換一次皮帶可縮短停井30-6.5=23.5分鐘；可增加油井開抽時間262×23.5/60=102小時；

3.1.3社會效益

采油三隊7口井年節(jié)約皮帶262組經(jīng)測算每組舊皮帶重量為2千克，年減少生產(chǎn)垃圾產(chǎn)生2×262=524千克，減少生產(chǎn)過程對環(huán)境的污染。

4 結論與認識

4.1 自動調節(jié)皮帶松緊度裝置在行程范圍內達到了自動調節(jié)的目的。

4.2 自動調節(jié)皮帶松緊度裝置有效降低了皮帶損耗量。

4.3 結構簡單、經(jīng)濟性好，使用方便、準確性高。