電動(dòng)機(jī)調(diào)節(jié)裝置的研制與應(yīng)用

齊玉梅 馮峰 黃興鴻 葉暉（中國(guó)石油大港油田公司第三采油廠）

抽油機(jī)、離心泵、柱塞泵等設(shè)備是由電動(dòng)機(jī)供給動(dòng)力，電動(dòng)機(jī)和這些設(shè)備之間均靠柔性連接件—皮帶連接，皮帶是易損材料，出現(xiàn)破股、斷裂時(shí)需要及時(shí)更換；影響皮帶使用壽命的因素有很多，包括：皮帶過(guò)松、皮帶過(guò)緊、“四點(diǎn)一線”不合格、皮帶質(zhì)量差、設(shè)備負(fù)荷過(guò)重等等。調(diào)整皮帶的松緊程度是靠調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)頂絲來(lái)調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)的位置，皮帶松緊度調(diào)整不合適，會(huì)造成皮帶打滑，嚴(yán)重者燒毀皮帶，每條皮帶的費(fèi)用在2 000 元左右，油井最多每年更換8條皮帶，增加生產(chǎn)成本，同時(shí)更換皮帶需要停設(shè)備30 min 左右，影響設(shè)備的生產(chǎn)時(shí)率，影響油井產(chǎn)量，所以，研制一種能保證設(shè)備皮帶松緊度的裝置顯得尤為重要[1-2]。

1 普通頂絲存在的問(wèn)題

調(diào)整設(shè)備皮帶松緊度現(xiàn)有的工具—頂絲（圖1），使用時(shí)，頂絲底斜面穿過(guò)滑軌置于合適位置，水平置于滑軌上方，螺桿頭頂在電動(dòng)機(jī)底座上，通過(guò)旋轉(zhuǎn)螺桿，將電動(dòng)機(jī)移動(dòng)到預(yù)定位置，使皮帶松緊度合適。使用過(guò)程中，會(huì)出現(xiàn)以下兩個(gè)問(wèn)題。

1）頂絲行程較長(zhǎng)，且在與電動(dòng)機(jī)直接接觸時(shí)，電動(dòng)機(jī)的側(cè)面與電動(dòng)機(jī)頂絲的圓弧面之間的接觸面小，當(dāng)受外力過(guò)大時(shí)，則容易發(fā)生頂絲螺桿翹起彎曲或損壞，甚至造成頂絲報(bào)廢[1]，電動(dòng)機(jī)移動(dòng)困難，不能順利移動(dòng)到預(yù)定位置，皮帶松緊度不合格。

圖1 普通頂絲

2）由于電動(dòng)機(jī)滑軌里面的頂絲擋板和電動(dòng)機(jī)頂絲自身長(zhǎng)度的限制，有時(shí)頂絲無(wú)法直接頂在電動(dòng)機(jī)上[1]。螺桿前進(jìn)到極限后，電動(dòng)機(jī)依然未到預(yù)定位置，電動(dòng)機(jī)和另一個(gè)頂絲擋板之間的距離頂絲放置不進(jìn)去，電動(dòng)機(jī)前進(jìn)困難，現(xiàn)場(chǎng)一般會(huì)在頂絲擋板和頂絲之間放置磚頭、鐵塊等物來(lái)延長(zhǎng)頂絲的使用長(zhǎng)度，但是，其穩(wěn)固性較差，頂上去易滑脫，彈出傷人等，存在安全隱患[3]。

2 電動(dòng)機(jī)調(diào)節(jié)裝置的原理及優(yōu)點(diǎn)

電動(dòng)機(jī)調(diào)節(jié)裝置的結(jié)構(gòu)主要包括：頂絲總成、拱形套、螺紋孔、螺桿、四方頭、調(diào)節(jié)桿和平衡裝置（圖2）。在普通頂絲的基礎(chǔ)上，增加了調(diào)節(jié)桿和平衡裝置，現(xiàn)場(chǎng)使用時(shí)，當(dāng)螺桿頭出現(xiàn)上翹情況，旋轉(zhuǎn)平衡裝置，使螺桿頭下移，使螺桿保持水平前行，調(diào)節(jié)桿的作用是，當(dāng)螺桿運(yùn)行至極限仍不能滿足電動(dòng)機(jī)運(yùn)行長(zhǎng)度時(shí)，旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)桿的長(zhǎng)度來(lái)延長(zhǎng)頂絲的使用長(zhǎng)度，使電動(dòng)機(jī)在螺桿的作用下向前運(yùn)動(dòng)，順利到達(dá)預(yù)定位置，保證皮帶松緊度合適，延長(zhǎng)皮帶的使用壽命，防止因皮帶過(guò)松或過(guò)緊造成皮帶的損傷，減少設(shè)備停止時(shí)間，提高生產(chǎn)時(shí)率，提高油井產(chǎn)量，同時(shí)消減了安全隱患[4]。

圖2 電動(dòng)機(jī)調(diào)節(jié)裝置

電動(dòng)機(jī)調(diào)節(jié)裝置優(yōu)點(diǎn)包括：由于電動(dòng)機(jī)調(diào)節(jié)裝置加裝了平衡裝置，通過(guò)調(diào)節(jié)平衡裝置，保證螺桿水平移動(dòng)，縮短操作時(shí)間；由于電動(dòng)機(jī)調(diào)節(jié)裝置加裝了調(diào)節(jié)桿，當(dāng)電動(dòng)機(jī)滑軌上的頂絲擋板距離較遠(yuǎn)時(shí)，調(diào)節(jié)桿可以代替頂絲擋板，減少調(diào)整頂絲位置的次數(shù)，保證螺桿向前移動(dòng)。

3 效果分析

目前該成果在現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)用的效果非常好，皮帶平均使用壽命由原來(lái)的81天增加到161天，同時(shí)由于縮短了更換皮帶的操作時(shí)間，提高了設(shè)備時(shí)率，提高油井產(chǎn)量，電動(dòng)機(jī)調(diào)節(jié)裝置使用效果分析見(jiàn)表1。

從表1中可以看出，原先每口井每年平均皮帶4～5 次，現(xiàn)在每口井每年更換皮帶2 次，每口井的皮帶成本由9 500元下降至4 000元，年可節(jié)約皮帶支出成本5 500元/井，同時(shí)縮短更換皮帶操作時(shí)間3 倍左右，提高生產(chǎn)時(shí)率，提高油井產(chǎn)量，若擴(kuò)大推廣應(yīng)用，預(yù)計(jì)每年可節(jié)省費(fèi)用55 萬(wàn)，經(jīng)濟(jì)效益非?？捎^。

該電動(dòng)機(jī)調(diào)節(jié)裝置的發(fā)明有效的防止了電動(dòng)機(jī)行進(jìn)過(guò)程中頂絲螺桿上翹的現(xiàn)象發(fā)生，是采油行業(yè)的一個(gè)創(chuàng)新。避免了由于頂絲螺桿行程不夠造成的皮帶過(guò)松，造成皮帶斷脫燒毀問(wèn)題的發(fā)生，為企業(yè)安全工作做出貢獻(xiàn)。

表1 電動(dòng)機(jī)調(diào)節(jié)裝置使用效果分析

4 結(jié)語(yǔ)

1）電動(dòng)機(jī)調(diào)節(jié)裝置縮短操作時(shí)間，降低員工勞動(dòng)強(qiáng)度，降低了安全風(fēng)險(xiǎn)。

2）利用調(diào)節(jié)桿延長(zhǎng)頂絲頂進(jìn)行程，保證皮帶松緊度合適，延長(zhǎng)了皮帶的使用壽命。

3）電動(dòng)機(jī)調(diào)節(jié)裝置不僅適用于抽油機(jī)井，還適用于柱塞泵、離心泵等集輸泵站，實(shí)用性非常廣泛，具有很高的實(shí)用推廣價(jià)值。

4）電動(dòng)機(jī)調(diào)節(jié)裝置縮短員工操作時(shí)間，提高油井和泵的時(shí)率，提高油井產(chǎn)量[4]。