提高抽油機傳動皮帶使用壽命的措施探討

胡保明 文士耐

摘 要：根據多年從事采油現場管理的經驗，從生產管理和設備因素兩方面入手，要根據個別單井傳動皮帶使用壽命過低，及雨季皮帶平均使用壽命偏低，找出電機輪和雨季積水兩個重點因素進行研究，分別采取降低皮帶輪齒頂高度和在皮帶上打孔措施，實現延長抽油機皮帶的使用壽命。

關鍵詞：抽油機;皮帶;使用壽命;措施探討

皮帶是抽油機的主要動力傳導工具。在抽油機井生產過程中，經常發生皮帶斷的現象，抽油機使用的每條皮帶，從投入使用到皮帶斷，結束一條皮帶的使用壽命，應該有它合理的使用時間.如果易斷皮帶的井增多，皮帶的使用周期就會縮短，抽油機故障停機時間也就隨之增加不僅影響產量，而且增加了材料消耗和工人的勞動強度。

1.影響皮帶使用壽命的主要因素

某注采管理站抽油機井共52口，開井48口。統計資料顯示，從2016年1月1日到2018年12月30日止，更換皮帶546井次，其中有兩口井累計更換皮帶55次，占換皮帶總數的10.1%。皮帶是抽油機電機與減速箱機構的連接傳動裝置，隨著油田開發的不斷深入，油井數量不斷增加，隨之而來，皮帶的消耗也不斷增加，雖然一副皮帶不是很貴，但是，由于各種因素影響，單井用量過大，積少成多，也會增加操作成本。影響皮帶使用壽命的因素很多，可以概括為兩點：一、管理因素;二、設備因素。文章將圍繞這兩點進行分析。如果易斷皮帶的井增多，皮帶的使用周期就會縮短，抽油機故障停機時間也就隨之增加.管理水平也隨之下降.這樣不但影響了原油生產，而且提高了原油的生產成本，同時更增加了員工的勞動強度。

2.現場應用中存在的問題

2.1四點一線

四點一線的概念就是從減速箱皮帶輪、電動機皮帶輪邊緣拉一條通過兩軸心的線，這四點在一條直線上叫四點一線，四點不一線就會造成皮帶磨損加劇斷裂脫落。當皮帶的工作面與皮帶輪共面時，皮帶上的應力是分散分布的，但是如果兩個面存在夾角，使皮帶所受合力變大當合力超過皮帶的極限時，皮帶發生斷裂。所以生產管理中必須及時調節四點一線。

2.2生產參數不合理

抽油機電流不平衡，特別是上行電流過大時，導致上沖程載荷過大使皮帶，或在交變載荷的影響下易產生彈性疲勞，使皮帶使用壽命降低。沖次過大，皮帶輪的轉速過快，使皮帶的磨損速度加大，解決方法是及時調整抽油機平衡，在生產參數允許的情況下盡量采用長沖程低沖次，降低皮帶磨損，延長皮帶使用壽命。

2.3皮帶松緊度不合適

皮帶松緊度不合適，皮帶過緊便其拉長變形從而縮短皮帶的使用壽命。皮帶松弛易造成皮帶輪與皮帶之間打滑、干磨甚至燒毀皮帶。傳統的判斷皮帶松緊度的方法：用手下按，按下1～2指為合格。實際生產過程中，因為皮帶本身發生彈性形變，需定期調緊頂絲，保證皮帶始終保持合適的松緊度，從而延長皮帶的使用壽命。根據現場經驗：春冬季節，加皮帶后3天緊一次，即可使皮帶保持合適的松緊度;夏秋季節，加皮帶后3天，10天各緊一次皮帶，就可使皮帶保持合適的松緊度，以延長皮帶的使用壽命。

2.4維護制度不合理

維護制度不合理，由于油井油稠結臘，抽油桿柱上行阻力增大，回壓升高，使油井負荷逐漸增加，如不及時維護皮帶將會在超負荷的情況下工作，大大影響皮帶的使用壽命。解決方法是及時維護，保持油井載荷在合理的范圍內。

以上四種管理因素通過處理調整，均能達到延長皮帶使用壽命的效果。但皮帶輪槽深，雨季皮帶易打滑必須采取一定的措施才能達到延長皮帶使用壽命的目的。

2.5電機輪槽深

抽油機正常工作的情況下，皮帶受到皮帶輪槽工作面皂作用力，但是當皮帶輪凹槽過深時候，這部分作用力只能作用在皮帶的連接處，增大了此處的應力，使皮帶的磨損程度加劇，出現布簾脫落皮帶分股。

針對電機皮帶輪凹槽過深的問題，采取專用磨削裝置，固定于抽油機下方的抽油機底座上，摘掉傳動皮帶后啟動電機，將磨削裝置靠近旋轉的皮帶輪，從而降低皮帶輪槽的深度，確保皮帶與皮帶輪充分接觸，不僅使皮帶連接處（布簾）應力降低，而且增大皮帶和皮帶輪的摩擦力，使皮帶所受作用力均勻分布在內表面上，對皮帶進行有效保護。

2.6雨季皮帶積水

雨季期間，降雨使皮帶凹槽積水，運轉過程中造成皮帶打滑，使皮帶局部與電機輪持續摩擦，使皮帶的損耗程度急劇增加。針對皮帶凹槽積水問題，我們在皮帶連接處打孔，利用離心力將雨水從孔中甩出，從而避免打滑現象發生，延長皮帶的使用壽命。

孔徑大小和數目以及排列方式是影響排水效果的主要因素。當孔徑一定時，孔數的多少決定了排水的效果，為了增大孔數在皮帶所有凹槽上全都打孔。在皮帶凹槽上打孔會使孔周圍產生應力集中現象中，即孔周圍所受應力變大，影響皮帶的使用壽命，因此我們在皮帶凹槽上交錯打孔，以減少應力集中現象的影響。

雨季期間同時在三組每組三口載荷相近，皮帶輪、皮帶規格型號相同的油井進行驗證，以三天為一個驗證周期，由皮帶的平均壽命我們可以確定3mm為最佳孔徑。

3.應用效果分析

3.1加強日常生產管理

按時對抽油機進行巡回檢查，合理的調整盤跟松緊度，及時監控油壓，保證回油管線暢通，準確錄取電流，根據電流變化及時采取措施，保持抽油機在電流平衡狀態下運轉。保證熱洗質量，制定合理熱洗周期，減小抽油機載荷波動范圍，保持抽油泵正常工作，發現問題及時處理，都是延長皮帶{旬周期的有效途徑。

3.2加強設備保養

對損壞皮帶輪及時更換，保證抽油機各部件正常運轉。通過對設備的革新，使更換皮帶更省時、省力，調整皮帶松緊度更靈活，始終保持電機皮帶輪和減速箱皮帶輪四點一線，以延長皮帶的使用周期。

經過實施，取得了良好的效果（表1）。

通過對上述兩項措施進行實施前后的對照，從表2看出兩種措施對延長皮帶的使用壽命起到了良好的效果。

4.結論

4.1加強管理力度，對于皮帶更換頻繁的油井認真檢查，找出影響皮帶使用壽命的主要原因，并及時采取相應措施于以排除。

4.2為了有效保護皮帶，降皮帶輪槽深度時，不能降低過多，以皮帶輪齒頂不接觸皮帶的連接處為最佳，否則會減少皮帶與皮帶輪的接觸面，影響傳動效率。

4.3皮帶打孔以孔徑3mm，孔數為9交錯打孔效果最佳。

參考文獻：

[1]萬仁溥，采油工程手冊.北京：石油工業出版社.2005.