無(wú)傷害電機(jī)頂絲的研制與應(yīng)用

徐皓玉

摘要：抽油井生產(chǎn)過(guò)程中，需要經(jīng)常進(jìn)行更換皮帶、電機(jī)、調(diào)沖次等，這都需要對(duì)電機(jī)皮帶進(jìn)行調(diào)整，使皮帶達(dá)到“松緊合適、四點(diǎn)一線”的生產(chǎn)要求。電機(jī)頂絲是調(diào)整皮帶“四點(diǎn)一線”的專用工具，目前存在著穩(wěn)固性差，易打滑傷手，存在安全隱患，停井時(shí)間長(zhǎng)。本文主要是研制一種無(wú)傷害的電機(jī)頂絲，在現(xiàn)場(chǎng)推廣應(yīng)用，取得了良好的應(yīng)用效果。

關(guān)鍵詞：無(wú)傷害頂絲;打滑;安全隱患;消除

在油田開(kāi)發(fā)過(guò)程中，抽油機(jī)井采油是最主要的機(jī)械采油方式，目前孤東采油廠所開(kāi)的2068口油井中，游梁式抽油機(jī)井有1952口，占到開(kāi)井?dāng)?shù)的94.4%。在生產(chǎn)過(guò)程中，抽油井需要經(jīng)常進(jìn)行更換皮帶、調(diào)整油井參數(shù)、更換電機(jī)等操作，以上這些操作都要對(duì)電機(jī)進(jìn)行調(diào)整，使皮帶達(dá)到“松緊合適、四點(diǎn)一線”的生產(chǎn)要求。電機(jī)頂絲是目前用來(lái)頂推電機(jī)，使皮帶達(dá)到“四點(diǎn)一線”的專用工具。

1.??? 基本情況

抽油井生產(chǎn)過(guò)程中，經(jīng)常進(jìn)行調(diào)沖次、更換皮帶、更換電機(jī)等，需要對(duì)皮帶進(jìn)行調(diào)整，使其達(dá)到“松緊合適、四點(diǎn)一線”的要求。電機(jī)頂絲是調(diào)整皮帶“四點(diǎn)一線”的專用工具，使用時(shí)穩(wěn)固性差，易打滑傷手，存在安全隱患，操作速度慢，停井時(shí)間長(zhǎng)。

為了掌握調(diào)整皮帶的具體情況，根據(jù)注采702站 2018年《抽油機(jī)設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)記錄》，隨機(jī)選取了10口井更換情況進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)，如表2 所示：平均打滑次數(shù)6.4次，調(diào)整時(shí)間15.6min，每年因調(diào)整皮帶停井影響油井產(chǎn)量53.7t。

2.??? 現(xiàn)狀原因分析

首先對(duì)現(xiàn)在用的電機(jī)頂絲進(jìn)行詳細(xì)了解，并對(duì)其存在的問(wèn)題進(jìn)行了剖析，主要原因如下：

2.1? 結(jié)構(gòu)不合理

頂絲結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理，底座傾角過(guò)大，在緊皮帶的過(guò)程中，前端易上翹，頂絲后端“隱藏”在滑軌槽內(nèi)，增加操作難度，操作速度慢，工作效率低。

2.2? 位置受限制

普通頂絲的位置是一定的，而電機(jī)的位置是變化的，頂絲在安裝時(shí)，需要靠滑軌下面的凹槽擋板提供一個(gè)受力點(diǎn)，以保證頂絲在緊皮帶過(guò)程中不產(chǎn)生位移，這樣就需要頂絲本休先越過(guò)凹槽，然后回拉，才能放到預(yù)定位置，再緊絲杠頂?shù)诫姍C(jī)上。如此，頂絲前端到電機(jī)底座之間，必須要有一定的空間，就產(chǎn)生了“虛行程”，由于不同滑軌下面的凹槽擋板位置不同，就會(huì)出現(xiàn)頂絲前端絲杠伸出過(guò)長(zhǎng)，一是增長(zhǎng)了緊皮帶的時(shí)間，二是容易出現(xiàn)絲桿的前部彎曲，導(dǎo)致頂絲損壞，無(wú)法使用。

2.3? 傷害電機(jī)底座

普通頂絲在緊皮帶時(shí)，是旋轉(zhuǎn)絲桿使電機(jī)向后移動(dòng)，這樣絲桿是在“動(dòng)”，而電機(jī)底座是“靜”，絲桿與底座是相對(duì)運(yùn)動(dòng)的，容易損壞電機(jī)的底座，使電機(jī)底座形成凹洞，見(jiàn)圖3。

2.4? 存在安全隱患

一是當(dāng)皮帶較緊時(shí)，由于頂絲過(guò)長(zhǎng)，頂絲會(huì)出現(xiàn)“跳躍現(xiàn)象”，加劇頂絲損壞，特別是前端加有墊鐵時(shí)，墊鐵容易飛出，操作安全性差;二是調(diào)整皮帶用的撬桿前端是錐形的，頂絲旋轉(zhuǎn)部位的受力通孔較小，撬桿插入孔內(nèi)較少，磨擦力較小，在緊皮帶時(shí)，撬桿容易打滑，操作安全性差。

3.??? 無(wú)傷害電機(jī)頂絲的研制與應(yīng)用

通過(guò)上述原因分析，可以得出，目前在用頂絲的結(jié)構(gòu)不合理、工作原理不適用是造成問(wèn)題存在的主要原因，因此，需研制一個(gè)種無(wú)傷害的新型電機(jī)頂絲，解決以上問(wèn)題。

3.1? 解決方案及思路

根據(jù)對(duì)以上4 個(gè)原因分析，分別提出了4 個(gè)解決方案：方案一：改變現(xiàn)用頂絲底座的傾角，減少操作難度;方案二：設(shè)計(jì)一個(gè)專用的調(diào)整用件，放在頂絲與電機(jī)中間，提高工作效率;方案三：改變目前頂絲的工作原理，對(duì)底座和絲桿部分進(jìn)行全新設(shè)計(jì);方案四：頂絲的通孔加大，配合使用專用的緊固工具。

3.2? 無(wú)傷害電機(jī)頂絲結(jié)構(gòu)及創(chuàng)新點(diǎn)

研制的無(wú)傷害頂絲主要由底座、絲桿、固定卡牙、頂桿，調(diào)整螺母等部分組成。主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)有四個(gè)：一是改變了與滑軌的接觸方式，受力點(diǎn)變?yōu)橛煽ㄑ阑蚵萁z提供受力點(diǎn)，可以任意調(diào)整頂絲的位置，避免了絲桿伸出過(guò)長(zhǎng)，保證絲杠無(wú)虛行程;二是改變了結(jié)構(gòu)，絲桿后端與滑軌距離增大，杜絕出現(xiàn)“隱藏”在滑軌槽內(nèi)的現(xiàn)象，方便了緊皮帶;三是改變絲桿為無(wú)孔式設(shè)計(jì)，變?yōu)橐粋€(gè)螺母，增大了接觸面積，在緊皮帶時(shí)避免了打滑現(xiàn)象，保證了操作的安全;四是頂絲的頂桿與電機(jī)底座不存在相對(duì)運(yùn)動(dòng)，旋轉(zhuǎn)磨擦變?yōu)殪o接觸，杜絕頂絲出現(xiàn)“跳躍現(xiàn)象”，避免底座與絲桿的損壞，操作更加安全快速。

3.3? 現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用

3.3.1????? 現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)

該頂絲研制成功后，首先在HLKD5-1井試驗(yàn)，試驗(yàn)過(guò)程中，沒(méi)有出現(xiàn)打滑等上述問(wèn)題及隱患，主要解決目前在用頂絲存在的三個(gè)問(wèn)題：

（1）???? 防打滑：由于結(jié)構(gòu)的改變，避免了打滑現(xiàn)象，保證了操作的安全。

（2）???? 防變形：可隨意調(diào)整頂絲位置，縮短了頂桿的伸出量，防止頂桿變形。

（3）???? 防傷害：一是頂絲前端無(wú)需加墊鐵，防止飛出傷害操作工人;二是杜絕因打滑造成傷手問(wèn)題;三是杜絕頂絲出現(xiàn)“跳躍現(xiàn)象”，防止對(duì)電機(jī)底座造成傷害。

3.3.2????? 推廣應(yīng)用情況

2019年，該頂絲在采油廠推廣42套，平均每次減少停井時(shí)間10.2分鐘。選取了在現(xiàn)場(chǎng)8 口井調(diào)整皮帶時(shí)使用情況（表1）：

3.3.3????? 效益評(píng)價(jià)

（1）???? 目前該頂絲應(yīng)用42套，調(diào)整皮帶210井次，平均每次減少停井時(shí)間10.2分鐘，共減少產(chǎn)量損失7.6噸，經(jīng)濟(jì)效益為=7.4*2200=16720元。雖然目前經(jīng)濟(jì)效益較少，但該裝置無(wú)需重復(fù)投入，若形成規(guī)模，長(zhǎng)期經(jīng)濟(jì)效益可觀。

（2）???? 杜絕了普通頂絲的“打滑”、“跳躍”現(xiàn)象，保證了安全操作。

（3）???? 應(yīng)用該頂絲，避免普通頂絲因絲桿變形導(dǎo)致的損壞，及對(duì)電機(jī)底座的損壞，節(jié)約了成本投入。

（4）???? 降低了工人勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了工作效率與油井生產(chǎn)時(shí)率。

4.??? 結(jié)論及認(rèn)識(shí)

無(wú)傷害電機(jī)頂絲的研制與應(yīng)用，消除了傳統(tǒng)電機(jī)頂絲在使用過(guò)程中存在的安全隱患，確保了操作者的安全;消除了對(duì)電機(jī)底座的傷害，降低了成本投入;縮短了調(diào)整皮帶的時(shí)間，降低了工人勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了工作效率與油井生產(chǎn)時(shí)率，適用所有電動(dòng)機(jī)調(diào)整皮帶時(shí)使用，具有良好的使用前景。

參考文獻(xiàn)：

[1]?? 唐磊.采油基本技能操作讀本.北京：石油工業(yè)出版社，2006.

[2]鄒艷霞.采油工藝技術(shù).北京：石油工業(yè)出版社，2006.