游梁式抽油机皮带防护罩的研制与应用

付江徽

江苏油田试采一厂采油二队 江苏扬州市

一、前言

游梁式抽油机是油田开采的主要设备，借助皮带传动把电机的高速旋转运动变为驴头的上下往复运动，从而带动抽油泵将原油抽吸到地面。皮带在抽油机的运转过程中承受的载荷较大，最易发生疲劳断裂，加之江苏地域充沛的雨水影响，则会产生因摩擦力不够而在皮带轮上打滑的现象，使电机能耗增加，加速了皮带的损坏。另外，由于电机小皮带轮是高速旋转部位，在没有采取防护措施的情况下，存在严重的安全隐患。

二、问题分析

（1）皮带磨损主要由传动时受的摩擦力所致。在一定条件下，摩擦力有一定的极限值，如果工作阻力超过极限值，皮带就在轮面上打滑，不能正常工作。打滑将造成皮带的严重磨损，并使皮带的运动处于不稳定状态，产生大量的热量，最终使皮带磨断。由皮带的应力分析可以看出，皮带每绕过皮带轮一次，应力就由小到大，又由大到小地变化一次。皮带的转速越高，长度越短，应力变化也越频繁。

（2）雨水将运转的皮带打湿，导致皮带轮槽与皮带两侧的摩擦力不够，皮带与皮带轮之间湿滑，摩擦阻力减小，使皮带在电机皮带轮上部出现空转、打滑现象，皮带温度急剧上升，时间一长就会烧断皮带，造成被迫停井。

（3）炎热的天气，也会将常年暴露在外部运转的皮带，处于一种高温状态下。直接导致皮带老化龟裂，脱胶等；使抽油机井皮带断裂，导致停井进行更换。

三、应对措施

（1）维持适当的中心距。皮带传动的中心距不宜过大，否则将由于载荷变化引起皮带的窜动。中心距也不宜过小，因为中心距小则皮带短，在一定速度下，单位时间内的应力变化次数愈多，则带的疲劳损坏加快。另外，短的中心距还将导致包角小，皮带容易打滑。

（2）维持适当的张紧力。张紧力的大小是保证传动正常的重要因素。皮带松弛则张紧力过小，摩擦力小，容易发生打滑；皮带紧则张紧力过大，皮带承受的外力大，寿命降低，轴承和轴受力大，使电机与减速箱均受到影响。

（3）大小皮带轮应保持“四点一线”。在抽油机保养过程中经常检查皮带轮，必要时应进行调整，以防止由于皮带轮的错位导致皮带扭曲而产生的附加应力，减小皮带的疲劳磨损。此外，抽油机减速箱窜轴，也会造成大小皮带轮不在同一条直线上，加剧皮带的疲劳磨损，降低皮带的使用寿命。

（4）设计合理的皮带保护罩。在电机小皮带轮与减速箱大皮带轮周围加装护罩，上部材料用薄铁皮、不锈钢等轻质的材料连接而成。这样一来，既能防雨水，又能达到防暴晒的效果。

四、现场应用

抽油机皮带防护罩制成后的现场效果图见图1。

图1 抽油机皮带防护罩

（1）抽油机皮带防护罩采用分体式设计（图1），将整个保护罩分为上下两部分，维修更换时只需将护罩分别打开，操作轻巧便捷，节省停井时间。

（2）护罩底部连接采用可移动式（图2）。

可移动式设计解决了在更换皮带轮时需要拆卸护罩以保证拔轮器间距，即可根据皮带轮大小所需拔轮器间距任意调整，大大缩短了操作量，节省操作时间。

（3）皮带护罩采用薄铁皮制成，内部焊有龙骨架，具有一定强度，设计简单，方便加工、成本低廉，可大批量投入使用。

图2 可移动式护罩底部连接

五、应用前景分析

（1）通过抽油机皮带护罩的应用情况来看，它的可移动式设计大大减少了各种维护操作的工作量，可以有效降低了职工劳动强度减少了由此造成的停抽时间，有效增加了油井的开抽时率，降低维护保养对油井产量的影响。

（2）抽油机调冲次时常采用更换电机轮的直径来实现的，由于皮带轮和电机轮的中心距发生了改变，该皮带护罩的搭扣式设计可自由进行前后调节，很好的解决了这一难题。

（3）采用该皮带护罩后，有效地延长了皮带的使用寿命。从应用情况统计分析可知，平均可延长使用寿命半年以上，年单井节约成本近3 000元，若进行更大范围地推广应用，该装置带来的经济效益则相当可观。

六、结束语

目前，江苏油田所管辖的油井绝大部分属于游梁式抽油机，在日常运转过程中皮带作为易损部件，需要采油工人定期进行维护、更换。在采用该抽油机皮带防护罩后，可以有效地保护皮带，延长其使用周期，给油井的生产带来一定的经济价值。