抽油机电动机防水皮带轮的研制及应用

黄河涛　文献稳　王玉　河南油田分公司采油一厂

抽油机电动机防水皮带轮的研制及应用

黄河涛文献稳王玉
河南油田分公司采油一厂

针对抽油机皮带在雨季中损耗多且影响原油生产的情况，提出了改进皮带轮结构的方案。在不影响皮带轮性能及使用寿命的情况下，将现有皮带轮沿轴向均匀钻穿10～12个直径为10 mm的深孔，深孔钻穿皮带轮槽的1/3处，深孔均匀分散在皮带轮四周，要求深孔圆滑且大小和间距适中。当雨水沿皮带进入皮带轮槽时落入深孔，在皮带与皮带轮高速旋转的离心力、电动机风扇的风力作用下，使皮带上附着的水迅速沿排水通道排出，减少皮带与皮带轮之间水膜的形成，避免打滑烧皮带。防水皮带轮改造实施后，解决了雨季皮带消耗增多的问题，合计月减少材料费2.6万元。

游梁式抽油机；皮带消耗；摩擦力；水珠；结构改进

引言

皮带是游梁式抽油机重要组成部分之一，它与齿轮减速器一起构成抽油机的减速传动装置，以实现从电动机到曲柄轴的动力传递和减速［1］。目前油田游梁式抽油机的皮带以普通单组三角带和联组带为主。在雨季时，烧皮带次数明显增多，因雨水顺着皮带进入皮带轮槽，一部分雨水在皮带轮的旋转作用下被甩出，一部分雨水在皮带与皮带轮之间形成水膜，致使皮带打滑，造成烧皮带。

本文分析并找出了影响皮带损耗的因素，提出了改进皮带结构的方案，加工改造后在现场得到应用。

1　皮带消耗统计

某油田共有油井256口，开井191口。2013年累计皮带消耗4 080条，消耗费用58万元。皮带消耗明细见表1。

某油田月度皮带消耗对比见图1。从月度消耗来看，1—4月、9—12月皮带消耗较低，5—8月皮带消耗明显增多。雨季时频繁更换皮带，严重影响了油井生产时率，给生产带来很多困难。因此，如何避免或减少皮带在雨季中频繁损坏，是采油队面临的重要工作。

图1　某油田月度皮带消耗对比

表1　某油田1-12月皮带消耗汇总　　条

2　雨季皮带消耗增多问题分析

目前抽油机井低冲次井较多，由于冲次的降低及皮带轮直径的减小，皮带与皮带轮的接触面积相应减小，摩擦力降低［2］。下雨时，暴露在户外的皮带由于主动轮位置较低，雨水顺着皮带进入皮带轮槽，一部分雨水在皮带轮的旋转作用下被甩出，另一部分雨水聚集在主动轮上。当皮带离开皮带轮时，因皮带与皮带轮的挤压力消失，皮带凹槽更加容易吸附水珠。在高速运转下，皮带上的积水充当了皮带与皮带轮的润滑剂，原本高温运转的皮带在积水的润滑及吸热下温度下降，蒸发能力减少。因水依附在皮带表面上，在皮带与皮带轮之间形成水膜，摩擦系数不断下降，因此摩擦力也不断下降，进而出现皮带打滑现象，造成烧皮带。

3　改进方案

为防止皮带轮打滑改进了皮带轮的结构，通过自身运转时不断挤压的形式，将积水尽可能多的排出皮带轮，消除皮带与皮带轮之间的水膜，排除因积水造成皮带打滑的隐患，达到保持摩擦系数不变的目的。

具体改进方案：在不影响皮带轮性能及使用寿命的情况下，将现有皮带轮沿轴向均匀钻穿10～12个直径为10 mm的深孔，深孔钻穿皮带轮槽的1/3处，深孔均匀分散在皮带轮四周，要求深孔圆滑且大小和间距要适中。

当雨水沿皮带进入皮带轮槽时落入深孔，在皮带与皮带轮高速旋转的离心力、电机风扇的风力作用下，使皮带上附着的水被迅速沿排水通道排出，减少皮带与皮带轮之间水膜的形成，避免打滑烧皮带。同时钻穿皮带轮槽的深孔可以增强湿滑皮带与皮带轮的附着力，增大摩擦，减少打滑，避免烧皮带现象的发生。

4　改造效果

（1）减少材料费用。防水皮带轮实施改造后，解决了雨季皮带消耗增多的问题，合计月减少材料费2.6万元。

（2）提高油井生产时率。正常更换1条皮带需要1 h，因皮带打滑脱落造成停抽到安装好新皮带重新启抽平均耗时5 h。防水皮带轮经改造后解决了烧皮带问题，减少了更换皮带次数，提高了油井的生产时率。改造后按单井日产油3 t计算，日累计增油创效费用2.4万元。

（3）降低了劳动强度。防水皮带轮的改造，解决了油井雨季频繁烧皮带的难题，降低了工人的劳动强度。

［1］郜云飞，吴晓东，金潮苏.游梁式抽油机皮带传动效率分析［J］.石油钻探技术，2002，30（6）：45-47.

［2］朱从鉴，朱江红.带传动中弹性滑动的定量分析［J］.机械传动，1996（1）：1-7.

（0377）63844177

（栏目主持樊韶华）

10.3969/j.issn.1006-6896.2015.7.037

黄河涛：工程师，1992年毕业于河南石油职工大学石油地质专业，现从事采油技术管理工作。

2015-02-10