抽油机井皮带断裂的原因及措施

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1、抽油机井皮带断裂的原因及措施摘要：分析皮带磨断的主要原因，即冲程过大、平衡过重及皮带轮齿槽磨损等因素，并提出了延长抽油机皮带使用寿命的解决措施。应用表明，最大扭矩下降了18.5kN•m，扭矩利用率大幅下降，皮带平均使用寿命延长39天。关键词：抽油机井皮带频繁断裂，原因；对策中图分类号：TE933文献标识码：A统计A区块23口抽油机井皮带频繁断裂问题，频繁更换皮带直接影响着原油的开采成本和生产时率。我们对180条皮带的损坏原因进行了分类统计，发现皮带磨断145条、皮带抽条22W条、皮带磨碎10条。

2、只要找出这些影响因素，采取相应的解决措施，可延长皮带的使用寿命。一、分析原因(1)皮带断线。A区块的抽油机均使用同一厂家的皮带，厂家提供了其合格证书。皮带质量合格，不存在皮带断线问题。(2)雨雪天气是自然存在的不可抗拒的因素。在抽油机所处自然环境一致的情况下，皮带的使用寿命仍千差万别。(3)冲程过大。冲程大小对扭矩的影响，明确扭矩与冲程大小的关系。(1)电机顶丝不到位。2014年4月3日，到现场检查23口井电机顶丝，未发现电机无顶丝现象，发现1口井存在电机顶丝未顶到位的现象。(2)平衡过重。20

3、14年4月3日，现场检查23口井的平衡情况：有16口井的平衡率不在85%〜100%的合理范E其中14口井为过平衡，2口井为欠平衡，过平衡井数迗到了检查总井数的60.8%。(3)皮带过松。现场检查23口井的皮带松紧度：采用手压皮带中间部位，皮带下垂2-3cm为合格的方法进行判断，23口井皮带松紧度均符合要求。(4)皮带轮包角小。现场测算23口井的皮带轮包角：按照机械手册要求，皮带轮的包角大于等于120°为合格。以X6P927井为例：皮带轮直径为150mm，减速箱输入轮直径为1160mm，传动中心距

4、为2572mm,皮带轮包角计算示意图1。1皮带轮包角计算示意该井的皮带轮包角为：2皮带传动支力不意通过测算，23口井的皮带轮包角均大于120°，符合有关要求。(5)皮带轮齿槽磨损。现场测量23口井皮带轮的齿槽宽，并与标准轮对比；直径为150mm的皮带轮，标准齿槽宽为15mmo、调整试验2.1调小冲程试验一般认为，最大扭矩与最大载荷出现在同一曲柄转角位置，并且不考虑悬点载荷的变化时，最大扭矩：。可见最大扭矩与冲程的大小有关。我们选取了X6P927井，于2014年4月6日进行了调小冲程试验，试验前皮

5、带的平均使用寿命为4天。(1)调小冲程。考虑产量情况，在调小冲程的过程中，我们采用等排量法，利用双速电机调高档位调大其冲次，理论冲程由5.0m调整至3.4m，冲次由3次调为4次，调后理排变化不大。调小冲程后，对比效果见表1，同时更换了同型号的新皮带。表1A1井调参前后实测数据对比表(2)调参前后的冲程、冲次及载荷变化情况。通过计算得出其扭矩值的变化情况。调参前后数据对比见表1。由表1可知，调参后，实测冲程下降了1.7m，理排变化不大，最大、最小载荷变化不大，但是最大扭矩由调前的72.8kN•Mx

6、下降到54.3kN•m，下降了18.5kN•m，扭矩利用率大幅下降。调小冲程后，该井皮带于2014年5月15日第一次磨断，从2014年4月6日到第一次磨断为39天，使用寿命延长了35天，可见，冲程过大对皮带使用寿命影响较大。2.2皮带轮齿槽磨损试验皮带传动依靠有效拉力Fe产生转矩实现功率P的传递。有效拉力Fe等于皮带轮接触弧上摩擦力的总和Ff，即Fe=Ffo见图2。当所需传动功率P过大时，所需有效拉力Fe大于极限摩擦力Ff（即：Fe令Ff）时，皮带就会发生打滑，此时，皮带与皮带轮之间表面摩擦加剧

7、，使得摩擦表面温度逐渐增高，造成皮带表面橡胶变形、变质、断裂，最终皮带不能传递动力，抽油机停止运转。极限摩擦力Ff的大小取决于皮带与皮带轮之间的接触面积。现场检查时发现皮带经常断裂的井其皮带轮齿槽都存在不同程度的磨损，从外观上看，标准皮带轮的齿肩、齿槽均匀，而磨损的皮带轮齿槽磨宽，齿肩磨尖，皮带与皮带轮之间啮合较差，接触面积变小，因此我们对皮带轮的磨损情况进行了现场测量。以X6P927井为例，直径为150mm皮带轮的标准槽宽为15mm，而磨损皮带轮的平均槽宽达到了16.4mm,且各槽的宽度大小不

8、一，差异较大。调查共发现磨损严重的皮带轮12个，占总井数的48%。造成皮带磨断的主要原因：冲程过大、平衡过重、皮带轮齿槽磨损。见表2。表2XP927井皮带轮槽宽统计表三、调整措施(1)调小冲程。调小冲程前后，平均冲程由原来的5m降到3.9m，冲次由3.7次/min调为4次/min，其载荷变化不大，而最大扭矩值由70.5kN下降到56.OkN，下降了14.5kN,达到了降扭矩的目的。通过5个多月的运行检验，平均单井延长皮带使用寿命54天，3口井的平均皮带寿命迗到了95天。见表3。表3调小冲程井效果