提高抽油机井皮带使用寿命的措施探讨.doc

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1、提高抽油机井皮带使用寿命的措施探讨摘要：在油井生产管理中，由于抽油机皮带断，造成的油井停抽不但直接影响到油井的正常生产，而且增加了工人的劳动强度。尤其是在枚间和雨天，由于抽油机皮带断导致的停机往往发现不及时，而且夜间和南天更换皮带难度大，使得停机时间较长，严重的影响了产量，并且皮带的不正常使用数量增加会直接增加原油的生产成本。通过对抽油机皮带的受力和破坏形式的分析，从而找出减轻抽油机皮带磨损的措施，提高抽油机皮带的使用寿命。关键词：抽油机皮带受力分析磨损中图分类号：TE933文献标识码：A文章编号：1672-3791(2012)11(c)-0

2、073-02皮带是游梁式抽油机的重要组成部分之一，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。一般，抽油机中使用的皮带以普通V带和窄V带为主，其工作原理是依靠皮带与皮带轮之间的摩擦力进行运动和动力传递［1］。江汉油区X油出共有油井84口，而采用皮带传动式抽油机的就有83口，英中使用联组皮带的有71M,使用三角带有12口，三角带主要型号有5000mm>5300mm>5600inm>6300mm和7100mm五个型号。三角带年消耗量为455根，成本2.82万元。皮带频繁失效严重影响油井正常生产，使得成本增加

3、，降低了X油田的整体效益。因此，找出该油田抽油机三角带消耗量大的主要原因，从而有效地延长皮带使用周期显得尤为重要。1皮带受力和磨损分析抽油机减速箱输入轴和电动机输出轴之间为皮带传动。采用皮带和皮带轮Z间的摩擦力作为动力，该方式能缓和载荷冲击，运行平稳。皮带受力分析如下：油井止常生产时，电机皮带轮和抽油机减速箱皮带轮通过皮带连接，并且有一定的张紧力。当传动系统静止时，皮带轮上下皮带的拉力是相等的，均为张紧力；当油井生产时候，皮带和皮带轮之间的摩擦力使得两边拉力不相等（F1>F2）,皮带传动如图1所示。两者之差就为皮带的有效应力[2],数值等于沿

4、皮带轮接触弧上摩擦力的总和。并且由于皮带轮围绕轴承做圆周运动，也会产生相应的离心力,以及生产时候产生弯曲应力。以上几个力的综合作用导致了皮带的磨损。2皮带主要破坏形式2.1皮带所受摩擦力变小导致皮带打滑电机通过皮带带动抽油机正常生产，如果摩擦力小于皮带有效应力，则皮带就容易在皮带轮上打滑，导致不能正常工作，造成皮带的严重磨损,并产生大量的热量，最终损坏皮带。造成皮带打滑有以下几个因素。（1）皮带的松紧程度较松。油井正常生产需要一定的张紧力，它也是保证正常传动的重耍因素。皮带松则张紧力过小，摩擦力小，容易发生打滑。（2）皮带轮直径较小。这种情况

5、多发生在使用较久的电机上，由于转速快，皮带轮直径小，而使得皮带和皮带轮之间的包角变小，降低了摩擦力出现丢转的现象，导致皮带打滑，磨损严重。通过现场资料统计，皮带轮直径和皮带使用寿命之间的关系如图2所示。从该图可以看出，皮带轮的直径小于140mm时，皮带使用寿命小于30天；皮带轮直径在140-180mm时，皮带的寿命随着皮带轮直径的变化较快；而皮带轮直径大于180mm时，皮带轮对皮带使用寿命影响不大。如6级电机和16级电机相比，都在冲次为4次的情况下生产，6级电机所配皮带轮为120mm,而16级电机为280mmo（3）皮带轮的材料。从现场观察可

6、以看到，使用年限长的皮带轮表面已经被皮带摩擦光滑，降低了摩擦力，容易发生皮带打滑现象，易“烧”皮带。（4）雨雪天气的影响。现场可以观察到，雨雪天更容易“烧”皮带,尤其是联组带，单根带的使用寿命也相对缩短，分析为雨水的侵入使得皮带的摩擦系数降低，导致皮带打滑。解决方法有以下儿点。（1）合理调整皮带松紧度，已压下两指为标准。（2）低冲次选择低转速电机，使用大直径皮带轮增大皮带摩擦力。如M4-5-26井，冲次为4次，使用6级永磁电机，皮带轮外径为125mm,平均皮带寿命为27天。该井2011年6月24口换成16级永磁电机后，皮带使用寿命延长为183

7、天。（3）更换光滑皮带轮。做好皮带轮的管理，备用皮带轮5〜6个。从2009年引入16级电机之后，严格使用厂家原装皮带轮代替加工皮带轮，在材料方面得到了保障。（4）加强皮带的管理，在恶劣天气来临之前，将使用周期长的皮带适当紧固。2.2皮带受交变应力变化频繁导致疲劳损坏从抽油机皮带所受力分析可以看到，皮带每绕过皮带轮一周，丿应力就由大变小再由小变大，皮带轮的高速运转，应力变化也频繁，长时间将导致皮带疲劳而发生烧断现象。尤其是小皮带轮，直径越小，弯曲应力越大,皮带也更容易产生疲劳损坏。影响交变应力的主要因素有以下几点。（1）皮带的松紧程度过紧。皮带

8、紧则张紧力过大，皮带承受的外力变大，导致交变应力差值大，皮带寿命降低，并且也影响到电动机和减速箱轴承设备的寿命。如减速箱输入轴漏油或电机轴承异响。（2）油井“平衡率