抽油机三角皮带调节器研制成功
时间:2023-04-23 15:12
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目前,油田抽油设备主要是游梁式抽油机工作原理是把电能转变成机械能,电能传递的最主要装置是电动机,机械能主要是靠减速箱传递,电能转换成机械能主要靠皮带实现。胜利油田抽油设备游梁式抽油机、皮带机、螺杆泵有数万台,这些设备在动力传动过冲中三角皮带是整个系统不可或缺的一环,也是整个系统中的唯一的易损部位,长则一年更换一次,短的半年更换一次,遇到抽油设备负荷大或三角皮带“四点一线”调整不准确的更换时间更短,有的甚至十余天就更换一次。
频繁更换费时费力
在日常生产中,皮带的调整和更换在抽油机现场管理过程中经常发生,现场应用的电机顶丝由于其与电机底座直接接触摩擦力大,受工具限制操作时间长、劳动强度大,特别是三角皮带安装质量方面“四点一线”的调整更加繁琐。在现场操作时由于现有电机调整顶丝是直接对准电机底座,这样摩擦力大,费时费力,还容易损坏电机底座,这样就需要有一种简单的、摩擦力小、省时省力,提高安装质量的三角皮带调节器。如何提高皮带的调整安装速度以及安装质量问题,通过抽油机三角皮带调节器的研制可以对上述问题进行很好的的解决。
调节器的研制
目前使用的电机调整中使用的顶丝在使用过程中顶丝的前部直接与电机底座相接接触面积小,而且在上、卸过程中必须使用专用撬杠,因此该型电机顶丝在现场使用过程中摩擦力大,易损坏电机底座,劳动强度大。需要研制新型抽油机三角皮带调节器可以有效地解决上述原有顶丝存在的问题。为此,研制 抽油机三角皮带调节器的研制上非常有必要的。抽油机三角皮带的更换流程见图1所示。
图1
由抽油机三角皮带的更换流程中可以可以看出,在更换三角皮带过程中顶丝的使用是比较频繁的,更换调整时间平均30min左右,由此看见,设计一种新型抽油机电机顶丝是十分有必要的,也是十分可行的。
研制方案的选择
通过现场调研与研究,根据老式电机顶丝存在的问题,本着解决顶丝前端接触面接小,摩擦力大的特点,并且兼顾保护电机底座的需要,在原有顶丝的基础上增大了顶丝前端的接触面积,即在顶丝前端焊接了一圆形铁板。见下图2 。
图2
这种顶丝在现场应中达到了增加顶丝前端与电机底座的接触面积,也起到了保护电机底座的作用,但这种对电机顶丝的改进并没有有效的解决摩擦力大的作用,从一定程度上还增加了摩擦力,而且前端焊接的圆形铁板容易脱落。因此该种设计方案存在设计缺陷,现场应用不可行,需进一步改进方案。
针对前一次电机顶丝的改进方案存在的不足,通过进一步的分析,在原有顶丝基础上前部加一轴承和衬套,操作时与电机接触并推进电机向前做直线运动。新型顶丝设计结构:主要由螺杆、底座、压力轴承、衬套、隔栏、衬套压帽等组成。整体结构见图3。
压力轴承和衬套:我们在顶丝前部设计一个压力轴承,把轴承镶在衬套里面,这样螺杆与轴承接触,产生很小的摩擦力,衬套与电机底座接触,衬套不旋转。螺杆旋转时,通过轴承传递压力,进而推动衬套向前推进电机移动。新型顶丝前端的压力轴承和衬套的实物见图4,新型抽油机三角皮带的再次改进见下图5。
虽然这种工具能使电机匀速前进,缩短了操作的时间,但由于顶丝后端是圆柱形,只能用管钳和撬杠,且现场使用起来不方便,需进一步改进,使其适用性更强。
针对顶丝尾端是圆柱形,打管钳不方便,所以将顶丝尾端改造成方形,这种设计管钳与活动扳手都可使用。由于尾端的调节孔设计直径太小,造成撬杠用力不方便,所以将调节孔增大,改造成方形实现了预期的目的。
试验与现场应用
通过工具改进,2020年6月29日在N13-02和N11-52两口井做了现场试验,调整皮带所用时间分别为16分钟和15分钟,工具操作方便、安全,在现场应用中起到了很好的使用效果。新顶丝后端改为方形后,除用撬扛和管钳外,可以用扳手操作,增加现场操作人员使用工具的灵性,见图7。
在现场实验中取得良好效果,下表是在南1-1站10口井做了现场实验的统计。这种顶丝投入使用后,抽油机皮带调整的平均操作时间原原来的1小时减少到17分钟,取得了显著的效果。
按照全年平均调整及更换皮带490井次计算,共减少原油损失约10万元,扣除工具新型顶丝加工成本一套200元,加工6套,创经济效益9.88万元
通过群众性技术革新活动的开展,缩短了抽油机皮带的调整时间,提高了工作效率,降低了职工劳动强度,提高了基础管理水平。