王紅梅　張永?！⊥觚埥?/p>

【摘 要】如何能夠延長皮帶的使用壽命，盡量減少皮帶更換的次數(shù)。本文即針對延長抽油機(jī)井皮帶使用壽命的綜合方法展開了一定的研究和探討。

【關(guān)鍵詞】皮帶；使用壽命；綜合方法

0 引言

抽油機(jī)是通過皮帶將電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的能量傳遞給減速箱的，目前井上所用的皮帶型號(hào)很多，質(zhì)量也不盡相同。在油井長期的生產(chǎn)過程中，皮帶由于受到疲勞磨損會(huì)發(fā)生斷裂，當(dāng)皮帶發(fā)生斷裂后，若能及時(shí)發(fā)現(xiàn)，通過工人加換皮帶后恢復(fù)油井生產(chǎn)最快也要1個(gè)小時(shí)，若是夜間發(fā)生斷皮帶，那需要的時(shí)間就更長了。這樣一來，不但影響產(chǎn)量，同時(shí)皮帶的頻繁更換也會(huì)造成材料費(fèi)和工人的勞動(dòng)強(qiáng)度的增加。

1、帶傳動(dòng)

由主動(dòng)輪、從動(dòng)輪和張緊在兩輪上的傳動(dòng)帶所組成。由于帶被張緊，使帶與帶輪接觸面間產(chǎn)生正壓力。當(dāng)主動(dòng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，靠帶與帶輪接觸面間的摩擦力帶動(dòng)從動(dòng)輪一起轉(zhuǎn)動(dòng)，并傳遞一定的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力。

1.1 帶傳動(dòng)的主要類型和特點(diǎn)

傳動(dòng)帶按工作原理的不同可分為摩擦型傳動(dòng)帶和嚙合型傳動(dòng)帶。摩擦型傳動(dòng)帶按帶的橫截面形狀，可分為平帶、V帶和特殊截面帶。同步齒形帶，屬于嚙合型傳動(dòng)帶，帶的工作面制有橫向齒，與有相應(yīng)齒的帶輪作嚙合傳動(dòng)，傳動(dòng)比較準(zhǔn)確，具有鏈傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)，但制造和安裝要求較高，如拖拉機(jī)、坦克等的履帶。

1.1.1帶傳動(dòng)的主要優(yōu)點(diǎn)有：

（1）具有良好的彈性，能起吸振緩沖作用，因而傳動(dòng)平穩(wěn)，噪音?。?/p>

（2）過載時(shí)，帶與帶輪會(huì)出現(xiàn)打滑，防止其它零件損壞；

（3）結(jié)構(gòu)簡單，成本低，加工和維護(hù)方便；

（4）適用于兩軸中心距較大的傳動(dòng)。

1.1.2帶傳動(dòng)的主要缺點(diǎn)有：

（1）外廓尺寸較大，結(jié)構(gòu)不夠緊湊；

（2）由于帶的彈性滑動(dòng)，不能保證準(zhǔn)確的傳動(dòng)比；

（3）帶的壽命較短，一般2500～3500小時(shí)；

（4）摩擦損失較大，傳動(dòng)效率較低，一般平帶傳動(dòng)為0.95～0.99，V帶傳動(dòng)為0.93～0.96。在石油行業(yè)上應(yīng)用較為廣泛的為V帶，V帶的工作能力強(qiáng)，適用中心距小，傳動(dòng)比大的場合。

1.1.2.1特點(diǎn)：

由于V帶的橫截面呈等腰梯形，傳動(dòng)時(shí)，以兩側(cè)為工作面，但V帶與輪槽槽底不接觸。在同樣的張緊力下，V帶傳動(dòng)較平帶傳動(dòng)能產(chǎn)生更大的摩擦力，這是V帶傳動(dòng)性能上的最大優(yōu)點(diǎn)。

1.1.2.2V帶的橫剖面結(jié)構(gòu)：

常見V帶的橫剖面結(jié)構(gòu)由包布、頂膠、抗拉體、底膠等部分組成，按抗拉體結(jié)構(gòu)可分為繩芯V帶和簾布芯V帶兩種。簾布芯V帶，制造方便，抗拉強(qiáng)度好；繩芯V帶柔韌性好，抗彎強(qiáng)度高，適用于轉(zhuǎn)速較高，載荷不大和帶輪直徑較小的場合。

窄V帶的頂部呈弓形，側(cè)面為內(nèi)凹曲線形狀，受力彎曲時(shí)，帶芯仍保持直線排列，受力均勻；側(cè)面則變直，可完全填滿并均勻地楔緊在輪槽中，故帶與帶輪的有效接觸面積增大，傳動(dòng)能力也增大。帶的底面與側(cè)面有較大的圓角過渡，可避免帶的先期磨損。

1.2帶傳動(dòng)的最大有效拉力及其影響因素

當(dāng)帶有打滑趨勢時(shí)，摩擦力達(dá)到極限值，這時(shí)帶的緊邊拉力與松邊拉力的關(guān)系為：

最大有效拉力Fec與三個(gè)因數(shù)有關(guān)：初拉力，包角，摩擦系數(shù)。

分析：⑴ 若 F0↑，則 Fec↑，P↑，承載能力提高；但當(dāng)F0 過大時(shí)，將使帶的磨損加劇，帶過快松弛，縮短帶的工作壽命。但若F0過小，帶傳動(dòng)的工作能力不能充分發(fā)揮，容易發(fā)生跳動(dòng)和打滑；

1.2.3帶傳動(dòng)的應(yīng)力分析

為避免彎曲應(yīng)力過大，帶輪直徑不能太小。

1.2.3.1離心應(yīng)力： （q—單位長度質(zhì)量，㎏/m）離心應(yīng)力作用在帶全長上。

1.2.3.2最大應(yīng)力： ，發(fā)生在帶的緊邊開始繞上小帶輪處。

當(dāng)應(yīng)力較大和應(yīng)力變化頻率較高時(shí)，帶將容易產(chǎn)生疲勞損壞，局部產(chǎn)生疲勞裂紋，然后脫層、松散以至斷裂，使帶傳動(dòng)失效，從而限制了帶的使用壽命。由上述分析可知，帶傳動(dòng)的主要失效形式為過載引起的帶在帶輪面上的打滑和應(yīng)力變化引起的帶的疲勞損壞。

2、延長皮帶壽命的綜合方法

2.1加強(qiáng)提高皮帶性能的研究和產(chǎn)品質(zhì)量控制

要進(jìn)一步優(yōu)化皮帶的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和配方設(shè)計(jì)，以盡可能小的資源消耗和環(huán)境成本，獲得盡可能大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。V帶要繼續(xù)推廣聚酯線繩化，提高使用壽命和傳動(dòng)效率。要加大熱塑性彈性體的開發(fā)和應(yīng)用。有些廠家沒有嚴(yán)格按照V帶的要求制造（如需聚酯線繩、氯丁橡膠和廣角布）致使在客觀上影響了皮帶的使用壽命。

2.2探索皮帶的最佳工作狀態(tài)

2.2.1防止皮帶偏磨

當(dāng)皮帶的工作面與皮帶輪接觸面共面時(shí)，皮帶上的應(yīng)力是分散分布的，但是如果兩個(gè)面存在夾角，就會(huì)在某些區(qū)域產(chǎn)生應(yīng)力集中，從而加速皮帶磨損。為了防止皮帶偏磨，我們需要調(diào)節(jié)四點(diǎn)一線。四點(diǎn)一線的概念就是從減速箱皮帶輪、電動(dòng)機(jī)輪緣拉一條線通過兩軸中心，這四點(diǎn)在一條直線上叫做四點(diǎn)一線。四點(diǎn)不一線就會(huì)造成皮帶偏磨。另外我們還要保證皮帶輪和皮帶的型號(hào)匹配，及時(shí)更換有問題的皮帶輪。如皮帶輪輪緣破損或輪緣尖銳可造成皮帶劃壞，嚴(yán)重縮短皮帶使用壽命。

2.2.2調(diào)節(jié)皮帶松緊適度

調(diào)節(jié)皮帶的松緊適度是延長皮帶使用壽命的有效手段，也是對抗雨季易斷皮帶的一個(gè)行之有效的辦法。傳統(tǒng)的判斷皮帶的松緊度的方法：用手下按，按下1、2手指為合格，或者用手翻皮帶，能將背面翻上且松手后即恢復(fù)原狀態(tài)為合格。此方法簡便，但是需要有足夠的現(xiàn)場經(jīng)驗(yàn)。為了將皮帶的松緊度量化，從而使現(xiàn)場工人更好的把握皮帶松緊適度的標(biāo)準(zhǔn)，建議推廣應(yīng)用皮帶張力儀。皮帶張力儀是一種輕巧便攜式的紅外線張力測量儀，可在同步皮帶或V型皮帶的調(diào)帶過程中測量皮帶的固定張力，通過敲擊皮帶產(chǎn)生振蕩來測量繃緊了的皮帶的振蕩頻率或張力值，且能夠顯示振蕩頻率或張力值。

2.2.3皮帶與采油工程常規(guī)工作

2.2.3.1皮帶與平衡率

游梁式抽油機(jī)是一種變形的四連桿機(jī)構(gòu)，其整機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)像一架天平，一端是抽油載荷，另一端是平衡配重載荷.對于支架來說，如果抽油載荷和平衡載荷形成的扭矩相等或變化一致，那么用很小的動(dòng)力就可以使抽油機(jī)連續(xù)不間斷的工作。在平衡率為100%時(shí)，電機(jī)提供的動(dòng)力僅用于提起1/2液柱重量和克服摩擦阻力，平衡率越低，則需要電機(jī)提供的動(dòng)力越大，與此同時(shí)皮帶所承受的載荷也隨之增大。所以，調(diào)節(jié)抽油機(jī)井平衡，不僅節(jié)約電能，減少震動(dòng)，而且可以延長皮帶等相關(guān)抽油設(shè)備的使用壽命。

3結(jié)論

皮帶在井場上應(yīng)用一段時(shí)間以后，會(huì)因?yàn)槔匣湍p等問題造成摩擦系數(shù)降低和傳遞效率下降。為了改善這一情況，可以考慮在皮帶工作一段時(shí)間后在其工作面表面噴上防滑劑，這種做法的好處是增加皮帶的摩擦系數(shù)、減少空轉(zhuǎn)，增加皮帶的密著性、可均勻傳達(dá)力度，從而延長皮帶壽命。為了發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)，節(jié)約降耗，要發(fā)展皮帶的修補(bǔ)和翻新技術(shù)。發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)是我國橡膠工業(yè)科學(xué)發(fā)展的必然選擇，尤其是在當(dāng)前原材料價(jià)格攀高，能源供需矛盾突出，行業(yè)經(jīng)濟(jì)效益低下的情況下，大力提高資源利用率，節(jié)約降耗，對提高膠帶行業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

參考文獻(xiàn)：

[1]陳國定 機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)（第6版）機(jī)械工業(yè)出版社 2006.6-12

[2]吳貽珍 中國傳動(dòng)帶技術(shù)現(xiàn)狀及未來發(fā)展 2007.2-19

作者簡介：

王紅梅，性別：女，出生：1972年4月2日，籍貫：遼寧省開原市，參加工作時(shí)間：1989年9月，學(xué)歷：高中，工種：采油，工作單位：大慶市油田第四采油廠第三油礦東二隊(duì)

（作者單位：大慶油田有限責(zé)任公司第四采油廠第三油礦）