齊玉梅 馮峰 黃興鴻 葉暉(中國石油大港油田公司第三采油廠)
抽油機、離心泵、柱塞泵等設(shè)備是由電動機供給動力,電動機和這些設(shè)備之間均靠柔性連接件—皮帶連接,皮帶是易損材料,出現(xiàn)破股、斷裂時需要及時更換;影響皮帶使用壽命的因素有很多,包括:皮帶過松、皮帶過緊、“四點一線”不合格、皮帶質(zhì)量差、設(shè)備負荷過重等等。調(diào)整皮帶的松緊程度是靠調(diào)節(jié)電動機頂絲來調(diào)節(jié)電動機的位置,皮帶松緊度調(diào)整不合適,會造成皮帶打滑,嚴重者燒毀皮帶,每條皮帶的費用在2 000 元左右,油井最多每年更換8條皮帶,增加生產(chǎn)成本,同時更換皮帶需要停設(shè)備30 min 左右,影響設(shè)備的生產(chǎn)時率,影響油井產(chǎn)量,所以,研制一種能保證設(shè)備皮帶松緊度的裝置顯得尤為重要[1-2]。
調(diào)整設(shè)備皮帶松緊度現(xiàn)有的工具—頂絲(圖1),使用時,頂絲底斜面穿過滑軌置于合適位置,水平置于滑軌上方,螺桿頭頂在電動機底座上,通過旋轉(zhuǎn)螺桿,將電動機移動到預(yù)定位置,使皮帶松緊度合適。使用過程中,會出現(xiàn)以下兩個問題。
1)頂絲行程較長,且在與電動機直接接觸時,電動機的側(cè)面與電動機頂絲的圓弧面之間的接觸面小,當(dāng)受外力過大時,則容易發(fā)生頂絲螺桿翹起彎曲或損壞,甚至造成頂絲報廢[1],電動機移動困難,不能順利移動到預(yù)定位置,皮帶松緊度不合格。
圖1 普通頂絲
2)由于電動機滑軌里面的頂絲擋板和電動機頂絲自身長度的限制,有時頂絲無法直接頂在電動機上[1]。螺桿前進到極限后,電動機依然未到預(yù)定位置,電動機和另一個頂絲擋板之間的距離頂絲放置不進去,電動機前進困難,現(xiàn)場一般會在頂絲擋板和頂絲之間放置磚頭、鐵塊等物來延長頂絲的使用長度,但是,其穩(wěn)固性較差,頂上去易滑脫,彈出傷人等,存在安全隱患[3]。
電動機調(diào)節(jié)裝置的結(jié)構(gòu)主要包括:頂絲總成、拱形套、螺紋孔、螺桿、四方頭、調(diào)節(jié)桿和平衡裝置(圖2)。在普通頂絲的基礎(chǔ)上,增加了調(diào)節(jié)桿和平衡裝置,現(xiàn)場使用時,當(dāng)螺桿頭出現(xiàn)上翹情況,旋轉(zhuǎn)平衡裝置,使螺桿頭下移,使螺桿保持水平前行,調(diào)節(jié)桿的作用是,當(dāng)螺桿運行至極限仍不能滿足電動機運行長度時,旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)桿的長度來延長頂絲的使用長度,使電動機在螺桿的作用下向前運動,順利到達預(yù)定位置,保證皮帶松緊度合適,延長皮帶的使用壽命,防止因皮帶過松或過緊造成皮帶的損傷,減少設(shè)備停止時間,提高生產(chǎn)時率,提高油井產(chǎn)量,同時消減了安全隱患[4]。
圖2 電動機調(diào)節(jié)裝置
電動機調(diào)節(jié)裝置優(yōu)點包括:由于電動機調(diào)節(jié)裝置加裝了平衡裝置,通過調(diào)節(jié)平衡裝置,保證螺桿水平移動,縮短操作時間;由于電動機調(diào)節(jié)裝置加裝了調(diào)節(jié)桿,當(dāng)電動機滑軌上的頂絲擋板距離較遠時,調(diào)節(jié)桿可以代替頂絲擋板,減少調(diào)整頂絲位置的次數(shù),保證螺桿向前移動。
目前該成果在現(xiàn)場運用的效果非常好,皮帶平均使用壽命由原來的81天增加到161天,同時由于縮短了更換皮帶的操作時間,提高了設(shè)備時率,提高油井產(chǎn)量,電動機調(diào)節(jié)裝置使用效果分析見表1。
從表1中可以看出,原先每口井每年平均皮帶4~5 次,現(xiàn)在每口井每年更換皮帶2 次,每口井的皮帶成本由9 500元下降至4 000元,年可節(jié)約皮帶支出成本5 500元/井,同時縮短更換皮帶操作時間3 倍左右,提高生產(chǎn)時率,提高油井產(chǎn)量,若擴大推廣應(yīng)用,預(yù)計每年可節(jié)省費用55 萬,經(jīng)濟效益非??捎^。
該電動機調(diào)節(jié)裝置的發(fā)明有效的防止了電動機行進過程中頂絲螺桿上翹的現(xiàn)象發(fā)生,是采油行業(yè)的一個創(chuàng)新。避免了由于頂絲螺桿行程不夠造成的皮帶過松,造成皮帶斷脫燒毀問題的發(fā)生,為企業(yè)安全工作做出貢獻。
表1 電動機調(diào)節(jié)裝置使用效果分析
1)電動機調(diào)節(jié)裝置縮短操作時間,降低員工勞動強度,降低了安全風(fēng)險。
2)利用調(diào)節(jié)桿延長頂絲頂進行程,保證皮帶松緊度合適,延長了皮帶的使用壽命。
3)電動機調(diào)節(jié)裝置不僅適用于抽油機井,還適用于柱塞泵、離心泵等集輸泵站,實用性非常廣泛,具有很高的實用推廣價值。
4)電動機調(diào)節(jié)裝置縮短員工操作時間,提高油井和泵的時率,提高油井產(chǎn)量[4]。