杜國棟 畢新忠 侯衛(wèi)山

摘要：隨著油田四化建設(shè)的發(fā)展，實(shí)現(xiàn)了油井溫度、壓力等資料的自動錄取和抽油機(jī)運(yùn)行狀態(tài)的視頻監(jiān)控。雖然降低了工作量，但是需要人員到現(xiàn)場定時調(diào)整皮帶松緊度。傳統(tǒng)的更換皮帶、緊皮帶等操作存在難度大、安全性差、停井時間長的問題，因此設(shè)計了全新的智能電機(jī)滑軌調(diào)整裝置。該裝置改變了抽油機(jī)電機(jī)滑軌傳統(tǒng)的固定方式，使電機(jī)在不拆卸電機(jī)固定螺絲的情況下，能夠前后移動，減少了調(diào)整電機(jī)皮帶“四點(diǎn)一線”憑經(jīng)驗(yàn)觀察等人為因素的影響，采用拉力傳感器實(shí)現(xiàn)皮帶松緊的量化和在自動調(diào)整。應(yīng)用表明，該裝置降低了工人的勞動強(qiáng)度，提高了開井時率和安全操作系數(shù)，具有較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。

關(guān)鍵詞：皮帶松緊度;智能;調(diào)整裝置

游梁式抽油機(jī)的種類繁多，但其運(yùn)轉(zhuǎn)過程都是通過皮帶將電動機(jī)的動力傳遞給四連桿機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)抽油機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)，抽油機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)將動力傳遞給井下抽油泵形成抽吸，將地下石油開采至地面。抽油機(jī)除皮帶部分采用的磨擦方式傳遞動力，其它部分的傳動全部為機(jī)械傳動，因此對皮帶損耗較大，如何保障皮帶的松緊適度、四點(diǎn)一線是延長皮帶使用壽命提高采油時率的重要措施。正常運(yùn)轉(zhuǎn)的抽油機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)一段時間后，需停井對磨損的皮帶進(jìn)行松緊度調(diào)整，磨損嚴(yán)重的要進(jìn)行更換。整個更換過程費(fèi)時費(fèi)力，頻繁的停機(jī)調(diào)整電機(jī)皮帶即增加了采油工的工作量又影響了原油產(chǎn)量。

一、目前現(xiàn)狀及不足

傳動電動機(jī)及皮帶問題影響產(chǎn)量分析一是因雨霜霧天氣造成皮帶輪與皮帶結(jié)合面打滑，降低沖次影響產(chǎn)量。以2017年3次雨天為例，對比沖次變化可以得出，沖次降低在0.03—0.07r/min之間，影響產(chǎn)量 8 噸。見（表1）。

如樁104-XN37在2017年8月9日下雨中沖次由4r/min降到0.59r/min，說明雨天對皮帶打滑影響嚴(yán)重，而且據(jù)統(tǒng)計每次發(fā)生較大雨天，因皮帶打滑造成皮帶磨損停井4-7口。

為調(diào)查因其對產(chǎn)量的影響，我們對2016年6-12月調(diào)整皮帶統(tǒng)計，按單井影響0.3t/h計算產(chǎn)量。見（表2）。

從傳動原因影響產(chǎn)量看出，調(diào)整皮帶影響產(chǎn)量相對較多的因素是調(diào)整皮帶用時長。職業(yè)技能鑒定用時規(guī)定20分鐘，從調(diào)查看，對比平均超時6分鐘。

通過調(diào)查發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)的皮帶松緊度調(diào)整方法存在的不足：

（1）需現(xiàn)場停機(jī)，反復(fù)拆裝固定螺絲和頂絲，操作繁瑣，工作效率低;

（2）無法進(jìn)行皮帶松緊度的量化，需人工翻動或下壓皮帶，憑經(jīng)驗(yàn)確定;

（3）無法自動調(diào)整皮帶松緊度。

二、裝置設(shè)計

1、設(shè)計思路：針對傳統(tǒng)方式中存在的問題，通過一系列的優(yōu)化集成優(yōu)化和實(shí)驗(yàn)研究，設(shè)計出一體化自動化電機(jī)安裝調(diào)整裝置。整個裝置由滑軌部分、數(shù)據(jù)傳感部分和控制部分三部分構(gòu)成，用一套拉力傳感系統(tǒng)，控制一套自動螺桿傳動系統(tǒng)，并可實(shí)現(xiàn)數(shù)字化手動調(diào)整，和數(shù)字化自動調(diào)整。

2、滑軌部分結(jié)構(gòu)組成

固定導(dǎo)軌座采用可伸縮調(diào)節(jié)方式，可適用于任何型號游梁式抽油機(jī)安裝，不受機(jī)型限制適用范圍廣。傳感器動力滑座主要作用：連接梯形螺桿，通過拉力傳感器帶動電機(jī)滑座，可沿固定導(dǎo)軌座導(dǎo)軌軸向運(yùn)動。電機(jī)滑座主要作用是固定電機(jī)，同時可依靠傳感器動力滑座通過拉力傳感器，沿固定導(dǎo)軌座導(dǎo)軌軸向運(yùn)動?；O(shè)計U形固定孔可滿足多種型號電機(jī)的安裝。

3、傳感及控制部分結(jié)構(gòu)組成

拉力傳感器經(jīng)多次現(xiàn)場試驗(yàn)，皮帶正常運(yùn)轉(zhuǎn)拉力500-700N，抽油機(jī)啟動瞬間最大7000-11000N，經(jīng)市場選型最終選定TJL-1拉力傳感器，最大100KN，合理使用范圍10KN-50KN，最大誤差0.03%-0.05%在允許范圍之內(nèi)?？刂撇糠种饕捎梦逦粏物@儀表TY5D 兩路繼電器。主要作用通過拉力傳感器采集數(shù)據(jù)、單顯測控儀表參數(shù)調(diào)整設(shè)置、信號輸出控制扭力電機(jī)，通過蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)帶動電機(jī)滑座根據(jù)設(shè)定值自動調(diào)整的目的。

三、現(xiàn)場應(yīng)用

2018年12月在注采202站8-p1生產(chǎn)井進(jìn)行安裝實(shí)驗(yàn)。經(jīng)統(tǒng)計8-p1生產(chǎn)井自安裝以來一年消耗皮帶1條，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于安裝前平均使用周期3個月。該裝置到目前應(yīng)用效果良好。

四、結(jié)論

一、應(yīng)用了自主創(chuàng)新的新型可調(diào)式滑軌，消除拆卸螺絲、頂絲操作，避免了二次調(diào)整四點(diǎn)一線。

二、增加伺服電機(jī)，在電機(jī)作用下，自動前后移動電機(jī)底座，能夠使皮帶松弛和保持了設(shè)定的漲緊力。

三、改停產(chǎn)緊皮帶為不停產(chǎn)自動緊固。

參考文獻(xiàn)：

[1]鄒春雷.抽油機(jī)皮帶遠(yuǎn)程監(jiān)控裝置的研究與應(yīng)用[ J ].化學(xué)工程與裝備，2015（7）：164-165.

[2]郭清元，王紅前，儲繼松.抽油機(jī)電機(jī)底座安全調(diào)整裝置的研制與應(yīng)用[ J ].內(nèi)江科技，2011，32（11）：124.