浅析抽油机皮带断影响因素及预防措施

【摘要】抽油机是油田生产的主要设备，而抽油机皮带是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。

【关键词】抽油机 皮带断 因素 措施

抽油机井生产过程中，经常发生皮带断的现象，抽油机使用的每条皮带，从投入使用到皮带断，其使用寿命，应该有它合理的使用时间。如果易断皮带的井增多，皮带的使用周期就会缩短，抽油机故障停机时间也就随之增加。管理水平也随之下降。这样不但影响了原油生产，而且提高了原油的生产成本，同时更增加了职工的劳动强度。

1 抽油机皮带断主要影响因素

造成抽油机皮带断有多种原因，但是，大多数抽油机在皮带断前，都是由于皮带与电机皮带轮打滑，皮带与皮带轮之间表面摩擦加剧，使得摩擦表面温度逐渐升高，造成皮带表面橡胶变形、变质、断裂，最终使得皮带不能传递动力，抽油机停止运转。通过对皮带易断的抽油机设备运转状况，及生产参数分析，认为造成皮带断有以下几方面原因。

1.1 抽油机运转参数和载荷的不合理

在生产实践中，通过对皮带使用时间非常短，极容易皮带断的抽油机进行分析发现，由于抽油机运转负荷大，扭距利用率高，是造成皮带使用时间短的主要原因。

1.1.1 皮带与平衡率

抽油机是一种变形的四连杆机构，其整机的布局特色像一架天平，一端是抽油载荷，另一端是平衡配重载荷。对付支架来说，就要使抽油载荷和平衡载荷形成的扭矩相称或转变同等。在平衡率为100%时。电机供给的动力仅用于提起1/2液柱重量和降服摩擦阻力，平衡率越低，则须要电机供给的动力越大，与此同时皮带所蒙受的也随之增大。所以，调整抽油机井平衡，不但节省电能，而且可以延长皮带等相关抽油设置装备的利用寿命。

1.1.2 皮带与热洗

从井底上升到井口的活动历程中，跟着温度压力的降低和液体的析出，消融的白腊便结晶析出。随着温度的进一步降低，白腊不停析出，其结晶便聚集、沉积在管壁上，即涌现出结蜡征象，因此增大油井负荷，缩短了皮带的利用寿命。抽油机运转过程中，皮带所受的拉力与抽油机悬点载荷成正比，皮带使用周期与皮带所受拉力成反比。由于抽油机载荷过高，减速箱扭矩大，皮带承受拉力也就大，皮带极容易打滑磨损，皮带使用时间就短。

1.2 皮带受交变应力变化频繁导致疲劳损坏

皮带每绕过皮带轮一周，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。

（1）皮带的松紧程度过紧。皮带紧则张紧力过大，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”不达标。油井不平衡将导致抽油机运行不平稳，载荷剧烈变动导致了磨损加剧，缩短皮带使用寿命，所以应保证抽油机平衡率大于85%。

1.3 井下泵况及地面流程影响

由于卡泵、杆断等井下原因，突然造成抽油泵工作异常，使得抽油机运转载荷大幅度变化，造成抽油机皮带断。地面管线、工艺流程不畅通，抽油机负荷逐渐增加，达到一定程度，皮带就会打滑，直至磨损断裂。

1.4 抽油机设备状况差

由于抽油机设备投产时间长，皮带轮在多年使用中，有的皮带轮已经破损，有的皮带轮外型规格不标准，皮带轮槽宽、齿肩已经磨的象刀尖。使得皮带与皮带轮不能很好的咬合，增加了皮带打滑、磨损机会，使得皮带使用时间缩短。对损坏的皮带轮更换，可以延长皮带使用时间。通过对更换过皮带轮的抽油机跟踪观察，更换皮带轮后，皮带使用时间可以延长10%左右。

1.5 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。

（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要因素。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。

1.6 恶劣天气影响

由于雨雪天，使得皮带与皮带轮摩擦系数下降，增大皮带打滑几率。尤其是皮带松的抽油机最容易皮带断，据统计雨天皮带断的抽油机，要比正常天气多3倍以上。

2 防止抽油机皮带断主要预防措施

2.1 加强日常生产管理保证抽油机正常运转按时对抽油机进行巡回检查

合理的调整盘跟松紧度，及时监控油压，保证回油管线畅通，准确录取电流，根据电流变化及时采取措施，保持抽油机在电流平衡状态下运转。保证热洗质量，制定合理热洗周期，减小抽油机载荷波动范围，保持抽油泵正常工作，发现问题及时处理，都是延长皮带使用周期的有效途径。

2.2 保证设备状况良好

对损坏皮带轮及时更换，保证抽油机各部件正常运转。通过对设备的革新，使更换皮带更省时、省力，调整皮带松紧度更灵活，始终保持电机皮带轮和减速箱皮带轮四点一线，以延长皮带的使用周期。

2.3 合理调整抽油机运转参数

通过调整抽油机的运转参数，减少抽油机扭距，降低抽油机扭距利用率，延长皮带的使用周期。尤其是下调抽油机的冲程，能很有效的减少抽油机的扭距。如果是沉没度合理的井，不存在下调参的条件，但是，这口井抽油机扭距利用率又较高（90%以上），经常断皮带，在抽油机泵理论排量变化不大的情况下，可以下调冲程、上调冲次，也可以减少抽油机扭距，降低扭距利用率，增大电机皮带轮与皮带接触面积，降低皮带打滑的几率，可以有效的延长皮带使用时间。

2.4 正确加皮带

严格按操作规程更换皮带。在使用过程中，要及时调整皮带轮的四点一线，避免皮带边缘不在一个平面上运转。换皮带尽可能在白天更换，有利于正确操作。新安装的皮带在使用过程中，根据皮带的疲劳程度，及时调整皮带的松紧度，防止皮带打滑。提高皮带使用周期。

3 结语

在油田生产管理过程中，抽油机皮带断经常发生，更换皮带是最平常的一项工作。建议大家多注意一下机电：

（1）引入低转速电机配大皮带轮、低液量井避免使用高转速电机配小皮带轮情况，对于供液不足井，建议在保证产量的前提下制定合适的间抽制度。

（2）建立平衡率统计表，由技术人员定期检查抽油机平衡率，对平衡率低的油井及时调整。

（3）根据现场分析对易烧皮带的井进行试验，选择合适的皮带长度，防止皮带过长或过短缩短皮带使用周期。

参考文献

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[2] 郜云飞，吴晓东，金潮苏. 游梁式抽油机皮带传动效率分析[J].石油钻探技术，2002（06）