其核心部件是平面涡卷弹簧
发布时间:2019-04-11 02:03

  11月5日,科技日报记者在江苏油田采油一厂生产现场看到,这里的抽油机装上新开发出的皮带弹性张紧装置后,随着皮带松紧变化,可自适应调整滚轮张紧力,能够促使皮带运行平稳,既提高了皮带使用寿命和可靠性,更有效提高带传动效率。11月2日,这项由我国自主开发出的新产品,正式通过江苏省工业和信息化厅组织的新产品投产鉴定,今年起将在国内油田进行推广。

  “我国目前石油年需求量大约在4亿吨左右。然而,由于国内石油资源严重稀缺,70%需进口解决需求,已严重制约着我国经济和社会发展。因此,如何利用和发挥现有已开发油田,来稳定石油生产量,已成为当务之急。”中国石油大学吴晓东教授说,而抽油机是开采原油的重要设备,但也是一种高耗能、低效率的设备。抽油机张紧技术一直未得到有效解决,同时也带来了皮带打滑及断裂问题,严重影响了采油日产量。

  据了解,目前,国内普遍是采用一种人工顶丝张紧办法,除此之外还有采电动张紧方法,以及液压张紧装置、橡胶弹簧张紧装置等。其中,采用橡胶弹簧张紧装置由于其刚度较大,随着皮带松弛其张力将大幅降低,需要再次进行张力调整,也难以达到理想的节能增效效果。

  8年来,针对各种张紧装置存在的问题,为了满足采油的节能减排和提高采油效率,连续攻关,经过无数次的试验,采用高性能平面涡卷弹簧作为弹性储能元件,成功开发出油田抽油机皮带弹性张紧装置,并获得授权发明专利1件。

  扬州东方吊架有限公司总经理帖荣俊告诉记者,皮带弹性张紧装置,其核心部件是平面涡卷弹簧,主要由支撑架、锁定板、支撑臂组件、辊轮组件、平面涡卷弹簧组件、蜗轮蜗杆张力调节组件等组成。由平面涡卷弹簧提供张紧势能,提供压辊对持续皮带施加弹性作用力,并通过蜗轮蜗杆机构进行张力预紧和调整。同时,在正常使用情况下,弹性张紧装置的使用寿命不低于10年。

  皮带弹性张紧装置的创新之处在于,首次采用高性能平面涡卷弹簧作为带传动张紧力补偿的弹性储能元件,利用有限元分析软件ANSYS,进行平面涡卷弹簧的几何参数、物理参数和受力变形分析,确定最佳满足带传动张紧力的弹簧参数,自适应皮带松紧度变化的要求;自行设计一种预张紧力可以根据现场使用工况进行调整的方案,实现带传动张紧力补偿的精确量化;自行设计一种张紧力随皮带松弛而增加的张紧装置,更好地适应皮带松紧度变化时张紧力的要求,解决了传统张紧装置领域所存在技术缺陷。

  鉴定委员会听取了技术总结、试制总结等报告,审查了查新报告、检测报告等资料,察看了生产现场,经质询和讨论后,专家一致认为,与国外同类产品比较,该装置在抽油机上应用属于国内首创,总体技术处于国际先进水平,具有适用范围广,能有效提高带传动效率,是采油行业中抽油机不可或缺的配套装置。

  油田抽油机装上这个“神器”,采油既降耗又高效。3年来,从江苏油田、胜利油田、长庆油田试验应用来看,采用带传动弹性张紧装置,按提高抽油机冲次0.2次/min计算,不同冲程、泵径、冲次的抽油机的采油量平均可提高到0.217-0.467吨/天。按最低10万口井日均稳产采油0.342吨计算,年最低稳产采油可实现1000多万吨,相当于江苏油田年采油量的5倍多。因此,其带来经济和社会效益,可以说非常显著。

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