2250压裂车培训教材新版要点.docx
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2250压裂车培训教材新版要点
一、概述……………………………………………………1
二、运载汽车………………………………………………1
三、台上发动机……………………………………………2
四、变速箱…………………………………………………4
五、万向轴…………………………………………………9
六、泵内减速器……………………………………………9
七、卧式三缸泵……………………………………………9
八、润滑系统………………………………………………16
九、控制系统………………………………………………17
十、操作与注意事项………………………………………18
十一、备件明细表…………………………………………22
十二、专用工装明细表……………………………………24
十三、附图………………………………………………25
一、概述:
LTJ5310TYL250型压裂车是移运式设备,能胜任各种工况下的高压液体施工为油田压裂,水力喷砂等作业,煤矿高压、水力采煤、船舶高压水力除锈等。
采用北方奔驰汽车底盘带有轮间和轴间闭锁机构越野性好,性能可靠,适合油田路况工作要求,装载重量只有汽车能力的64%~86%载重余量大,并能跨越一米多宽深沟,适合草原无正式公路的油田使用。
台上设备包括具有2250HP的MTU/DDC12V-4000型柴油机,原装艾里逊S9810M型液力变矩器、5ZB105/1630卧式三缸柱塞泵、高低压管线和活动弯头等其他附属设备,能进行单机或联合施工作业。
台上柴油机的起动、加速、减速、正常停车和紧急停车、变速箱的换挡、压裂施工参数的检测等均能在远离压裂车30米外的地面操作,操作安全可靠。
本设备装有自动超压保护装置,当压裂泵工作压力超过设定压力时,超压保护系统自动断开动力,但柴油机并不熄火,而在低怠速下运转。
因此在超压排除后,可以很快重新启动泵工作。
LTJ5310TYL250型压裂车选用北方奔驰ND13101D47J/8×4汽车底盘。
本设备外形尺寸:
(L×H×B)11130×2500×3800mm
总质量:
30980kg整备质量:
30850kg
二、运载汽车
型号:
北方奔驰ND13101D47J/8×4
额定功率:
276kw(2200r/min)
轴距:
1500+4750+1450mm
驱动形式:
8×4
总质量:
31000kg
发动机型号:
WP10.375最高车速:
85km/h
三、台上发动机
选项一
●型号:
MTU/DDC12V-4000型柴油机
●功率:
2250HP(1678kw)
●转速:
1900r/min
●汽缸数:
12V
●最大扭矩:
8346N.m
●启动方式:
液压启动,它可以保证柴油机在任何条件下有效可靠的
启动。
液压启动系统的动力来自于底盘发动机。
●风扇为吸风式
●启动马达型号:
CMO-5A-214
●散热器包括冷却水、燃油、五缸泵润滑油冷却、变速箱润滑油冷却。
●台上柴油机为双油箱,容积700L×2
●有关柴油机的详细说明参见MTU/DDC12V-4000型《柴油机使用说明书》
选项二
●型号:
康明斯KTA50型柴油机
●功率:
2250HP(1678kw)
●转速:
1800r/min
●最大扭矩:
8542N.m
●启动方式:
液压启动,它可以保证柴油机在任何条件下有效可靠的启动。
液压启动系统的动力来自于底盘发动机。
●传感器采用进口件。
●带冷却液加热炉。
●散热器包括冷却水、燃油、五缸泵润滑油冷却、变速箱润滑油冷却。
●台上柴油机为双油箱,容积700L×2
●有关柴油机的详细说明参见康明斯KTA50型《柴油机使用说明书》
选项三
●型号:
康明斯QSK45型柴油机
●功率:
2250HP(1678kw)
●转速:
1900r/min
●最大扭矩:
8542N.m
●启动方式:
电启动。
它可以保证柴油机在任何条件下有效可靠的启动。
电启动系统的动力来自于底盘发动机。
●泵P7600A(SP)ADK130-6(B2)
●电磁溢流阀DBW20B-EG24V
●马达CMD-3A(美国)
●传感器采用进口件。
●带冷却液加热炉。
加装冷却液预热锅炉。
国产加热炉YT-Q27.9(河北宏业)
进口韦巴斯特进口300-24V(美国)
●散热器包括冷却水、燃油、五缸泵润滑油冷却、变速箱润滑油冷却。
●台上柴油机为双油箱,容积700L×2
●有关柴油机的详细说明参见康明斯KTA50型《柴油机使用说明书》
四、变速箱
选项一
液力变矩器型号:
艾里逊(ALLISON)S9810M
行星变速器速比
档次速比
13.75∶1
22.69∶1
32.2∶1
41.79∶1
51.58∶1
61.28∶1
71.00∶1
结构特点:
动力换挡;变矩器闭锁;双通路传递扭矩;直接与柴油机连接;闭锁和各挡离合器都是靠弹簧回位的片式摩擦离合器,能自动补偿磨损间隙,而不需要调整。
艾里逊S9810M变速箱工作时可满负荷不脱离动力换档。
所谓动力换档,是指变速箱换档时传递的功率不中断,不影响输出转速。
这种特性最适合压裂工艺要求。
特别是对加砂过程中压裂车换档,压裂泵不会出现停泵现象,冲次没有明显下降,这样就不会造成井下加砂液流速急激变化,也不会发生砂堵或蹩泵现象。
动力换档要求上一档摘开时,下一档正好挂合,一般在挂合与摘开档过程中有一个短时间的重叠过程,这个过程必然造成速度有一个短时间的重叠。
为了保证摘挂档的准确,该变速箱采用了液力摩擦离合器换档。
变速箱油的冷却采用热交换器单独冷却。
艾里逊S9810M变速箱为实现动力换档采用了三个措施:
(1)采用摩擦离合器换档,解决换档重叠时的速度滑动问题;
(2)采用液力控制系统,来控制换档过程中液缸的排油和供油速度,实现换档重叠传递功率值;
(3)换档过程,变矩器闭锁离合器短时间解锁。
在换档时液压油路控制闭锁阀,使闭锁离合器解锁,进入变矩器工况。
这样就使换档重叠造成的力矩变化不影响柴油机的功率输出,使换档平稳,无冲击。
主要性能参数
●最大输入功率:
2250HP(1678kw)
●最大输入转速:
2100rPm
●最大扭矩:
10235N.m
●油品:
C3或8#液力传动油
该变矩器为美国原装产品,是世界上先进的变速器,并采用了综合式变矩器作为液力偶合器以及行星轮减速器为基础的机械变速箱,配备了完善的液压控制系统,具有体积小输入功率大,扭矩大输入转速高,结构紧凑,挂挡平稳、传动柔和、工作稳定可靠随着转速的变化,自动通过闭锁机构可在变矩工况或锁止工况下工作,提高了传动效率,显著改善了传动器的经济及技术性能,并提高了发动机,传动箱三缸泵使用寿命,另外增加了一组换热器,这样保证本产品连续工作的要求。
有关该变速器的详细说明参见《液力机械传动器使用维护说明书》。
选项二
液力变矩器型号:
BY2060C
行星变速器速比
档次速比
83.75∶1
92.69∶1
102.20∶1
111.58∶1
121.00∶1
130.72∶1
结构特点:
动力换挡;变矩器闭锁;双通路传递扭矩;直接与柴油机连接;闭锁和各挡离合器都是靠弹簧回位的片式摩擦离合器,能自动补偿磨损间隙,而不需要调整。
BY2060C变速箱工作时可满负荷不脱离动力换档。
所谓动力换档,是指变速箱换档时传递的功率不中断,不影响输出转速。
这种特性最适合压裂工艺要求。
特别是对加砂过程中压裂车换档,压裂泵不会出现停泵现象,冲次没有明显下降,这样就不会造成井下加砂液流速急激变化,也不会发生砂堵或蹩泵现象。
动力换档要求上一档摘开时,下一档正好挂合,一般在挂合与摘开档过程中有一个短时间的重叠过程,这个过程必然造成速度有一个短时间的重叠。
为了保证摘挂档的准确,该变速箱采用了液力摩擦离合器换档。
变速箱油的冷却采用热交换器单独冷却。
BY2060C变速箱为实现动力换档采用了三个措施:
(1)采用摩擦离合器换档,解决换档重叠时的速度滑动问题;
(2)采用液力控制系统,来控制换档过程中液缸的排油和供油速度,实现换档重叠传递功率值;
(3)换档过程,变矩器闭锁离合器短时间解锁。
在换档时液压油路控制闭锁阀,使闭锁离合器解锁,进入变矩器工况。
这样就使换档重叠造成的力矩变化不影响柴油机的功率输出,使换档平稳,无冲击。
主要性能参数
●最大输入功率:
2250HP(1678kw)
●最大输入转速:
2100rPm
●最大扭矩:
8275N.m
●油品:
C3或8#液力传动油
该变矩器为美国原装产品,是世界上先进的变速器,并采用了综合式变矩器作为液力偶合器以及行星轮减速器为基础的机械变速箱,配备了完善的液压控制系统,具有体积小输入功率大,扭矩大输入转速高,结构紧凑,挂挡平稳、传动柔和、工作稳定可靠随着转速的变化,自动通过闭锁机构可在变矩工况或锁止工况下工作,提高了传动效率,显著改善了传动器的经济及技术性能,并提高了发动机,传动箱三缸泵使用寿命,另外增加了一组换热器,这样保证本产品连续工作的要求。
有关该变速器的详细说明参见《液力机械传动器使用维护说明书》。
柴油机与变矩器的安装关系
柴油机与变矩器整体的安装特点
柴油机与变矩器通过三点支撑关系将它们固定在副大梁上。
特点为减少了因其柴油机质量大,重心高,车辆在油井井场或煤井井场等非等级路面行驶和车辆在行驶过程中紧急制动情况下,产生较大的惯性力矩对机体造成损伤和将紧固螺栓松动或剪断。
三点支撑与副大梁之间装有减震垫。
五、万向轴:
最高工作转速:
2100rpm
最大扭矩:
40000N.m
连接法兰安装在压裂泵输入轴上;由万向轴与变速箱输出法兰相连。
采用键连接形式。
传动轴上装有可拆卸的护罩。
六、泵内减速器。
采用双边斜齿轮传动。
选型一
减速比5.65:
1
选型二
减速比6.3889:
1
七、卧式三缸泵
工作原理
驱动卧式三缸泵动力经输入轴泵内一级减速后,泵内曲轴的圆周运动经连杆转换成十字头的往复直线运动。
压裂车将混砂车提供的压裂液经液力端增压变成高压液流注入井下实施压裂作业,完成对地下油气井,煤气井的压裂和添加支撑剂的过程。
型式:
5ZB105/1630卧式五缸柱塞泵
润滑方式:
强迫压力油润滑
柱塞润滑:
气动增压泵压力润滑
动力端的所有运动件都采用强制压力润滑;动力端泵身采用铆焊件,结构合理,强度高,刚度好;泵身外配润滑油箱,容量为100公升。
润滑油选用中负荷工业齿轮油,夏季选用:
220﹟,冬季选用:
150﹟。
使用100小时应清洗滤油器(滤油器位于油箱内吸入管进油口处),初次使用500小时更换润滑油,以后使用每年换季时更换润滑油。
液力端
液力端柱塞密封的润滑采用气动增加供油润滑。
气源由汽车供气,气动增压固定在柱塞润滑油箱顶部,油箱安装在大泵后侧的台板上。
靠压缩空气推动油箱的润滑油输送到柱塞密封区。
压缩空气的气量由压力调节器控制,只要调整压力调节器,就可改变压缩空气的量,达到调节润滑油量的大小。
气动增压关闭和开启的控制是球阀执行的:
只要柴油机一运转,就驱动S9810M变速箱上的齿轮泵运转工作,专供压裂泵动力端润滑中,汽车气包控制阀的工作,使压缩空气包与气动增压油箱接通,气动增压开始工作。
吸入稳压器又名为吸入空气包。
液力端吸入口装有吸入空气包,空气包内有充气气囊,内充1.5千克力/厘米2压力氮气。
空气包起稳压作用,以减少排出管内的压力和流量波动。
稳压器必须合理进行充气和维护,才能保证正常工作。
该柱塞泵由动力端和液力端两部分组成。
动力端是由泵身、主动轴主轴、偏心轮、连杆、十字头、滑板等组成。
其冲程为203.3mm。
液力端是由阀箱、上下水室、柱塞等组成。
阀箱采用高强度合金钢
锻
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