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1、【精品文档】如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流HTJ5300型压裂车产品说明书HT417B.精品文档.总目录前言 安全第一 产品说明设备操作及维护安全第一安全说明： 产品的使用、管理、操作、维护保养及维修人员必须熟知本手册的相关内容，遵循本手册有关使用、管理、操作维护保养及维修的规范程序，并特别注意本手册所提示的安全警示，注意等内容，以及国家法律、法规、行业规定及一般常识性的安全条规及注意事项，以避免导致人身事故和设备损坏。 本手册无法详尽列出所有的安全警示和规程，因此在选用任何一种方法进行操作时，必须首先确认该方法既不会危害人身安全，也不会损坏设备。操作提示：1. 设备启动前应将传动箱
2、置于空档。2. 启动发动机后让发动机至少预热5min，然后加速至18001900r/min。3. 设备运转中意外停车，应立即重新启动，空负荷怠速运行不少于3分钟，方可进行下一步操作。4. 停车前发动机要怠速运行35分钟。5.设备作业结束后应及时清洗，清洗后务必要排尽液力端和管路内的剩余积水。注意事项：1.压裂车在正常工作时，传动箱必须在闭锁工况下工作。如果在变矩器工况下长时间的工作，会造成传动箱油温的急剧升高，以至损坏传动箱。2.本设备BY1420传动箱的闭锁转速必须大于16001700r/min。3.压裂车正常工作时的发动机转速为1800-1900r/min。4.传动箱在连续工况下的工作温度
3、为8090，变速器出口油温不高于120，否则应停车查明原因。5.翻转驾驶室之前，一定要仔细阅读车辆操作手册中有关“翻转驾驶室”部分的内容。否则，您可能不会注意到某些危险性，给自己或者他人造成伤害。6.进行车辆拖行或者牵引起动之前，要仔细阅读车辆操作手册中有关“车辆拖行和牵引起动”。否则，您可能不会注意到某些危险性，给自己或者他人造成伤害。警告： 1.为避免因热的冷却液喷溅而烫伤，不要在柴油机处于工作温度时打开冷却系统的压力盖。2.为避免被热的表面烫伤，戴上防护性手套，或在柴油机冷却下来以后拆除某些部件。3.为避免被热油烫伤，请不要在汽缸盖打开时操作柴油机。4.在高速运转后未经过充分冷却就将装配
4、有涡轮增压器的柴油机停下来会引起涡轮增压器毁坏。因为它将在轴承没有滑油供给的情况下继续旋转。5.为避免严重损坏启动马达，禁止在柴油机启动以后再次按下启动开关。6.柴油机需要在通风良好的环境下工作，如果是在密闭的环境中，需将排气系统接到外部，以避免出现易挥发气体聚集燃烧引起的火灾伤害。7.为避免由于加热产生的燃油蒸汽引起火灾而造成伤害：不直接参加检修的人员远离柴油机。一旦发现有燃油泄漏立即停机。在运行的柴油机旁工作时不要吸烟并禁止明火。穿戴足够的保护衣物（面罩，橡胶手套，工作服等）。施工须注意：1.施工作业前，请根据需要先设定最高工作压力，并不得高于设备每档的最高工作压力，否则会造成柱塞泵的损坏
5、。2.施工作业前，请先对井场高压管汇进行静压试验，确定无泄漏。3.施工作业时，所有人员不得进入高压区域。4.施工作业后，请及时清洗柱塞泵液力端，并排尽液力端和管路里的液体，防止低温时造成设备冻裂。产 品 说 明 目 录1、概述-72、压裂车的型号说明-93、压裂车的性能参数-93.1 总体尺寸及重量-93.2 整机工作性能表-94、系统组成-104.1 装载底盘-124.2 车台发动机-124.3 液力机械变速箱-124.4 传动轴及硅油减震器-134.5 液压系统-134.6 压裂泵-144.7 柱塞泵的润滑-204.8 排出管汇-214.9 吸入管汇-224.10 辅助排出管系-224.1
6、1 冷却系统-244.12 控制和仪表-244.13 安全保护装置-281、概述本压裂泵车是将泵送设备安装在汽车底盘上，用来进行油井增产作业。由底盘车和上装两部分组成。底盘车主要是完成整车移动和为车台发动机液压系统启动提供动力；上装部分是压裂泵车的工作部分：主要由发动机、液力机械传动箱、传动装置、柱塞泵、吸入管汇、排出管汇、安全系统、燃油系统、动力端润滑系统、液力端润滑系统、散热系统、电路系统、液压系统、仪表及控制系统、远控箱等组成，完成泵送功能。（图4.1压裂车总体布置图）其工作原理是：通过底盘车取力带动一个液压油泵，油泵驱动车台发动机的启动马达，启动车台发动机；车台发动机所产生的动力，通过
7、液力机械传动箱和传动轴传到大泵动力端，驱动压裂泵进行工作；压裂泵将压裂液由吸入管吸入，经泵增压后由高压排出管排出，注入井下实施压裂作业。设备操作控制是在仪表车或网络远控箱或车旁控制箱上进行的。操作控制系统对发动机的控制主要是发动机启动、油门、停机和紧急停机，同时有发动机高水温低油压报警指示灯，发动机转速显示等；对液力传动箱的控制主要是换挡以及对液力传动箱高油温低油压指示等；通过超压保护表来限制大泵最高工作压力，同时在控制面板上能显示大泵的工作压力和流量，有大泵超压报警功能，大泵润滑油高油温低油压设有报警指示灯。网络远控箱的控制功能与仪表车相同。设备还配有自动超压保护装置和机械超压保护安全阀。自
8、动超压保护装置采用电控形式，用户可根据现场作业的压力需要，设定任意压力保护值。在进行压裂施工作业时，操作人员在控制面板上调定最高安全施工压力，当实际排出压力超过这个值时，超压保护装置起作用使柴油机快速回到怠速状态，当超压解除后，可以立即重新启动柱塞泵进行工作；机械超压保护安全阀是根据压裂泵车的最高工作压力已予先设定的压力保护值，当工作压力超过设定压力时，安全阀会泄压，从而起到安全保护作用。该设备主要用于油气田探井、中深井、浅井的各种压裂作业，还可用于水力喷砂、煤矿高压水力采煤、船舶高压水力除锈等作业。它可以单机进行压裂作业，也可作为增产作业系统的一部分实现联机作业。2、压裂泵车的型号说明产品型
9、号及名称：LTJ5300TYL140型压裂车LTJ 5 30 0 T YL 140 最大输入功率：1400HP 压力车 特种用途车辆 设计数序号 整车总质量为30103 kg 专用车代码 企业代号（兰州通用机器厂）3、压裂车的性能参数3.1 总体尺寸及重量表3.1 1400型压裂车尺寸及重量总 长（mm）11390总 宽（mm）2500总 高（mm）3885轴 距（mm）1500+4150+1450总重量（kg）297003.2 整机工作性能表（见表3.2）变速箱挡位大泵冲次 r/min84115180258356柱塞直径127排量l/min638874136819622700压力MPa706
10、03624.918.1柴油机转速1800 r/min冲程长度200mm泵内速比i=5.334、系统组成（见图4.2）1400压裂车总体位置图所示，主要由：装载底盘（带发动机启动液压油泵）、动力装置、传动轴、柱塞泵总成、排出管汇、吸入管汇、构架总成、液压系统、燃油系统、润滑系统（包括大泵动力端和液力端润滑）、冷却系统、电路系统、仪表及控制系统、远控箱、安全系统、预热系统、传动轴护罩、管架、活动弯头支架、工具箱等几大系统组成。整机的布置简图和控制示意如图4.2所示，其工作过程为：通过汽车边取力（PTO）驱动液压系统油泵并通过操纵液压系统的二位三通阀带动液马达旋转，从而启动柴油机工作。发动机；液力机
11、械变速箱，传动轴和硅油减震器一起组成了动力系统以驱动三缸柱塞泵工作（见图4.3传动系统简图）。发动机和液力机械传动箱之间用挠性盘连接，二者与机架的连接为整体式三点柔性支撑，一个柔性支撑点在前部（柴油机前支撑），两个柔性安装点在后部。该安装系统消除了安装时的对中问题，减少了发动机/液力机械变速箱因安装对中而发生的误差。4.1 装载底盘型号： 北方奔驰 ND1312D41J（油底带电加热）发动机型号： WP10.375额定功率KW： 276（375PS）/2200 r/min轴距： 1500+4150+1450（mm）驱动形式 84最大扭矩： 1460N.m/12001600r/min外型尺寸：
12、1182524953135（mm）最高车速：70 km/h4.2 车台发动机型 号： 康明斯 KTA38-P1400柴油机额定功率/转速：1400 HP/1800 r/min最大扭矩/转速：4790 Nm/1500 r/min高 怠 速： 2100 r/min低 怠 速： 1800 r/min发动机型式： 四冲程闭式循环冷却（风扇水箱）发动机采用液压启动，并带有电控紧急熄火装置，带发电机；油底带电加热。 4.3 液力机械变速箱型 号： 凯星BY1420功 率： 800-1200（1070-1600）kw（HP）最大输入扭矩： 6600 Nm最大输入转速： 2300 r/min锁止点转速： 16
13、5050或根据需要调节飞轮旋向： 从输入端看是顺时针输入安装： SAE 0号湿式飞轮最大变矩比： Ko=2.34 行星变速箱比： 档4.24 档3.05 档2.05 档1.47 档1.00 档0.72换档方式： 气动取力器输出功率（KW） 连续工作93 21002500 r/min取力器输出转速 顶部安装 1.51发动机转速使用润滑油 侧面安装 1.13发动机转速质 量kg 1850结构简述BY1420液力机械变速器主要由液力变矩器和机械传动元件行星齿轮变速器组成。液力变矩器由一个泵轮，一个装有单向离合器的导轮和一个涡轮组成，在起动、低速、换档、负荷急剧变化及重载时处于变矩工况工作，能吸收与减
14、弱来自发动机和工作机械的振动与冲击。由于导轮装有单向离合器，当导轮承受反方向（与涡轮转向相反）的扭矩时，导轮则固定不旋转，使通过导轮的液体动量增加，从而增大输出扭矩。机械传动元件是指行星齿轮变速器，它由低档行星排总成、中档行星排总成、后行星排总成、分动器行星排总成，高档离合器总成、低分动离合器总成以及相应的制动器等组成。所有离合器、制动器都采用液压控制，液压力压紧摩擦片，弹簧复位和压力油冷却。在任意档位上，当负荷较低时，涡轮转速达锁止点转速，通过自动闭锁系统使锁止离合器工作，液力变矩器处于锁止工况，此时发动机功率直接通过涡轮轴传递到变速箱而构成机械传动，提高传动效率。此外，在变速箱的上方和侧面
15、设有动力输出装置，并可根据需要安装取力器。4.4 传动轴及硅油减震器传动箱和压裂泵采用水平安装的传动轴连接。传动轴上装有可拆卸的护罩，以便于操作手在检修泵液力端时可以灵活地转动传动轴。由于压裂泵在工作过程中会产生较大的振动和冲击，在传动轴与泵输入法兰间安装了一个阻尼硅油减震器，用以保护发动机和变速箱不受泵的振动影响。4.5 液压系统液压系统负责车台发动机的启动：该系统通过汽车变速箱后取力（QH50），经传动轴带动液压油泵，液压油经二位四通换向阀驱动液压马达转变从而启动柴油机，系统中设有溢流阀、压力表和吸油滤油器。4.6 压裂泵4.6.1 主要技术性能及参数型 号 3ZB-1200卧式三缸柱塞泵
16、额定制动功率kw 1200最大连接负荷k.N 887齿轮付传动比 5.33：1冲程长度mm 200柱塞直径mm 127性能参数表3.2变速箱挡位大泵冲次 r/min84115180258356柱塞直径127排量l/min638874136819622700压力MPa70603624.918.1柴油机转速1800 r/min冲程长度200mm泵内速比i=5.334.6.2 结构简介1400型三缸柱塞泵由动力端和液力端两部分组成。4.6.2.1 动力端（图4.5）动力端由曲轴、连杆、十字头、小连杆、轴承、齿轮、壳体及泵壳盖等组成4.6.2.1.1 动力端壳体壳体采用钢质焊接结构，经过消除应力处理。
17、十字头滑套材料为铸造青铜合金。4.6.2.1.2 曲轴整体式，材料为合金钢锻件。经热处理及抛光。钻有润滑油道。用四个重型圆柱滚子轴承支撑。4.6.2.1.3、大齿轮双边斜齿轮结构，用以抵消轴向力。合金钢铸件，齿面调质处理。4.6.2.1.4、小齿轮轴合金钢锻件。小齿轮与轴为分体结构。齿面渗碳淬火并经磨齿处理。用两个重型圆柱滚子轴承支撑。4.6.2.1.5、十字头材料为ZG40Cr全圆柱设计，有油槽。导板为整体圆柱形滑套，铸造青铜。4.6.2.1.6、连杆铸造合金钢结构，专用工装加工。用2个双头螺柱和自锁螺母与连杆轴承座连接。4.6.2.1.7、连杆瓦片铸造青铜，对开式结构。4.6.2.1.8、
18、连杆销材料为45钢。装入十字头后，用键，螺钉锁紧。4.6.2.2泵液力端（图4.6）液力端由泵头体、凡尔总成、柱塞、盘根、阀盖和吸入管等部件组成。4.6.2.2.1 泵头体泵头体为合金钢锻件，整体式结构。经过热处理和探伤检验。4.6.2.2.2 柱塞材料为45钢，表面喷涂耐磨合金粉末，耐磨耐腐蚀。4.6.2.2.3 凡尔总成吸入和排出凡尔总成相同。采用翼型导向锥形凡尔。凡尔密封圈为聚胺脂橡胶。凡尔弹簧圆柱形。4.6.2.2.4 柱塞盘根采用精密模制纤维加强的V形盘根，用精加工的青铜环支撑。4.6.2.2.5 吸入总管吸入管内径152mm（6），双入口设计，用钢管加工而成。4.7、柱塞泵的润滑压
19、裂泵的润滑系统包括动力端润滑系统和液力端润滑系统。4.7.1、动力端采用连续式压力润滑（图4.7动力端润滑系统）。由BY1420传动箱下取力器（PTO）驱动的润滑泵进行润滑。动力端润滑系统包括溢流阀、滤清器、油压表、管路和润滑油冷却器及储油箱（压裂泵油底壳）等组成。储油箱带液位指示器，操作人员可以方便地观察油面和油位。动力端润滑油是通过安装在发动机散热水箱前的油冷却器冷却。4.7.2、液力端的润滑采取气压式连续压力润滑（图4.8液力端润滑系统）。压裂泵工作前必须打开位于汽车贮气罐上的球阀，压缩空气通过球阀，LA-16型单向节流阀驱动气动增压泵将润滑油从油箱吸入经三个单向节流阀对柱塞及盘根进行润
20、滑。在液力端设有废油回收装置，通过阀门、可以回收使用后的润滑油，使之流回液力端润滑油箱。液力端润滑油箱分为净油侧和污油侧两部分，通过隔板隔开，污油侧的回油经沉淀后通过隔板上部流入净油侧，润滑油泵通过净油侧吸油。柱塞泵工作完毕后应及时关闭球阀，以停止气动增压泵工作。4.8 排出管汇由于流量较大1400型压裂使用3高压（105MPa）排出管汇，由两个活动弯头和两根直管组成，排出口为3母油壬接头。4.9 吸入管汇 为适应压裂泵大流量输出和井场管线的连接，吸入管线通常采用两个上水接口。每个接口包括：4蝶阀和内扣由壬接头，扣型根据不同的用户要求确定，通常统一为FIG206。分别装于车后，离地高度适当，吸
21、入歧管向下倾斜，可确保管线内不留残液。在泵头体每个吸入口的下方装有顶杆，便于作业完成后排空泵腔内的液体。吸入管汇上装有一个缓冲器以保证三缸泵工作时吸入液体的稳定性。并防止气穴现象的发生，这样会使泵的工作更加平衡。4.10 辅助排出管汇 辅助排出管汇如图4.11所示，是装在排出管汇的另一端，管汇由压力传感器、抗震压力表、安全阀和循环管线（该管线包括2105MPa旋塞阀和出口接口为FIG1502由壬可与外接管线快速连接）组成。4.11 冷却系统整机的冷却系统由三部份组成（图4.12冷却系统）。第一部份为车台发动机冷却，通过发动机直接驱动水箱风扇冷却立式散热器（柴油机水箱）。第二部份为BY1420液
22、力机械变速箱的润滑油的冷却，是由发动机风扇冷却设在柴油机散热器前的机油冷却器。第三部份是为压裂泵动力端的润滑油提供冷却，同样是通过上述油冷却器进行。4.12 控制和仪表系统1400型压裂车电气控制是由台上控制柜、远程控制箱、传感器及变送器等组成的集监测监控、信号处理、故障报警为一体的控制系统。该系统具备对压裂车发动机的就地/远程的启/停车, 油门控制、档位调整、压力设定的功能。并对数据进行采集、显示、报警。1400型压裂车车载电气控制系统原理如下图所示：4.12.1 压裂车台上控制柜台上控制柜的面板如图4.14所示，可以集中来实现对一台压裂车的就地启动/停止、油门控制、档位调整，并对发动机的油
23、温、油压、转速、水温等及变矩器的油温、油压以及大泵的油温、油压、出口压力等进行实时显示。就地台上操作可根据实际工况选择需要的大泵压力值，并对超压报警值预先设置，通过档位的调整及油门的调节使大泵的输出压力保持在需要的压力值范围，当大泵压力达到超压报警值时，控制系统可自动降低油门至怠速运行并声光报警，以达到超压自动保护的目的。图中的柴油机综合显示仪同时显示发动机、水温、油压、转速、电压、油位及发动机的启动和停机，台上控制柜的界面如图4.15所示。图4.15 柴油机综合显示4.12.2压裂车远程控制箱由于压裂作业时排出压力高，危险性较大，使用远程控制箱对压裂车进行远距离控制：包括对压裂车进行远程启动
24、/停止、油门调节、档位调整等各种控制功能的操作；并对变矩器的油温，大泵油温超限报警，对同对大泵超压报警值预先设置，通过档位的调整及油门的调节使大泵的输出压力保持在需要的压力值范围。当大泵压力达到超压报警值时，控制系统可自动降低油升至怠速运行，并声光报警达到超压自动保护的作用。远程控制箱原件布置和界面如图4.16所示。图4.16 远程控制箱元器件布置图4.13 安全保护装置为保证压裂车在施工过程中的安全，1400型压裂车设置有两套安全系统。该装置安装在泵头体辅助排出管汇上，通过三通进行连接。采用压力传传感器，将施工中的压力变化转化为电流或电压的变化。施工前首先设定工作压力，当压力达到设定压力值时，超压保护表输出信号给发动机调速器，发动机在得到控制信号后会立即回到怠速状况。采用机械式安全阀，产品在出厂时根据设备的承压最高值进行调定。其功能是在施工或者试压过程中，压力达到调定之后，安全阀会自动开启泄压。该安全阀的设定是为了保护压裂泵和整个高压管汇的安全。安全阀的开启压力在出厂前已经设定。设备的放压通过辅助排出管汇的旋塞阀进行。操作旋塞阀时，请不要站在放压管线排出口，防止排出的高压液体造成人身伤害。