頁巖氣專用新型壓裂車的製作方法

2023-05-18 15:00:12 2

本發明涉及工礦領域，特別是一種頁巖氣專用新型壓裂車(2700型)。

背景技術：

隨著國家對新清潔能源的大力開發，現在天然氣和非常規能源的開採都需要壓裂設備，而由於國內井場條件的限制，對單車的裝車水功率要求越來越高，而國內由於二類底盤載重的限制，2800型以上的壓裂車基本上都採用了進口底盤，從而造成了單車成本的增加，壓裂施工作業中，2800型以上的壓裂車在實際使用過程中並沒有充分的發揮其全部功率，而2300型的壓裂車在最大的功率下能勉強達到非常規能源開採的基本要求，但是壓裂車在最大工況下連續工作，對整車的壽命影響非常大，而採取增加車輛的方式來整加水功率，又受到井場條件的限制。

技術實現要素：

本發明所要解決的技術問題是：提供實現頁巖氣專用壓裂車，提升現有的2500hp發動機功率到2800HP，提升現有的最大輸入功率為2600hp的變速箱的最大輸入功率到2800HP，降低臺上設備重量以致能夠滿足國產底盤要求。

為了克服現有技術的不足,本發明所述的一種頁巖氣專用新型壓裂車，包括底盤車(1)、液壓油箱(2)、液壓油箱支架(3)、消音器(4)，消音器支架(5)、散熱器(6)、散熱器支架(7)、壓裂泵(8)、液力端潤滑油箱(9)、副大梁(10)、燃油箱(11)、高壓排出管匯(12)、 壓裂泵吸入管匯(13)、壓裂泵底座(14)、動力端潤滑油箱(15)、傳動軸(16)、變速箱(17)、發動機(18)；

所述副大梁(10)與所述底盤車(1)通過多個上、下拉板連接起來，上拉板焊接在所述副大梁(10)上，下拉板通過螺栓固定到所述底盤車(1)上，上、下拉板再通過螺栓連接起來；從而將所述副大梁(10)固定到底盤車(1)上，所述發動機(18)、所述變速箱(17)先通過左、右扁擔梁和所述變速箱(17)、所述發動機(18)上的飛輪殼連接成一個整體，再將所述發動機(18)的前支架通過螺栓固定到所述發動機(18)的前端，左、右扁擔梁和所述發動機(18)的前支架通過螺栓固定到焊接在所述副大梁(10)上的扁擔梁支座和發動機前支架支座上；所述液壓油箱支架(3)、所述散熱器支架(7)、所述壓裂泵底座(14)焊接在所述副大梁(10)上，所述液壓油箱(2)、所述散熱器(6)、所述壓裂泵(8)分別與所述液壓油箱支架(3)、所述散熱器支架(7)、所述壓裂泵底座(14)通過螺栓固定，所述傳動軸(16)一端與所述變速箱(17)輸出法蘭螺栓連接、另一端與所述壓裂泵(8)輸入法蘭螺栓連接，所述消音器(4)與所述消音器支架(5)通過螺栓連接在一起，又通過所述消音器支架(5)上的前、後的固定板固定到所述發動機(18)上，所述燃油箱(11)的支架與所述液力端潤滑油箱(9)的支架均通過螺栓固定到所述底盤車(1)的兩側，所述燃油箱(11)、所述液力端潤滑油箱(9)再通過鋼絲帶固定到各自的支架上，所述高壓排出管匯(12)通過由壬與所述壓裂泵(8)排出法蘭的絲扣連接，所述壓裂泵吸入管匯(13)通過卡箍固定到所述壓裂泵(8)吸入總管上。

本發明的積極效果：本裝置將2300型壓裂車上使用的2500hp的卡特發動機的功率提升到2800hp，調整2300型壓裂車上使用的雙環7500變速箱，將原來最大輸入功率為2600hp提升到2800hp，並升級後的發動機和變速箱進行功率匹配。新增一款長衝程、低衝次的2800型柱塞泵，和一款適合功率升級後的發動機、變速箱和新型柱塞泵散熱的水箱，改變壓裂車臺上副大梁的結構，減少臺上設備的整體重量。

附圖說明

圖1為本發明的主視圖；

圖2為本發明的後視圖；

圖3為本發明壓裂車重量對比圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明的優選實施例進行詳細說明。

如圖1-圖2所示，本發明所述的一種頁巖氣專用新型壓裂車，包括底盤車1、液壓油箱2、液壓油箱支架3、消音器4，消音器支架5、散熱器6、散熱器支架7、壓裂泵8、液力端潤滑油箱9、副大梁10、燃油箱11、高壓排出管匯12、壓裂泵吸入管匯13、壓裂泵底座14、動力端潤滑油箱15、傳動軸16、變速箱17、發動機18。

副大梁10與底盤車1通過多個上、下拉板連接起來，上拉板焊接在副大梁10上，下拉板通過螺栓固定到底盤車1上，上、下拉板再通過螺栓連接起來；從而將副大梁10固定到底盤車1上，發動機18、變速箱17先通過左、右扁擔梁和變速箱17、發動機18上的飛輪殼連接成一個整體，再將發動機18的前支架通過螺栓固定到發動機18的前端，左、右扁擔梁和發動機18的前支架通過螺栓固定到焊接在副大梁10上的扁擔梁支座和發動機前支架支座上，從而將發動機18、變速箱17固定到副大梁10上，液壓油箱支架3、散熱器支架7、壓裂泵底座14焊接在副大梁10上，液壓油箱2、散熱器6、壓裂泵8分別與液壓油箱支架3、散熱器支架7、壓裂泵底座14通過螺栓固定，傳動軸16一端與變速箱17輸出法蘭螺栓連接、另一端與壓裂泵8輸入法蘭螺栓連接，消音器4與消音器支架5通過螺栓連接在一起，又通過消音器支架5上的前、後的固定板固定到發動機18上，燃油箱11的支架與液力端潤滑油箱9的支架均通過螺栓固定到底盤車1的兩側，燃油箱11、液力端潤滑油箱9再通過鋼絲帶固定到各自的支架上，高壓排出管匯12通過由壬與壓裂泵8排出法蘭的絲扣 連接，壓裂泵吸入管匯13通過卡箍固定到壓裂泵8吸入總管上。

工作原理為：底盤車1的變速箱上取力驅動一個液壓油泵，從液壓油箱2中吸入液壓油，增壓後排入到發動機18的啟動馬達中，驅動啟動馬達旋轉，啟動發動機18，發動機18產生的動力通過變速箱17和傳動軸16的傳遞，驅動壓裂泵8工作，壓裂泵8經壓裂泵吸入管匯13吸入壓裂液，加壓後經高壓排出管匯12排入到井中。發動機18帶動空壓機和動力端潤滑油泵運作，動力端潤滑油泵從動力端潤滑油箱15中吸入潤滑油，排入到壓裂泵8中的動力端潤滑油路中給壓裂泵8的動力端潤滑，空壓機產生高壓氣體，推動氣動隔膜泵運轉，氣動隔膜泵從液力端潤滑油箱11中吸入潤滑油，排入到壓裂泵8中的液力端潤滑油路中給壓裂泵8的液力端潤滑，底盤取力驅動散熱器6的風扇馬達，帶動風扇葉片轉動為整機工作提供散熱，燃油箱11主要用於向底盤車1和發動機18運作所需要的燃油。

本發明的積極效果是：

1.採用卡特3512C發動機,將發動機功率由2500hp提升到2800hp，重量不變，成本僅少量增加。

2.採用升級後的最大輸入功率為2800HP雙環7500變速箱，重量比同規格的其他產品要輕。

3.專門用於頁巖氣壓裂的柱塞泵，此泵具有長衝程、低衝次的特點，與常規泵相比，在相同排量下衝次低，液力端密封件的使用壽命變長。

4.表1為2700型壓裂車與2300型壓裂車和2800型壓裂車整機重量的對比：

表1

合理設計整車結構件，減輕臺上設備的重量，使整車重量能夠滿足國產北奔8X4/V3駕駛室底盤的承載(見圖3)。

5.採用底盤取力驅動臺上風扇，為整機工作提供散熱，使得整機的排出水功率能夠達到2500hp左右，性能能夠滿足國內頁巖氣常規壓裂(壓力90Mpa,排量1m3/min)，能夠達到2800型壓裂車(發動機 功率3000hp)的基本要求。

6.整體配置的成本較其他類型的頁巖氣壓裂車降低30％。