压裂车液压系统存在问题和改进措施

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1、压裂车液压系统存在问题和改进措施摘要：压裂泵车是油田实施压裂酸化作业的关键设备，压裂泵车中的液压系统是保证其正常工作的关键系统，而在现场施工中，经常会遇到液力变矩器油液变质而使润滑系统不能正常工作的问题，严重影响着酸化压裂施工的连续性，同时油液的变质也使得液力变矩器寿命缩短。基于此，本文以四机厂生产的TYL105型酸化压裂泵车为例，在充分的现场调研分析的基础上，对其液压系统提出了改进措施，以期改善其运行状态。关键词：压裂泵车；液压系统；问题；改进措施引言压裂泵车是油田实施压裂酸化作业的关键设备，其主要作用是利用压裂泵车将携带有支撑剂的压裂液打入储层

2、，在储层中撑开人工裂缝而形成原有通道，从而提高油井产量。在压裂泵车中液压系统是保证其正常工作的关键系统，在施工作业时，台上柴油机通过液力变矩器和万向轴驱动减速器，将动力传递给柱塞，同时从液力变矩器取力而驱动液力端和动力端润滑油泵，实现对系统的润滑。而在现场施工中，经常会遇到液力变矩器油液变质而导致润滑系统难以正常工作的问题，使压裂作业被迫中断，严重影响了酸化施工的连续性，而且一旦油液变质就需要进行重新更换，这将大大增加设备使用成本，同时会缩短液力变矩器的使用寿命。为此本文以四机厂生产的TYL105型压裂泵车为例，在充分调研和分析的基础上，提出了对液

3、力变矩器上的取力结构进行优化改造的措施1•液力变矩器结构及其润滑方式从液力变矩器结构上分析，影响油液变质的结构方面的原因主要集中在液力变矩器的动力端和液力端。1.1.动力端压裂泵车的动力端主要由传动轴、连杆、曲轴、十字头滑块、导板和壳体等部分构成，其主要作用是将传动轴过来的旋转动力转换为柱塞的往复运动动力，其中传动轴、曲轴及导板分别安装在壳体的固定支撑部位上，而十字头滑块则通过其内部的螺纹与液力端的柱塞相连接。传动轴和曲轴都采用合金钢热锻而成，两轴之间通过人字齿轮实现动力传II递。曲轴上均匀的分布着相互夹角为120°的三个曲柄轴颈,柄轴颈和主轴颈的

4、偏心距为120mmo连杆的两端是滑块轴承，在曲轴轴颈部位安装有一个剖分式双金属轴瓦，而在十字头滑块部位则是一个铜套。这里的剖分式双金属片轴瓦的内表面因其使用条件不同而有所不同，其中连杆上的轴瓦内表面上浇铸了一层锡鶴合金，以使其达能够承受高压冲击；而连杆下轴瓦内表面则设置了一条环形槽，作为手机曲轴轴颈上面的油通道，以保证油液不流出曲轴，并通过轴瓦下面的连杆上制的环形槽将油池与润滑管连通。这两种轴承的位置是不可调整的，当轴瓦间隙大于0.30mm,铜套间隙大于0.25mm时，其磨损程度就已达到其使用极限，这是就需要对这些零部件进行更换。另外，在十字头滑块

5、配有青铜滑板在钢制导板经过热处理的工作表面上滑动，十字头滑块和导板之间的间隙超过1.加m时，就已达到其许用极限，需要对其进行调整，这是可以通过更换位于导板和泵壳之间的垫片或更换已磨损的滑板来使其达到使用要求，而不需要再使用在导板表面上镀层的方法来调整。动力端所采用的润滑方式为：以柱塞泵的泵壳作为动力端的润滑油池，润滑油被齿轮泵从润滑油池中吸出，并通过滤清器和分配管，分别流向曲柄两端的油孔，达到对主轴轴颈和连杆轴颈的润滑，同时喷射到两端和中间两个轴承上，流到十字轴销轴，齿轮则为飞溅润滑。1.2.液力端压裂泵车液力变矩器的液力端主要由泵头体、凡尔总成、

6、凡尔座、柱塞、缸套、密封组件等部分构成。泵头体由分体式合金钢锻造而成，并通过M39螺栓和盘根盒连接在一起，吸入和排出凡尔总成都采用了相同的材质和结构，其结构上由凡尔体、凡尔和凡尔盖等部件组成，其中凡尔座和凡尔体的配合锥角为55°，凡尔与泵头体的配合锥度为16度,凡尔座的通孔半径为40mmo柱塞首先用特殊的螺母和拉杆固定，然后拉杆直接被固定在十字头滑块上，柱塞规格为lOOmmo并用缸套压帽将缸套固定在泵头体上。其润滑方式为，齿轮泵动盘根盒中吸取润滑油，并通过管线将其输送至柱塞出实现润滑。1.油液变质原因分析液力变矩器液力端、液力端的机油泵都被安装与液

7、力变矩器的侧面，并通过取力器在液力变矩器上取力而得到动力。经过上文对液力变矩器动力端和液力端及其润滑方式的分析，不难看出引起液力变矩器油液变质的原因主要两个方面：一是动力端机油泵密封件失效。当柱塞盘根的弹性头密封圈失效后酸液就会沿着管线进入大泵的驱动箱中，而对大泵中的齿轮油造成污染，使其变质；然后通过大泵的额润滑驱动管道进入齿轮泵，并对齿轮泵的油封造成破坏，从而使酸液持续不断地进入液力变矩器内部，导致液力变矩器内的油液增多，大泵油液减少。这时候设备操作人员仅仅通过观察液面的方法很难及时发现问题；二是液力端机油泵密封件失效。当动力端缸套密封圈、盘根的

8、密封性能劣化或丧失后,油、酸液的混合物就会沿着润滑管线进入盘根盒内部，导致盘根盒内的机油变质；三是当润滑柱塞的机油泵的密封