混砂车输砂系统设计与研究.pdf

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1、设计与制造2014年第4期(第27卷，总第132期)·机械研究与应用·混砂车输砂系统设计与研究张志强，周诗纬，郭波江，赵真，王永玲(三一重型能源装备有限公司北京102202)摘要：针对石油混砂车输砂系统的技术现状与存在的缺点，设计出一种带减速机的输砂系统，即通过液压泵、液压马达和减速机的方案。通过试验验证，有效的解决了输砂系统在低速时的发卡故障，为进一步优化混砂车输砂系统提供参考。关键词：混砂车；输砂系统；马达；减速机中图分类号：TE358．1文献标志码：A文章编号：1007—4414(2014)04—0134—04DesignandResearchfortheSandT

2、ransportSystemofSandMixingTruckZHANGZhi—qiang，ZHOUShi-wei，GUOBo-jiang，ZHA0Zhen，WANGYong-ling(SanyHeavyEnergySourcesuipmentCorporation，Belting102202，China)Abstract：Aimingatpresenttechnologyandshortcomingsofthesandconveysysteminfracturingblendertruck．andasandtransportsystembasedO／1reduceris

3、designed．Thisschemeadoptedhydraulicdrivehydraulicpumpandreducer．Thetestval—idatedthisschemecansolvethehairpinfaultinlowspeedofsandtransportsystemeffectively．Arefereneeisprovidedforthefurtheroptimizationofthesandconveyingsystemofsandmixingtruck．Keywords：sandmixingtruck；sandtransportsystem；

4、motor；reducer0引言支架、称重灌、液压系统、减速机、水冷系统、控制系统混砂车被广泛应用于石油、页岩气和煤层气等行和试验测试装置(测速传感器、称重传感器和NI数业，其与供水车、压裂车、管汇车等设备协同作业形成据采集仪等)。试验用砂从第1个称重灌自动流到压裂设备组，用于向井内注入高压、大排量的压裂液，第1个料斗，此料斗经第1个输砂绞龙把砂输送到第将地层压开，把支撑剂挤人裂缝中，使油气从裂缝处2个称重灌，此称重灌的2个砂子经第2个绞龙输送流出，从而有效提高油气井采收率。压裂已经成为改到第1个称重灌，如此往复循环。利用第2个液压泵造低渗透油气藏和开发深部油气藏的主要手

5、段¨J。分别带动2个输砂马达，输砂马达再分别带动2个绞混砂车主要用于混合、搅拌、输送压裂作业需要龙转动。利用控制系统控制电比例190mL／r变量泵的砂液等介质。在石油压裂施工过程中，混砂车的一的排量，进而调节绞龙的转速。对混砂车输砂系统进些重要参数符合压裂施工的设计要求，将直接影响压行功能测试、稳定转速测试、连续性试验。裂施工的质量，如混砂液的砂比、液态添加剂的比例、干粉添加剂比例等。输砂系统是混砂车的关键部件之一，承担着为7昆砂车输送原料的重任，同时需要精准的计量。计量的准确性直接影响到这个压裂作业的成败。在施工工程中常发生由于加砂过快慢输纱器绞龙轴卡阻等故图1输砂系统

6、试验方案图障j。输砂系统在低速时极易存在发卡问题，严重影响了计量的准确性，是整个压裂作业成败的关键风1．2输砂系统试验方案布置与结构设计险之一。笔者针对混砂车低速发卡故障，改进了混砂输砂系统试验方案液压原理对比如图2所示，图车输砂系统，通过实验验证，有效的优化了混砂车输2(a)为某类型的混砂车输砂系统液压原理图，图2砂系统。(b)为试验台输砂系统液压原理图，图2(c)为增加l输砂系统设计减速机后的改进试验方案。其中试验台采用水冷的1．1输砂系统总体试验方案形式冷却液压油。由图2可看出二者为520mL／r输如图1所示，输砂试验台设备组包括绞龙、绞龙砂马达提供的流量是基本相等

7、的，完全能满足试验要收稿日期：2014—07—2l作者简介：张志强(1984一)，男，河南周口人，工程帅，主要从事于压裂设备设计与研究方面的j二作。·134··机械研究与应用·2014年第4期(第27卷，总第132期)设计与制造求(混砂车用泵的排量为100mL／r，转速为2739r／P=P1+P2+P3rain，流量为273．9L／min；实验方案用泵的排量为=Q上／367+DL／20+pⅣsi／36(2)190mL／r，转速为1440r／rain，流量为273．6L／H=L·sin(3)rain)。式中：P为螺旋轴所需功率，