2000型压裂车操作及维护保养手册解析

-.z..--可修编-KRT5390TYL压裂车操作与维护保养手册YLC2000CC2013年09月目录TOC\o"1-2"\h\z\u第一章操作规程11、部件构造11.1底盘车11.2液压系统11.3控制系统41.4动力系统131.5压裂泵及其润滑系统141.6气路系统162、设备操作使用183.1启动前检查183.2启动程序193.3启动后检查203.4停车程序及设备的检查和清洗203.5考前须知21第二章维护保养规程及故障分析231.行车局部232.台上局部232.1日常维护及保养232.2每10小时或每班检查、保养容242.3每50—80小时或每周检查、保养容242.4每120～150工作小时进展检查、保养容242.5每250～280工作小时进展一级保养作业252.6每750-850小时进展二级维护作业25第三章油品规格与用量27第四章随车备件及工具28-.z.操作规程部件构造底盘车MANTGS41.4408*6采用专用卡车底盘，越野能力强，能适应各种不同的路况，保证了台上设备的稳定和正常施工。图1载重底盘车液压系统整套液压控制散热系统，都由Parker设计提供，由液压泵驱动液压马达带动风扇进展散热，稳定，效率高，可在炎热等恶劣气候下顺利工作。图2液压系统液压系统原理图3说明了液压系统的工作原理。表1为液压系统主要件清单。液压系统由液压油箱、一个闭式变量柱塞泵、一个开式定量柱塞泵、一个闭式定量马达、两个启动马达、油温散热器、电磁控制阀和其它液压组成。液压系统分为闭式和开式两个独立的系统，闭式液压系统驱动散热器风扇，开式系统驱动启动马达。图3液压系统工作原理图序号部件名称数量1散热泵12散热马达13启动泵14启动马达25置补油泵过滤器16外置补油泵17外置补油泵过滤器18恒温阀19电磁换向阀组110分流控制阀组111合流块112液压油箱113液压油散热器114冷却风扇系统回油滤清器115启动系统回油滤清器116单向阀2液压系统控制本机安装有两个发动机启动马达，正常工作环境下只需一个即可满足使用要求，在极寒情况下可两个马达同时开启，控制开关为10分流控制阀组上的两个球阀，操作方法如图4所示：图4启动马达控制球阀操作示意图在底盘车启动后，踩下底盘车离合器，翻开取力器开关，然后松开离合器，使取力器与变速箱齿轮啮合，此时取力器带动启动泵转动，此时液压油经过电磁换向阀组溢流回到液压油箱。将其中一个球阀手柄掰至开位置或两个球阀同时翻开，点动操作屏幕上发动机启动按钮，发动机将被启动；发动机启动后散热泵将被发动机带动旋转，此时散热泵为0排量，散热马达未工作，此时可通过控制屏幕手动开启或待油液温度过高时散热风扇自动开启。控制系统控制和仪表系统2000型压裂泵车电气控制系统由台上控制箱、台上仪表箱、传感器、插接件等组成。该系统具备台上控制发动机启动、远程泵车控制、远程发动机停机、一键回怠速空挡、逻辑过程控制等新型实用功能。此制动化控制系统使2000型压裂车在油田工作更平安、更快捷、更实用、更方便。图5台上仪表箱、控制箱台上控制箱台上控制箱安装在压裂泵车的右侧风扇下方，可以实现单台泵车和对泵车的远程控制。台上控制箱主要实现泵车的启动、停顿、调速、换挡、压力预测、压力调整、高压报警、发动机、传动箱、泵的故障报警、超压报警等根本功能功能。控制箱有防尘和防潮作用。下列图为台上控制控制示意图：图6台上控制系统示意图台上控制箱是整个控制整个系统的心脏所在，其中容纳了核心的控制器件，各种信号的输入和控制指令的输出都控制箱完成的。控制箱装有各种端子以及继电器、开关电源、控制逻辑器、看门狗、网管、放大器、以及各种信号处理器等；台上控制箱底部有12个传感器接口和两个6芯的网线接口。台上控制箱采用不锈钢，并使用背后橡胶减震，确保控制箱元器件的平安；此控制箱防尘防水。控制箱采用双开门，便于维修。下列图为台上控制构造：图7台上控制箱面板图台上控制箱面板元件详细资料如下表序号名称编号备注1照明灯仪表箱照明2触摸屏在该屏上操作泵车3变速箱报警灯

对传动箱故障报警4泵报警灯对泵故障报警5发动机监控对发动机数据报警监控〔具体操作参考PV101的操作手册〕6发动机运行/熄火发动机运行供电和手动熄灭发动机7发动机启动手动启动发动机8急停手动急停发动机，按下后发动机停顿转动。〔注意：按下该键后，必须重启ECM〕9远控箱供电远控设备供电开关10加热器加热开关11照明照明灯的操作开关12计算机电源对部PLC供电13总电源控制箱的总电源的开关14电源指示灯总电源的开关掰下后该指示灯量15发动机报警对发动机故障报警16发动机诊断发动机诊断时亮起该灯图8控制箱部布局图表2控制箱部元件参数序号名称零件号备注1主控器PLC控制2模拟量输入模块3模拟量输出模块4数字量输入莫开5数字量输出模块6模拟量输入模块7频率输入模块8数字量输入模块9继电器10频率输入模块11CAN网关124孔端子1132孔端子14双层端子115双层端子216电源端子17空气开关18网关19开关电源20接地端子214孔端子222保险端子23保险端子244孔端子3254孔端子4台上仪表箱台上仪表箱安装在风扇下方紧挨着控制箱。主要用于发动机、传动箱、泵的参数状态显示；大泵盘根润滑气压的指示。以便于工作人员在巡视时，直接观察发动机、传动箱、泵等的参数。今早发现泵车出现的问题作出反响。一下是仪表箱的外观图：图9仪表箱外观图台上仪表箱面板元件详细资料如下表3：序号名称零件号备注1转速表显示发动机转速2发动机油压表显示发动机机油的压力3发动机油温表显示发动机的机油温度4电源电压显示电池的电压5变速箱油压表显示变速箱润滑油压力6变速箱油温表显示变速箱润滑油温度7发动机水温显示发动机冷却液温度8泵油压表显示泵润滑油的压力9泵油温表显示泵润滑油的温度10电压表显示盘根润滑的润滑油压力11前照明指示灯12后照明指示灯13绞盘指示灯14仪表箱指示灯15前照明开关16后照明开关17绞盘开关18仪表箱照明开关现场仪表和传感器现场传感器是主要测量测量发动机、传动箱、大泵的数据参数的。2000压裂采用集中测样的方法测量发动机控、传动箱、泵的数据。采用集中测量减少了误差；便于维护保养。图10大泵传感器和开关表4大泵传感器和开关的元件信息表序号名称零件号备注1泵润滑油温度传感器2泵润滑油压力变送器3泵润滑油温度变送器4泵润滑油温度传感器图11传动箱传感器和开关表5传动箱传感器和开关的元件参数表序号名称编号备注1发动机压力传感器监测发动机的机油压力2传动箱压力传感器监测传动箱的润滑油压力3传动箱温度传感器监测传动箱的润滑油温度电控系统技术规格及性能参数台上卡特彼勒3512发动机技术规格及性能参数见表6：序号项目规格参数1润滑油压0.25～0.65MPa2润滑油温81～92℃3润滑油容量152L4冷却水温78℃～104℃5冷却液液位70～1006燃油液位70～100台上ALLISONS9820M变矩器技术规格及性能参数见表7序号项目规格参数1型号AllisonS9820M2最高转速2100rpm3最大扭矩8270Nm5正常工作油温82℃～103℃,最高不超过121℃6润滑油压1、2档220～250psi，3～8档150～170psi9S9820M变矩器传动比档位1234567传动比3.752.692.201.771.581.271.000台上JMAC大泵技术规格及性能参数见表8：序号项目规格参数1型号JMAC-22502大泵动力端润滑油压力3大泵动力端润滑油温度4液力端润滑油压力5吸入压力0.7MPa6最大泵速299r/min7最大排量1870L/min8动力端润滑油压冷车100～175psi，热车70～100psi，热车最低40psi9动力端最高润滑油温80℃10压裂泵压力、排量表〔发动机1900r/min〕档位传

动

比主动轴转速rpm泵主轴转速rpm冲程mm压力MPa排量L/min13.755077920310549422.6970611110169432.28641369884441.77107416986105751.58120318974118261.27149623558147071.01900299461870动力系统该设备动力主要由一台卡特3512B发动机和一台带液力变扭器的艾利逊变速箱组成，变速箱、发动机与汽车底盘采用隔震安装，使用橡胶垫进展隔震。配套发动机参数见表9：制造商CAT型号3512B额定转速下输出功率kw/hp1680/2250重量Kg6078汽缸数V型12缸外形尺寸〔长*宽*高〕mm3067×1785×1806配套变速箱参数见表10制造商ALLISON型号S982最大净输入扭距n·m8542最大输入功率hp2250重量〔净重〕kg1678外形尺寸〔长*宽*高〕mm1422×879×1011档位8个挡压裂泵及其润滑系统压裂泵为卧式三缸柱塞泵，由动力端和液力端两局部组成。动力端由主轴、连杆、十字头、小连杆、轴承、齿轮、壳体及泵壳盖等组成。液力端由泵头体、凡尔总成、柱塞、盘根、阀盖和吸入总管等部件组成。本压裂泵车有2个独立的润滑系统。柱塞泵的动力端齿轮、各轴承是采用连续压力式润滑。柱塞泵的液力端盘根润滑由气动隔膜泵提供润滑油润滑。动力端润滑柱塞泵动力端润滑的原理示意图见图12，齿轮泵通过变速箱取力把润滑油箱中的油吸出，通过滤清器、温控阀等流至柱塞泵主轴两端和十字头销轴，最后通过大泵壳底部管线回到油箱。过滤器设有紧急旁通流路，防止过滤器堵塞时，大泵得不到润滑。管路上设有平安阀，以备管路中压力过大时，润滑油可以直接流回油箱。在大泵的一侧进油处设有检测阀块，接有压力表和传感器等。泵在运转时，随时观察大泵的润滑油的油压和油温。润滑油应该保持清洁，每1000h或4个月更换一次油，并且经常检查软管、接头和阀等。图12动力端润滑示意图液力端盘根的润滑液力端盘根润滑流程如图13所示该系统由一个气动隔膜泵进展润滑，泵送至各盘根的油量由进入气泵的气量控制，气流由一个调压阀控制。润滑油通过针形调节阀均匀分配。大泵进油口处各有一个单向阀，对气动隔膜泵起保护作用。大泵液力端底部接有接油壳，如果润滑盘根后的油是清洁的，可以放回油箱，如果润滑油不清洁，则接到外部的桶再处理。图13液力端盘根润滑示意图气路系统气路系统由车台发动机提供气源，其功能是为控制刹车系统及三缸泵的液力端润滑提供气源。见图14气路系统图设备操作使用启动前检查底盘车：确认电瓶直流供电系统紧固、干净；检查车架、撑臂、挡泥板、保险杠和灯光，按需要予以修理或更换；保证变速箱处于空挡，并刹住卡车刹车。燃油箱：油量充足，燃油管线紧固，无渗漏。台上发动机：机油油面应在油尺的ADD与FULL之间并靠近FULL处，缺乏时添加同品牌机油；冷却液液面应在膨胀水箱的中部，缺乏时应添加同型号的冷却液；所有的气、液路管线及接头连接结实，无渗漏；发动机风扇、冷却管接头、燃油及机油滤清器和空气滤清器是否需要调整。台下发动机：空气熄火开关为开启状态。液压油箱：油面应在标尺2/3以上；油箱出口球阀在开启位置；液压管线紧固，无渗漏。仪表箱：仪表箱固定结实，接线无松动；各仪表指针准确完好；各控制按钮及超压保护开启正常。控制箱仪表：电缆连接紧固，开启电源后，各指示灯正常；换挡开关置于空挡；油门处于怠速；压力表值为零。变矩器：油面在停车状态下应充满检查窗。检查变矩器液压管路以及液压油节温器、滤清器等联接紧固情况，确保不渗不漏。柱塞泵：检查泵润滑油位，在观测仪上检查其油量最少在75％处；油箱出口球阀在开启位置；检查润滑油箱的固定有无渗漏情况，呼吸器帽有无尘土堵塞，油温警告开关有无损坏；检查泵柱塞盘根润滑油箱油面及柱塞润滑气路中别离器的油面(2/3处最正确)；液力传动器应处在空档位置；检查凡尔盖、堵头、盘根压帽是否扭紧，放开阀门是否关牢,超压保护是否完好；检查气动液压泵是否泵油，确保柱塞润滑良好，并把调节阀翻开，使其能正常工作；检查气囊缓冲器中气压，压力值应为80psi，最低不小于40psi。传动轴：检查传动轴，万向节、轴管及伸缩套有无损坏；制动器和阻尼器是否松动和损坏；护罩固定良好，十字头连接紧固，润滑良好。散热器：支架固定结实，螺丝无松、断；冷却风扇、冷却液马达及液压管路、四通道散热器必须巩固完好，无渗漏。全车：车上所有及高、低压管线必须固定牢靠；所有部件保护罩完好并巩固；各部件不渗不漏；检查所有柱塞和密封，确保无渗漏；各种阀门开关正确；检查转动部位紧固情况，有无障碍物；所有电缆线插头及电线无破损或腐蚀情况。注意：作业时高压管汇及大泵上严禁站人，严禁在高压区来回走动，严禁跨越高压管线。启动程序翻开气源开关翻开吸入口的蝶阀；翻开通向井口的高压排出管线的旋塞阀；检查大泵排出口机械式平安阀〔见平安阀说明书〕和紧急停机开关；置传动箱于空挡位置；油门处于怠速位置。翻开紧急开关保护套；翻开电源总开关，启动控制箱电源，控制箱各指示灯正常，显示屏正常启动，显示屏上的监控对象翻开，启动底盘发动机运转，待系统气压处于0.6～0.9MPa后，踏下离合器踏板，将PTO〔底盘发动机取力器〕控制阀扳到IN位置，然后启动底盘发动机，稳抬起离合器，使取力器与液压油泵挂合，操作底盘车转速推杆至1500rpm。起动台上发动机时，用左手按启动开关，右手同时按下第二个防误动启动开关，等发动机启动后，两手松开，使两个开关同时复位。如果10秒发动机启动不着，应停顿启动，等待1分钟后再进展启动；假设3次起动不着，则应检查故障原因，待故障排除前方可再启动。台上发动机启动后，应立即翻开大泵柱塞盘根润滑开关。检查各仪表读数是否正常，以观察发动机、传动箱和压裂泵是否正常工作。检查管线和接头是否有渗漏。台上发动机运转正常后，进入驾驶室，踏下离合器踏板，用右手将PTO控制阀拨到解除位置，同时确定排档在空档位置，然后松开离合器，使汽车发动机熄火，关闭电源，压裂泵车进展压裂施工作业。启动后检查发动机启动后，在750rpm怠速下运行检查发动机机油油压，怠速油压应在0.27～0.4MPa；假设发动机起动5秒之，油压低于0.15MPa以下，应及时熄火停机，查明原因并及时排除故障前方可再启动。检查控制箱中的指示灯，发动机、变矩器及柱塞泵的指示灯应点亮，假设有熄灭的应停机检查相应部件并解决问题；触摸屏显示的各仪表参数应正常准确无报警提示，假设有错误或报警提示应停机检查相应部件并解决问题。发动机、变矩器、柱塞泵运转正常，无异响。变矩器中的润滑油在观察窗应见油面，油温在82～93℃必须见液面。柱塞泵增压正常，各柱塞盘根润滑良好，大泵润滑油面应高于润滑油出口上缘。全车电路应正常，气、液路无渗漏。发动机油压在0.33～0.6MPa，气压0.2～0.7MPa,大泵润滑油压在0.8～1.2MPa,变矩器油压在1.0～1.5MPa。台上发动机怠速运转10分钟左右，直到冷却液温度到达至少54℃，各部运转检查正常后，此时可适当加大油门，将转速逐步提高到1200～1300rpm待温或待命，待温度至少达70℃后油门方可全开，即可进入全负荷工作状态。正常工作时转速为1750-1850rpm。停车程序及设备的检查和清洗发动机正常停车，先将发动机置于高怠速，将变矩器至空档，使发动机在1000-1200rpm下空负荷运转至少5min，至冷却水温低于85℃后降低发动机转速至低怠速，此时，低怠速时间不超过5分钟。关闭柱塞润滑油泵。关闭液力端盘根润滑油泵。在发动机低怠速时，检查发动机润滑油面，查看油尺(ENGINEIDLING)一面，油面应保持在ADD(填加)与FULL(满油)标记之间。检查变矩器油位窗中油面应在中间位置。拨动远控箱或仪表远控台熄火开关至OFF“关闭〞位置，使发动机熄火，关闭主电源开关；假设不能使发动机熄火，则要将发动机上的红色杆拉出，进展强制停机；然后检查修理远控箱熄火电路系统。泄压清洗泵及管线剩余压裂液；冬季气温低于0℃时，必须彻底排尽泵及管线的液体。清洗设备的外部赃物。拆下远控电缆并将其绕至线盘固定，盖好插头护盖，放置好远控箱。拆掉高、低压管线及弯头并安放结实。按出车前巡回检查路线现检查一遍，发现问题及时整改。认真填写设备运转记录本。考前须知压裂操作前对大泵到井口的高压管线进展支撑，不允许有悬空现象。正常压裂施工时，发动机的转速为1750-1850rpm。按压裂施工工艺要求，设定超压保护表的施工最高压力。将吸入气囊缓冲器中的空气排尽，直至有压裂液流出。按下表选择发动机和液力机械传动箱的档位。泵的工作特性(发动机转速1900r/min)：〔CAT3512B发动机配S9820M传动箱〕档位传动比冲次(1/min)排量L/min压力MPaI3.7580500105II2.69111694101III2.2013684998IV1.77169105586Ⅴ1.58189118074Ⅵ1.27235146758Ⅶ1.00299186746注意：在发动机温度达70℃以后，严禁长时间怠速状态下运转，否则对发动机危害较大，易造成积炭和拉缸压裂泵车在正常工作时，传动箱必须在闭锁工况下工作。如果在变矩工况下长时间的工作，会造成传动箱油温的急剧升高，以致损坏传动箱。传动箱的换档机构在更换档位时，必须使传动箱解锁后再进展换档，在更换档位后，应尽快使传动箱闭锁。传动箱的解锁方式有两种：(a).将发动机的转速降到1400r/min以下解锁〔此时闭锁灯亮〕；(b).使用遥控操作箱上的解锁开关，使传动箱强制解锁〔此时闭锁灯亮〕，换档后应将解锁开关复位，使传动箱闭锁。对于S9820M传动箱的闭锁转速必须大于1800r/min。在操作传动箱的换档机构时，必须执行以下操作规程：压裂泵车在正常工作时，传动箱必须在闭锁工况下工作。保证压裂车正常工作的发动机转速为1750-1850r/min，最高不超过1900r/min。必须使传动箱解锁后再进展换档操作，换档后应尽快使传动箱闭锁。采用强制解锁的方式换档后，必须将解锁开关复位。操作时触摸屏点击时间间隔不能过快，留给电脑有足够的反响时间。传动箱在连续工况下的最高工作温度为121℃。如设备必须启动去作调整和检查，应确保所有护罩和护盖都已安装好。为防止转动零件引起的意外事件，在附近工作时应小心。维护保养规程及故障分析行车局部底盘车日常维护保养参见MAN车维护与保养手册。台上局部日常维护及保养检查发动机、大泵、柱塞润滑油；检查变矩器、液压系统液压油；检查防冻液，缺乏时补充同型号的油水。检查发动机、变矩器及柱塞泵各仪表是否灵敏准确，检查各传感器及电线接头紧固情况，必要时更换和紧固。检查、扭紧各类关键部位的紧固螺栓及电路、气路、液路接头，确保不渗不漏，放掉储气罐和油水别离器的冷凝水。当日有加砂或挤酸施工，施工完后应及时排除泵腔及吸入管汇的残留液体与砂液等，并冲洗干净，以防腐蚀。检查阀腔出口法兰、压力传感器法兰、高压管线及高压弯头联接处密封情况，必要时进展更换；对管线、弯头等油壬涂上润滑油以防锈蚀。翻开压裂泵液力端阀盖，检查清洗端堵、端堵密封圈、阀体、阀体密封胶皮、阀座、阀弹簧等，必要时应更换。检查柱塞、盘根、支承环、润滑密封圈及柱塞压帽，必要时应更换。清点工具、备件是否齐全，对消耗件及易损件等及时备齐装好。检查燃油，缺乏时进展添加；气温低于零度以下，需使用-20号柴油。清洁全车卫生。操作使用人员每日详细做好设备运转使用情况记录，做好设备保养记录，做好设备在使用中出现的以及未解决的遗留问题，同时做好记全各部位工作参数，字迹要清晰整洁。每10小时或每班检查、保养容履行每日例保容。检查各皮带松紧度及磨损情况，必要时应更换或调整。检查各仪表情况，如有破损应更换，同时固定牢靠。检查各传感器、各电器元件及电线、电缆是否有破损，是否连接结实，否则应及时更换或修复。检查蓄电瓶桩头、电缆线连接情况及电液液面，缺乏时补充。检查液力端润滑油箱油面，必要时添加。向各润滑点加注润滑脂。检查各连接紧固部位，确保紧固牢靠。启动发动机，检查各部工作情况，查看各仪表显示值是否在规定的技术指标围，如有问题，及时进展维护。每50—80小时或每周检查、保养容完成每日检查保养容。检查冷却系统所有锌棒腐蚀情况，如过度腐蚀应更换。检查冷却风扇工作状况，并加注润滑脂。检查各压力、温度、转速传感器及平安超压保护器的工作情况，确保工作灵敏可靠。检查液压变量泵、柱塞泵动力端润滑油泵及柱塞润滑气动泵，应确保工作正常可靠。检查控制箱，电器总控制箱功能开关，确保灵敏可靠，各电线连接点紧固不松动。每120～150工作小时进展检查、保养容完成每日、每10工作小时及50工作小时保养规定容。检查发动机，空气压缩机皮带磨损情况，如磨损、有裂痕、脱胶等应更换，并按规定进展调整。清洁各系统粗、细滤清器或更换滤芯〔包括机油、液压油和柴油滤清器〕，清洁吹扫空气滤清器。检查各系统管路，如有裂纹、老化和泄漏现象，应更换。每250～280工作小时进展一级保养作业完成上述各保养周期所规定的容。检查测试发动机紧急熄火控制装置，必要时进展调整，确保对发动机进展保护动作正常。检查空气进气电磁阀门的完好及灵活程度，确保其在测试中应自动关闭。检查制动器的工作情况，必要时根据实际情况做相应调整(做调整时必须请有关技术人员进展调整)。检查化验发动机、变矩器、柱塞泵和液压系统的油质状况，不符合油质指标时应更换，检查冷却液质量，如变质按时及时更换。检查水泵工作情况及水泵叶轮腐蚀磨损情况，必要时进展维修或更换。清洁发动机曲轴箱呼吸器。检查柱塞泵动力端柱塞及密封圈，如密封圈损坏，磨损或老化等应更换；检查柱塞泵动力端曲轴、连杆及轴承磨损情况；检查十字头的联接及磨损状况，必要时进展调整与维护保养。检查刹车盘、磨擦片及气缸工作状况，必要时进展维修调整。对高压管线及弯头壁的磨损情况进展检查，并进展测壁厚，根据实际情