最新型压裂车操作与维护保养手册解析.docx
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最新型压裂车操作与维护保养手册解析
2000型压裂车操作与维护保养手册解析
KRT5390TYL压裂车
操作与维护保养手册
YLC2000CC
2013年09月
目录
第一章操作规程
1、部件结构
1.1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
1.2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行散热，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
1
1.1
1
1.1
1）液压系统原理
图3表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附件组成。
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
1
2
散热马达
1
3
启动泵
1
4
启动马达
2
5
内置补油泵过滤器
1
6
外置补油泵
1
7
外置补油泵过滤器
1
8
恒温阀
1
9
电磁换向阀组
1
10
分流控制阀组
1
11
合流块
1
12
液压油箱
1
13
液压油散热器
1
14
冷却风扇系统回油滤清器
1
15
启动系统回油滤清器
1
16
单向阀
2
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，打开取力器开关，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打开，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。
1.3控制系统
1）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安全、更快捷、更实用、更方便。
图5台上仪表箱、控制箱
2）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、停止、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、超压报警等基本功能功能。
控制箱有防尘和防潮作用。
下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。
控制箱内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，确保控制箱内元器件的安全；此控制箱防尘防水。
控制箱采用双开门，便于维修。
下图为台上控制结构：
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，按下后发动机停止转动。
（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
对内部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控制箱内部布局图
表2控制箱内部元件参数
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
11
CAN网关
12
4孔端子1
13
2孔端子
14
双层端子1
15
双层端子2
16
电源端子
17
空气开关
18
网关
19
开关电源
20
接地端子
21
4孔端子2
22
保险端子
23
保险端子
24
4孔端子3
25
4孔端子4
3）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应。
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
4）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
5）电控系统技术规格及性能参数
a）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
0.25～0.65MPa
2
润滑油温
81～92℃
3
润滑油容量
152L
4
冷却水温
78℃～104℃
5
冷却液液位
70～100
6
燃油液位
70～100
b）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
AllisonS9820M
2
最高转速
2100rpm
3
最大扭矩
8270Nm
5
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150～170psi
9
S9820M变矩器传动比
档位
1
2
3
4
5
6
7
传动比
3.75
2.69
2.20
1.77
1.58
1.27
1.000
c）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-2250
2
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
0.7MPa
6
最大泵速
299r/min
7
最大排量
1870L/min
8
动力端润滑油压
冷车100～175psi，热车70～100psi，热车最低40psi
9
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/min
1
3.75
507
79
203
105
494
2
2.69
706
111
101
694
3
2.2
864
136
98
844
4
1.77
1074
169
86
1057
5
1.58
1203
189
74
1182
6
1.27
1496
235
58
1470
7
1.0
1900
299
46
1870
1.4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，使用橡胶垫进行隔震。
1）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/hp
1680/2250
重量
Kg
6078
汽缸数
V型12缸
外形尺寸（长X宽X高）
mm
3067×1785×1806
2）配套变速箱参数见表10
制造商
ALLISON
型号
S9820M
最大净输入扭距
n·m
8542
最大输入功率
hp
2250
重量（净重）
kg
1678
外形尺寸（长X宽X高）
mm
1422×879×1011
档位
8个挡
1.5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部分组成。
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。
柱塞泵的动力端内齿轮、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。
1）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。
管路上设有安全阀，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
2）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行润滑，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，则接到外部的桶内再处理。
图13液力端盘根润滑示意图
1.6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
2、设备操作使用
2
3
3.1启动前检查
1.底盘车：
确认电瓶直流供电系统紧固、洁净；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。
2.燃油箱：
油量充足，燃油管线紧固，无渗漏。
3.台上发动机：
机油油面应在油尺的ADD与FULL之间并靠近FULL处，不足时添加同品牌机油；冷却液液面应在膨胀水箱的中部，不足时应添加同型号的冷却液；所有的气、液路管线及接头连接牢固，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。
4.台下发动机：
空气熄火开关为开启状态。
5.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。
6.仪表箱：
仪表箱固定牢固，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。
7.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。
8.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。
9.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分离器的油面（2/3处最佳）；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，并把调节阀打开，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。
10.传动轴：
检查传动轴，万向节、轴管及伸缩套内有无损坏；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。
11.散热器：
支架固定牢固，螺丝无松、断；冷却风扇、冷却液马达及液压管路、四通道散热器必须坚固完好，无渗漏。
12.全车：
车上所有附件及高、低压管线必须固定牢靠；所有部件保护罩完好并坚固；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。
3.2启动程序
1.打开气源开关
2.打开吸入口的蝶阀；
3.打开通向井口的高压排出管线的旋塞阀；
4.检查大泵排出口机械式安全阀（见安全阀说明书）和紧急停机开关；
5.置传动箱于空挡位置；油门处于怠速位置。
6.打开紧急开关保护套；
7.打开电源总开关，启动控制箱电源，控制箱内各指示灯正常，显示屏正常启动，显示屏上的监控对象打开，
8.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。
9.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。
10.如果10秒内发动机启动不着，应停止启动，等待1分钟后再进行启动；若3次起动不着，则应检查故障原因，待故障排除后方可再启动。
11.台上发动机启动后，应立即打开大泵柱塞盘根润滑开关。
12.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。
13.检查管线和接头是否有渗漏。
14.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，压裂泵车进行压裂施工作业。
3.3启动后检查
发动机启动后，在750rpm怠速下运行
1.检查发动机机油油压，怠速油压应在0.27～0.4MPa；若发动机起动5秒之内，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后方可再启动。
2.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，若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，若有错误或报警提示应停机检查相应部件并解决问题。
3.发动机、变矩器、柱塞泵运转正常，无异响。
4.变矩器中的润滑油在观察窗内应见油面，油温在82～93℃必须见液面。
5.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。
6.全车电路应正常，气、液路无渗漏。
7.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。
8.台上发动机怠速运转10分钟左右，直到冷却液温度达到至少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。
3.4停车程序及设备的检查和清洗
1.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。
2.关闭柱塞润滑油泵。
3.关闭液力端盘根润滑油泵。
4.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。
5.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；若不能使发动机熄火，则要将发动机上的红色杆拉出，进行强制停机；然后检查修理远控箱熄火电路系统。
6.泄压清洗泵内及管线内残余压裂液；冬季气温低于0℃时，必须彻底排尽泵内及管线内的液体。
7.清洗设备的外部赃物。
8.拆下远控电缆并将其绕至线盘内固定，盖好插头护盖，放置好远控箱。
9.拆掉高、低压管线及弯头并安放牢固。
10.按出车前巡回检查路线现检查一遍，发现问题及时整改。
11.认真填写设备运转记录本。
3.5注意事项
1.压裂操作前对大泵到井口的高压管线进行支撑，不允许有悬空现象。
2.正常压裂施工时，发动机的转速为1750-1850rpm。
3.按压裂施工工艺要求，设定超压保护表的施工最高压力。
4.将吸入气囊缓冲器中的空气排尽，直至有压裂液流出。
5.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MPa
I
3.75
80
500
105
II
2.69
111
694
101
III
2.20
136
849
98
IV
1.77
169
1055
86
Ⅴ
1.58
189
1180
74
Ⅵ
1.27
235
1467
58
Ⅶ
1.00
299
1867
46
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
6.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。
7.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行换档，在更换档位后，应尽快使传动箱闭锁。
8.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。
9.对于S9820M传动箱的闭锁转速必须大于1800r/min。
10.在操作传动箱的换档机构时，必须执行以下操作规程：
a）压裂泵车在正常工作时，传动箱必须在闭锁工况下工作。
b）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。
c）必须使传动箱解锁后再进行换档操作，换档后应尽快使传动箱闭锁。
d）采用强制解锁的方式换档后，必须将解锁开关复位。
e）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应时间。
11.传动箱在连续工况下的最高工作温度为121℃。
12.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。
第二章维护保养规程及故障分析
1.行车部分
底盘车日常维护保养参见MAN车维护与保养手册。
2.台上部分
1
2
2.1日常维护及保养
1.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，不足时补充同型号的油水。
2.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。
3.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，放掉储气罐和油水分离器内的冷凝水。
4.当日有加砂或挤酸施工，施工完后应及时排除泵腔内及吸入管汇内的残留液体与砂液等，并冲洗干净，以防腐蚀。
5.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，必要时进行更换；对管线、弯头等油壬涂上润滑油以防锈蚀。
6.打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。
7.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。
8.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。
9.检查燃油，不足时进行添加；气温低于零度以下，需使用-20号柴油。
10.清洁全车卫生。
11.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。
2.2每10小时或每班检查、保养内容
1履行每日例保内容。
2检查各皮带松紧度及磨损情况，必要时应更换或调整。
3检查各仪表情况，如有破损应更换，同时固定牢靠。
4检查各传感器、各电器元件及电线、电缆是否有破损，是否连接牢固，否则应及时更换或修复。
5检查蓄电瓶桩头、电缆线连接情况及电液液面，不足时补充。
6检查液力端润滑油箱油面，必要时添加。
7向各润滑点加注润滑脂。
8检查各连接紧固部位，确保紧固牢靠。
9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范围内，如有问题，及时进行维护。
2.3每50—80小时或每周检查、保养内
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