一种压裂泵液压系统和压裂车的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及油气开采装备领域，特别涉及一种压裂栗液压系统和压裂车。
【背景技术】
[0002]在油气开采中，若油气井与油气层之间的孔隙不发达或者被堵塞，会严重影响油气井的产量。压裂技术是提高油气产量和可采储量的一项重要措施。所谓压裂(又称油层水力压裂)，就是利用水力作用使油层形成裂缝的一种方法，其基本工艺过程为:用压裂车把高压、大排量和具有一定粘度的压裂液挤入油层，当把油层压开许多裂缝后，再加放支撑剂(石英砂等)充填裂缝，以提高油层的渗透能力，增加注水量或产油量。
[0003]实施压裂工艺的设备的总体叫压裂装备，目前使用的压裂装备主要由主机设备压裂车和辅助序曲备混砂车、仪表车、运料车、管汇车等组成。各部分的功能分别为:主机设备压裂车向井内注入高压、大排量的压裂液，将地层压开，并把支撑剂挤入裂缝。混砂车按精确的比例进行混砂，并把混砂液供给压裂车。仪表车的作用是在压裂施工远距离遥控压裂车和混砂车，采集和显示施工参数。运料车将压裂作业所需要的各种支撑剂、压裂液、添加剂等物料运送到施工现场。管汇车的作用是运输管汇。
[0004]压裂车是压裂装备的主机设备，其主要由车辆底盘、柴油机、传动箱、压裂栗四大件组成。压裂栗从柴油机处获得动能，将常压下一定粘度的压裂液转化为高压、大排量的液体排出，用作挤压油层和支撑裂缝的介质。
[0005]目前，压裂车采用单台大功率发动机，发动机一旦出现故障，压裂车便不能工作与其相关的油栗就不能工作。底盘发动机只起到启动大功率发动机的作用，压裂时不用，不能有效的利用资源。现有压裂栗液压系统采用传统的开式液压系统吸油管路和回油管路分开，液压栗从液压油箱吸油，回油和泄油回到油箱中。系统流量大时，液压油箱容积大。开式液压系统油箱的容积约为系统总流量的I?2倍。
[0006]另外，开式液压系统液压栗吸油管路直径大。流量大时，液压管路多，整车空间布置困难，管路不美观。比如190柱塞栗在转速为1900rpm的转速下吸油管直径约90mm。
【实用新型内容】
[0007]有鉴于此，本实用新型提出一种压裂栗液压系统和压裂车，以解决油箱容积和主油栗的吸油油路补油的问题，防止空气渗于系统中和改善了主油栗的吸油效率。
[0008]一方面，本实用新型提供了一种压裂栗液压系统，包括油箱、至少一个主油栗、至少一个主阀、至少一组油缸、第一副油栗；每组油缸包括第一油缸和第二油缸；第一油缸和第二油缸的第一腔油口通过连通腔油路连接；第一油缸和第二油缸的第二腔油口分别与相应主阀的两个工作油口连接；主油栗的出油油路与相应主阀的进油口相连，主油栗的吸油油路与相应主阀的回油口相连；第一副油栗的吸油口与油箱相连接，第一副油栗通过第一补油油路向主油栗的吸油油路补油。
[0009]为了解决补偿因吸油管路直径较小造成的压力损失，使管路布局更加合理、美观。防止空气渗于系统中和保证吸油顺畅。在进一步地技术方案中:包括背压阀，背压阀的进油口与主油栗的吸油油路相连接，背压阀的出油口与油箱相连接。
[0010]为了给液压系统散热和节约油箱容积，在进一步地技术方案中:在第一补油油路中设置有液压散热器马达和液压散热器，第一副油栗向液压散热器马达供油，液压散热器马达的出油口与液压散热器的进油口相连接，液压散热器的出油口与主油栗的吸油油路相连接。
[0011]进一步地，包括第二副油栗，在第一补油油路中设置有发动机散热器马达，第二副油栗向发动机散热器马达供油，发动机散热器马达的出油口与液压散热器的进油口相连接。
[0012]为了防止主油栗的出油油路压力过高和节约油箱容积，保证主油栗的出油油路压力恒定，在进一步技术方案中:包括第一溢流阀，第一溢流阀的进油口与主油栗的出油油路相连接，第一溢流阀的出油口与液压散热器的进油口相连接。
[0013]为了保证了连通腔油路中的压力恒定和连通腔油路中液压油散热问题，在进一步技术方案中:包括第二溢流阀，第二溢流阀的进油口与连通腔油路连接。
[0014]为了向第一油缸的第一腔油口补油，在进一步技术方案中:包括第二补油油路，主油栗的出油油路中的压力油从第二补油油路向第一油缸的第一腔油口补油。
[0015]进一步地，在第二补油油路中依次设置有控制阀、阻尼孔、单向阀。
[0016]进一步地，包括至少两个主油栗、至少两个主阀、至少两组油缸，所有主油栗的吸油油路相互连通，所有主油栗的泄油油路均回油箱，所有主油栗均为开式栗。
[0017]另外，本实用新型还提供了一种压裂车，包括车辆底盘和上述的压裂栗液压系统，在车辆底盘上安装有栗体，在栗体内设置柱塞，第一油缸和第二油缸分别连接有柱塞。
[0018]本实用新型公开的一种压裂栗液压系统和压裂车，油箱仅给第一副油栗和第二副油栗吸油，主油栗不从油箱中吸油，主油栗是从主阀的回油口吸油。在本系统中增加了第一补油油路，第一副油栗通过第一补油油路向主油栗的吸油油路补油。有效解决了主油栗内泄和第一溢流阀及第二溢流阀溢流等原因产生的液压系统液压油不足问题。防止空气渗于系统中和改善了主油栗的吸油效率。
[0019]为了补偿因吸油管路直径较小造成的压力损失，使管路布局更加合理、美观。当主油栗的吸油油路压力达到背压阀开启压力时，吸油油路中的压力油通过背压阀回油箱。从而提高主油栗的吸油油路压力，减少因吸油管路直径较小造成的压力损失，防止空气渗于系统中，保证吸油顺畅。
[0020]为了给液压系统散热和节约油箱容积，经过液压散热器冷却后的液压油向主油栗的吸油油路补油。液压散热器的油一部分来源于液压散热器马达和发动机散热器马达，另一部分来源于第一溢流阀。也就是说，液压散热器的油一部分来源于油箱，另一部分来源于主油栗的出油油路。该液压系统的液压油是在主油栗的吸油油路和出油油路之间循环，大大节约了油箱容积。
[0021]为了向第一油缸的第一腔油口补油，出油油路中的压力油一部分通过第二补油油路向第一油缸的第一腔油口补油。为了保证了连通腔油路中的压力恒定和连通腔油路中液压油散热问题，第二溢流阀可以向油箱溢油或者向液压散热器的进油口溢油。
【附图说明】
[0022]构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中:
[0023]图1为本实用新型的压裂栗液压系统原理示意图。
【具体实施方式】
[0024]需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。
[0025]下面结合图1，对本实用新型的优选实施例作进一步详细说明，本优选实施例的压裂栗液压系统:包括油箱4、至少一个主油栗1、至少一个主阀10、至少一组油缸、第一副油栗3。每组油缸包括第一油缸11和第二油缸13 ;第一油缸11和第二油缸13的第一腔油口通过连通腔油路连接；第一油缸11和第二油缸13的第二腔油口分别与相应主阀10的两个工作油口 A、B连接。优选采用第一腔油口为有杆腔油口，第二腔油口为无杆腔油口。但是也可以是第一腔油口为无杆腔油口，第二腔油口为有杆腔油口。
[0026]主油栗I和主阀10及油缸组数量可以根据压裂栗的柱塞14多少决定，例如:如果柱塞14为20个，需要10个第一油缸11和10个第二油缸13，第一油缸11和第二油缸13分别与相应的柱塞14连接，另外，还需要主阀10为10个，主油栗I为10个。假如:主油栗I和主阀10及油缸组为多个，也就是说:至少两个主油栗1、至少两个主阀10、至少两组油缸。所有主油栗I的吸油油路20相互连通，所有主油栗I的泄油油路21均回油箱4。这样大大节约了液压管路的数量和节约了液压管路压力损失。
[0027]本实用新型的液压系统中主油栗I优选采用开式栗。开式栗可以是定量栗或者单向变量栗。开式栗是指只有一个高压油路和一个低压油路，高压油路是指出油油路22，低压油路是指吸油油路20。开式栗与闭式栗不同在于:闭式栗包括两个状态，在第一状态时，闭式栗第一油口出油，第二油口进油；在第二状态时，闭式栗第二油口出油，第一油口进油。所以闭式栗可以正反向吸油和出油，闭式栗也称为双向变量栗。因此，本实用新型的液压系统一般不建议采用闭式栗。本实用新型的主阀10是三位四通换向阀，三位四通换向阀中位职能为Y型。
[0028]目前，闭式栗成本远远大于开式栗成本。闭式栗构成的闭式液压系统成本也远远大于开式栗构成的开式液压系统。开式液压系统由于是从