壓裂車(chē)車(chē)臺(tái)動(dòng)力匹配技術(shù)研究.pdf

1、碩士學(xué)位論文壓裂車(chē)車(chē)臺(tái)動(dòng)力匹配技術(shù)研究ReseachontheMatchingofEngineandHydrodynamicTorqueConverterofFracturingTruck學(xué)號(hào)：至!圣鯉絲完成日期：2Q!魚(yú)生Q墨月大連理工大學(xué)DalianUniversityofTechnology大連理工大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要壓裂車(chē)是油田壓裂作業(yè)的核心設(shè)備。隨著我國(guó)油氣井深度和開(kāi)發(fā)難度不斷增加，壓裂作業(yè)所需最高工作壓力及總施工液量不斷增大

2、，連續(xù)工作時(shí)間不斷擴(kuò)大，對(duì)壓裂車(chē)車(chē)臺(tái)動(dòng)力系統(tǒng)的性能要求也越來(lái)越高。目前，國(guó)內(nèi)廠家在壓裂車(chē)車(chē)臺(tái)動(dòng)力系統(tǒng)設(shè)計(jì)中大多選用國(guó)外發(fā)動(dòng)機(jī)和液力變矩器，其型號(hào)組合也由國(guó)外供應(yīng)商直接給出，從而導(dǎo)致國(guó)內(nèi)企業(yè)對(duì)于具體的動(dòng)力匹配過(guò)程了解較少，極大影響了我國(guó)壓裂車(chē)及相關(guān)石油裝備的自主研發(fā)生產(chǎn)。本文以2500型壓裂車(chē)為對(duì)象，研究動(dòng)力匹配理論在壓裂車(chē)車(chē)臺(tái)動(dòng)力系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用。主要內(nèi)容如下：(1)車(chē)臺(tái)動(dòng)力系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)。根據(jù)車(chē)臺(tái)動(dòng)力系統(tǒng)工作特點(diǎn)，提出三種備選傳動(dòng)方

3、案并進(jìn)行對(duì)比分析，確定最終傳動(dòng)方案；研究發(fā)動(dòng)機(jī)和液力變矩器選型技術(shù)，提出車(chē)臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)及液力變矩器選型所需考慮的因素及選型標(biāo)準(zhǔn)，完成發(fā)動(dòng)機(jī)和液力變矩器選型。(2)車(chē)臺(tái)動(dòng)力匹配設(shè)計(jì)計(jì)算。通過(guò)實(shí)驗(yàn)獲得發(fā)動(dòng)機(jī)速度特性及液力變矩器原始特性數(shù)據(jù)，對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，獲得發(fā)動(dòng)機(jī)凈外特性曲線以及變矩器原始特性曲線；研究發(fā)動(dòng)機(jī)與變矩器匹配原則，針對(duì)壓裂車(chē)工作特性選擇合適的匹配原則，通過(guò)計(jì)算初步確定車(chē)臺(tái)液力變矩器循環(huán)圓有效直徑；介紹了閉鎖式液力變矩器閉鎖點(diǎn)概

4、念，選用閉鎖轉(zhuǎn)速比作閉鎖離合器控制參數(shù)，并根據(jù)相關(guān)原則確定閉鎖轉(zhuǎn)速比數(shù)值；根據(jù)以上設(shè)計(jì)參數(shù)，計(jì)算動(dòng)力系統(tǒng)共同工作特性。主要包括共同輸入特性、共同輸出特性以及壓裂泵工作特性等。(3)車(chē)臺(tái)動(dòng)力匹配優(yōu)化。利用最小二乘法對(duì)柴油機(jī)及變矩器實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合，建立柴油機(jī)凈外特性模型及變矩器原始特性模型，并對(duì)兩者共同工作特性求解過(guò)程進(jìn)行數(shù)學(xué)建模；建立車(chē)臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)與變矩器匹配性能評(píng)價(jià)體系，給出各評(píng)價(jià)指標(biāo)定義及計(jì)算公式，并引進(jìn)層次分析法確定各指標(biāo)相對(duì)權(quán)重值；