本发明专利技术涉及一种涡轮压裂设备，包含：涡轮发动机；第一减速箱，其与所述涡轮发动机传动连接；传动轴，所述传动轴的一端与所述第一减速箱传动连接；柱塞泵，所述柱塞泵集成有第二减速箱，并且所述第二减速箱与所述传动轴的另一端连接；和排气机构，所述排气机构与所述涡轮发动机的排气端连接并流体连通。轮发动机的排气端连接并流体连通。轮发动机的排气端连接并流体连通。
【技术实现步骤摘要】
涡轮压裂装置
本申请是申请日为2020年03月12日、专利技术名称为“一种持续大功率涡轮压裂设备”、申请号为202010169914.6的专利申请的分案申请。
[0001]本专利技术涉及涡轮压裂
，具体地，涉及一种能够进行持续大功率输出的涡轮压裂装置。
技术介绍
[0002]传统的油气田压裂设备，主要是柴驱压裂设备和电驱压裂设备，随着科学技术的发展，航空上使用的涡轮发动机也已经运用到压裂设备上，由于目前涡轮发动机运用与油气田压裂作业上技术不成熟，难于实现涡轮发动机的稳定输出，且至今涡轮发动机与大功率柱塞泵配合使用还是一块空白，这也就导致了整个设备输出功率比较低，不能满足当前油气田井场持续稳定和大功率的作业要求。
[0003]为此亟待一种可以持续大功率输出的涡轮压裂装置，满足当前油气田井场的需求。
技术实现思路
[0004]本专利技术的目的克服现有技术的不足，提供一种持续大功率涡轮压裂设备，通过底盘T1材料的选用，为设备提供了稳定的工作平台；通过涡轮发动机、减速箱在同一直线上，传动轴在减速箱和柱塞泵之间，传动轴角度在2
‑4°
之间，保证了涡轮发动机的传动稳定高效，降低故障发生率；通过辅助动力系统驱动的润滑系统的保证了涡轮发动机、减速箱和柱塞泵的在合适的环境下工作，并且通过双润滑系统保证了柱塞泵实现持续5000HP以上功率运行，通过以上技术手段最终可以满足压裂设备持续大功率的作业要求。
[0005]本专利技术的目的是通过以下技术措施达到的：一种持续大功率涡轮压裂设备，包括涡轮发动机，减速箱，传动轴和柱塞泵，所述涡轮发动机和减速箱设在同一直线上，减速箱通过传动轴与柱塞泵连接，所述传动轴角度在2
‑4°
之间。此外，一种涡轮压裂设备，包含：涡轮发动机；第一减速箱，其与所述涡轮发动机传动连接；传动轴，所述传动轴的一端与所述第一减速箱传动连接；柱塞泵，所述柱塞泵集成有第二减速箱，并且所述第二减速箱与所述传动轴的另一端连接；和排气机构，所述排气机构与所述涡轮发动机的排气端连接并流体连通。
[0006]进一步地，所述柱塞泵的功率为5000HP以上。
[0007]进一步地，所述柱塞泵为五缸柱塞泵。
[0008]进一步地，所述持续大功率涡轮压裂设备包括底盘，所述涡轮发动机，减速箱，传动轴和柱塞泵设在底盘上，所述底盘材料采用T1高强度结构钢。
[0009]进一步地，所述底盘的车轴的数量为3个以上。
[0010]进一步地，所述持续大功率涡轮压裂设备包括辅助动力系统和润滑系统，所述辅
助动力系统为润滑系统提供动力，所述润滑系统包括涡轮发动机润滑单元，减速箱润滑单元和柱塞泵润滑单元，所述柱塞泵润滑单元包括高压润滑单元和低压润滑单元。
[0011]进一步地，所述高压润滑单元包括高压马达，高压泵和高压油路，所述高压马达驱动高压泵，所述高压泵为高压油路泵入高压润滑油。
[0012]进一步地，所述高压油路用于润滑柱塞泵内的连杆轴瓦和十字头轴瓦。
[0013]进一步地，所述低压润滑单元包括低压马达，低压泵和低压油路，所述低压马达驱动低压泵，所述低压泵为低压油路泵入低压润滑油。
[0014]进一步地，所述低压油路用于润滑柱塞泵内的曲轴轴承、十字头滑轨、减速箱轴承和减速箱齿轮副。
[0015]进一步地，在所述低压油路的进油口，分别为减速箱轴承和减速箱齿轮副设有各自独立的润滑油路。
[0016]进一步地，所述辅助动力系统为柴油发动机或燃气轮机或者电动机。
[0017]进一步地，所述辅助动力系统设在底盘的鹅颈上。
[0018]进一步地，所述减速箱上有扭矩限制器，保证扭矩过大而不损坏涡轮发动机。
[0019]进一步地，所述涡轮发动机采用100％的天然气或柴油为燃料。
[0020]进一步地，所述持续大功率涡轮压裂设备包括进气系统，所述进气系统包括进气过滤器和进气管道，所述进气过滤器通过进气管道与涡轮发动机的进气口连接。
[0021]进一步地，所述进气过滤器为“V”型结构。
[0022]进一步地，所述持续大功率涡轮压裂设备包括排气系统，所述排气系统与涡轮发动机的排气口连接。
[0023]进一步地，所述排气系统的排气末端设有雨帽，雨帽与排气系统的排气末端铰接，雨帽的开口与涡轮发动机相背离。
[0024]进一步地，所述雨帽与排气系统的排气末端通过电动绞盘实现雨帽沿铰接点旋转开合，0
°
＜旋转角度＜90
°
。
[0025]进一步地，所述雨帽的开合角度为85
°
。
[0026]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：提供一种持续大功率涡轮压裂设备，通过底盘T1材料的选用，为设备提供了稳定的工作平台；通过涡轮发动机、减速箱在同一直线上，传动轴在减速箱和柱塞泵之间，传动轴角度在2
‑4°
之间，保证了涡轮发动机的传动稳定高效，降低故障发生率；通过辅助动力系统驱动的润滑系统的保证了涡轮发动机、减速箱和柱塞泵的在合适的环境下工作，并且通过双润滑系统保证了柱塞泵实现持续5000HP以上功率运行，通过以上技术手段最终可以满足压裂设备持续大功率的作业要求。
[0027]下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作详细说明。
附图说明
[0028]图1是持续大功率涡轮压裂设备的结构示意图。
[0029]图2是排气系统的结构示意图。
[0030]图3是柱塞泵内润滑原理图。
[0031]其中，1.底盘，2.辅助动力系统，3.第一液压泵，4.排气系统，5.进气系统，6.涡轮发动机，7.减速箱，8.传动轴，9.柱塞泵，10.进气过滤器，11.雨帽，12.电动绞盘，13.连杆轴
瓦，14.十字头轴瓦，15.曲轴轴承，16.十字头上滑轨，17.十字头下滑轨，18.减速箱齿轮副，19.减速箱轴承，20.高压油路，21.低压油路。
具体实施方式
[0032]如图1至3所示，一种持续大功率涡轮压裂设备，包括涡轮发动机6，减速箱7，传动轴8和柱塞泵9，所述涡轮发动机6和减速箱7设在同一直线上，减速箱7通过传动轴8与柱塞泵9连接，所述传动轴8角度在2
‑4°
之间。保证了涡轮发动机6的传动稳定高效，降低故障发生率。
[0033]所述柱塞泵9的功率为5000HP以上。所述柱塞泵9为五缸柱塞泵。大功率的柱塞泵9的输出为持续大功率涡轮压裂设备提供基础条件。
[0034]所述持续大功率涡轮压裂设备包括底盘1，所述涡轮发动机6，减速箱7，传动轴8和柱塞泵9设在底盘1上，所述底盘1材料采用T1高强度结构钢。保证了底盘1的稳定性，为涡轮发动机6和大功率柱塞泵9的稳定工作提供一个可靠的工作平台。
[0035]所述底盘1的车轴的数量为3个以上。保证了足够的承载力。
[0036]所述持续大功率涡轮压裂设备包括辅助动力系统2和润滑系统，所述辅助动力系统2为本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种涡轮压裂设备，其特征在于，包含：涡轮发动机；第一减速箱，其与所述涡轮发动机传动连接；传动轴，所述传动轴的一端与所述第一减速箱传动连接；柱塞泵，所述柱塞泵集成有第二减速箱，并且所述第二减速箱与所述传动轴的另一端连接；和排气机构，所述排气机构与所述涡轮发动机的排气端连接并流体连通。2.根据权利要求1所述的涡轮压裂设备，其特征在于，所述柱塞泵的功率为5000HP或以上。3.根据权利要求1所述的涡轮压裂设备，其特征在于，所述涡轮发动机、所述第一减速箱、所述传动轴、所述柱塞泵和所述排气机构设在同一底盘上。4.根据权利要求1至3中任一项所述的涡轮压裂设备，其特征在于，所述涡轮压裂设备包括润滑系统和为所述润滑系统提供动力的辅助动力系统，所述润滑系统包括多个润滑单元，并且用于所述第一减速箱的润滑单元和用于所述第二减速箱的润滑单元是不同的润滑单元。5.根据权利要求4所述的涡轮压裂设备，其特征在于，所述润滑系统包括涡轮发动机润滑单元、减速箱润滑单元和柱塞泵润滑单元，所述涡轮发动机润滑单元对所述涡轮发动机进行润滑，所述减速箱润滑单元对所述第一减速箱进行润滑，所述柱塞泵润滑单元对包含所述第二减速箱的所述柱塞泵进行润滑。6.根据权利要求5所述的涡轮压裂设备，其特征在于，所述柱塞泵润滑单元包含针对不用润滑要求设置的高压润滑单元和低压润滑单元。7.根据权利要求6所述的涡轮压裂设备，其特征在于，所述高压润滑单元包括高压马达、高压泵和高压油路，所述高压马达驱动高压泵，所述高压泵为高压油路泵入高压润滑油。8.根据权利要求7所述的涡轮压裂设备，其特征在于，所述高压油路用于润滑所述柱塞泵内的连杆轴瓦和十字头轴瓦。9.根据权利要求6所述的涡轮压裂设备，其特征在于，所述低压润滑单元...
【专利技术属性】
技术研发人员：纪晓磊，张日奎，张鹏，兰春强，毛竹青，王建伟，毛明朝，
申请(专利权)人：美国杰瑞国际有限公司，
类型：发明
国别省市：
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