XT-12B通井机发动机升级技术改造

XT-12B通井机发动机升级技术改造

一、XT-12B通井机现状

作业大队现有XT-12系列履带式通井机（以下简称通井机）30台，经过多年使用，部分通井机发动机老化、磨损严重，期间先后多次对发动机进行维修，但效果不佳，发动机故障率高，油耗大，大修后使用期短，维修成本高，出现动力不足、提升载荷降低和作业效率下降的现象，不能满足修井工艺需求。 二、更换发动机可行性分析

通常发动机的功率和转速体现了其运行情况是否良好。功率转速应该与发动机所带动的工作机械要求的功率、转速相适应，只有当发动机输出的扭矩与工作机械消耗的扭矩相符时，两者才能在一定的转速下按一定的功率稳定工作。

通过比较分析潍柴生产的WD615T1-6型柴油发动机与6135AK-6柴油发动机的功率、转速、扭矩、外形尺寸等指标（表1）可知：用D615T1-6型柴油发动机替换6135AK-6柴油发动机在XT-12B通井机上使用具备可能性，通过一系列相关技术改造可使部分发动机老化严重的XT-12B通井机恢复原机性能或甚至超过原机性能。另外，通过市场了解得知，由于上柴6135AK-6柴油机目前已属于淘汰产品，可靠性低、油耗大、排放不达标等已不适应目前的生产经营需求，而潍柴WD615系列发动机已成为目前的主流产品，配件渠道通畅易购，故考虑用WD615T1-6型柴油发动机替换6135AK-6柴油发动机。

表1 两款柴油发动机的比较

发动机型号 生产厂家 冷却方式 型式 进气方式 汽缸数/个 排量/升 长度（飞轮壳至风扇）6135AK-6 上海柴油机股份有限公司 水冷 直喷四冲程 自然吸气 6 12.88 1542 WD615T1-6 潍柴动力股份有限公司 水冷 直喷四冲程 涡轮增压 6 9.726 1510 /mm 总宽度/mm 总高度/mm 额定功率KW 额定转速r/min 最大扭矩KN.m 978 1484 119 1800 758.9 678 1316 128 1850 800 以下上柴6135AK-6型柴油发动机，简称S机；潍柴WD615T1-6型柴油发动机，简称W机。

1、功率：由表1可知，W机的额定功率比S机高了9kw；由图1可知，当发动机转速低于1800r/min时，、W机输出功率始终比S机稍大。加之通井机本身应具有一定的储备功率，因此用W机替换S机在功率方面是可行的。

S机W机1451251058565900输出功率曲线输出功率KW1000110012001300140015001600170018001900柴油机转速r/min

图1 输出功率曲线

2、转速：从转速上分析（表1）发现，W机转速比S机大，所以替换方案是可行的。

3、扭矩：柴油机的扭矩变化比较平坦。由图2可知，两者的扭矩相差很小，当发动机调整运转时，W机的扭矩总是比

S机的扭矩略大。考虑到通井机应具

有一定的储备扭矩，所以W机替换S机在扭矩上是可行的。

9008007006005004003002001000900S机W机扭矩曲线图扭矩N.m100011001200130014001500160017001800柴油机转速r/min

图2 输出扭矩曲线

4、耗油量：由图3可知，在任一转速下W机的耗油率总比S机低，当发动机调整运转时，W机比S机的耗油率更低。由此可见，用W机替换S机有直接的经济效益。

S机W机250燃油消耗率g/kW.h燃油耗油率曲线240230220210200900100011001200130014001500160017001800柴油机转速r/min

图3 燃油消耗率曲线

三、改造方案及实施

把原通井机的上柴6135AK-6柴油发动机，更换为国内成熟的WD615T1-6型柴油发动机，并整体匹配散热系统、动力连接系统、启动系统和电器系统等。

散热器 6135AK-6 柴油发动机 飞轮壳体离合器 中央传动 滚筒 图4 原机动力系统传动示意图

从外形尺寸（表1）上，W机比S机略小，因此XT-12B的实际空间能容纳W机。

1、散热器：由于W机与S机水箱外形尺寸相当，为确保散热效果，使用与W机配套的原厂水箱进行匹配，可长时间持续工作。

2、飞轮连接：由于S机的飞轮、飞轮齿圈及壳体与离合器匹配，所以保留原S机的启动马达、飞轮、飞轮齿圈及壳体，在W机与飞轮壳体之间加工了一过渡连接盘以保证可靠连接。升级改造后示意图如图5。

散热器 WD615T1-6 柴油发动机 过渡连接盘飞轮壳体离合器 中央传动 滚筒 3、电气系统：采用XT-12B通井机原控制线路，把W机上的水温传感器和机油压力传感器改为原S机上的传感器。

4、排气管位置孔：由于W机的排气管位置与S机排气管位置不同，需在原机发动机护罩上盖另外开孔处理。

5、气路系统：由于W机的随机打气泵排量略大于S机排量，所以安全调压阀相应调整为排量稍大的安全调压阀。 四、改造效果

自2009年以来，作业大队先后分三批，对12台XT-12B通井机进行了升级改造，期间严格明确了责任人对设备的动态跟踪。实践证明，更换发动机后的XT-12B通井机从工作系统的动力到行驶速度、爬坡能力等方面均完全符合原机的各项工作要求，经过现场使用效果良好，噪音小、耗油率低，可靠性高，冬季冷启动性能好，材料配件消耗少，大钩提升速度快，功率和扭矩储备系数大，非常适合油田目前的深井作业，深受使用单位的欢迎。

XT-12B型通井机发动机升级改造成功，不仅改善了设备性能，也为该类设备的优化配置改善提供了成熟的方案。 五、效益分析

图5 升级改造后的动力系统传动示意图

1、经济效益

单台通井机技术改造过程共用了8.5万元，直接节约了维修费约2万元。升级改造后的XT-12B通井机，单机月耗油量比现役同类发动机节约17%左右，直接体现了其经济性。升级改造后的发动机可靠性高，配件渠道畅通易购，互换性好，结构合理，便于日后的维修同时也减少了维修费用和配件费用。

目前作业大队已累计推广应用12台XT-12B通井机，累计节约维修费用约24万元，累计节约燃油费24.1万元，经济效益可观。

2、社会效益

升级改造后的通井机与原机相比，噪音小、耗油率低，可靠性高，冬季冷启动性能好，大钩提升速度快，功率和扭矩储备系数大，非常适合油田目前的深井作业。经现场试验表明，起下油管的工作效率提高约20%，节约燃油约17%，已累计节约柴油35吨，按吨油二氧化碳排放量3.2吨计算，共计减少了二氧化碳排放量112吨，经济效益和社会效益可观。

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/5rl.html