一種新型混砂橇及其控制系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種新型混砂橇及其控制系統(tǒng)，混砂橇由進(jìn)液、進(jìn)砂、混合和排液等部分組成，通過檢測排液流量和設(shè)定的砂比，可計(jì)算出進(jìn)液和進(jìn)砂量，通過混合罐（128）液面的高度控制進(jìn)液和進(jìn)砂量，液壓系統(tǒng)采用的執(zhí)行元件為四件液壓馬達(dá)，分別驅(qū)動(dòng)吸液泵（115）、排液泵（113），供砂器（117）和攪拌器（119），控制元件為電液比例閥和電磁閥，通過對電磁閥順序和比例閥開口的控制，實(shí)現(xiàn)工作完成。本發(fā)明的有益效果是：它具有成本低、工作效率高和混砂效果好的優(yōu)點(diǎn)。
【專利說明】
—種新型混砂橇及其控制系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及混砂橇，特別是一種新型混砂橇及其控制系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著頁巖氣的開發(fā)在國內(nèi)備受重視，相關(guān)的設(shè)備和技術(shù)應(yīng)用使用更加廣泛，其中連續(xù)油管作業(yè)技術(shù)的應(yīng)用尤為突出。但連續(xù)油管作業(yè)技術(shù)的使用有一個(gè)較大的問題，即目前在該技術(shù)用于噴砂切割、酸化壓裂等作業(yè)時(shí)配套的設(shè)備為混砂車和壓裂車，而連續(xù)油管自身由于管徑較小，使用的流量亦較小(一般在lm3’/min以下)，而混砂車的流量非常大(一般在20m3’/min以上)。因此使用混砂車不太匹配，成本過大。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供一種成本低、工作效率高和混砂效果好的新型混砂橇及其控制系統(tǒng)。
[0004]本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn):一種新型混砂橇及其控制系統(tǒng)，它包括機(jī)架，所述的機(jī)架上設(shè)置有排液泵、吸液泵、混合罐、供砂器，所述的混合罐內(nèi)設(shè)置有攪拌器，所述的吸液泵通過管道與混合罐連接，且吸液泵與混合罐連接的管道上設(shè)置有一進(jìn)水流量計(jì)，所述的排液泵通過管道與混合罐底部連接，且排液泵與混合罐連接的管道上設(shè)置有一攜砂泵壓力傳感器，所述的供砂器的出口端位于混合罐入口上方，所述的供砂器入口端連接有一砂斗，砂斗安裝在機(jī)架上，所述的吸液泵通過吸液馬達(dá)控制，排液泵通過排液馬達(dá)控制，供砂器通過供砂馬達(dá)控制，攪拌器通過攪拌馬達(dá)控制，所述的吸液馬達(dá)、排液馬達(dá)、供砂馬達(dá)和攪拌馬達(dá)通過液壓控制系統(tǒng)控制；
所述的液壓控制系統(tǒng)它包括主泵和液壓油箱，所述的液壓油箱上設(shè)置有一主油路和回油路，其中主泵設(shè)置在主油路上，所述的主油路上設(shè)有分別與電磁閥A、電磁閥B、電液比例閥A和電液比例閥B連通的支路，所述的回油路上設(shè)有分別與電磁閥A、電磁閥B、電液比例閥A和電液比例閥B連通的支路，所述的電磁閥A的出油支路上連接有一排液馬達(dá)，所述的排液馬達(dá)與電磁閥A連接的回油支路上設(shè)置有一調(diào)速閥A，所述的電磁閥B的出油支路上連接有一攪拌馬達(dá)，所述的攪拌馬達(dá)與電磁閥B連接的回油支路上設(shè)置有一調(diào)速閥B，所述的電液比例閥A通過油路連接有一吸液馬達(dá)，所述的電液比例閥B通過油路連接有一供砂馬達(dá)。
[0005]所述的供砂器上設(shè)置有一轉(zhuǎn)速傳感器。
[0006]所述的混合罐內(nèi)設(shè)置有一混砂液位計(jì)。
[0007]所述的回油路上設(shè)置有一冷卻器，在冷卻器和液壓油箱之間的回油路上設(shè)置有一單向閥和過濾器，所述的過濾器處于靠近液壓油箱的一端。
[0008]所述的液壓油箱上設(shè)置有溫度計(jì)、液位計(jì)和加熱器。
[0009]所述的主泵的輸出端的主油路上設(shè)置有一壓力表。
[0010]所述的主泵與液壓油箱之間的主油路上設(shè)置有一截止閥。
[0011]本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn):本發(fā)明的控制系統(tǒng)，將多路閥集成了控制元件，通過PLC控制，操作方便簡單；通過電液比例閥控制吸液泵和排液泵使混合罐內(nèi)的液面高度保持在同一區(qū)間，保證了液面的恒定，進(jìn)一步的保證混砂液的質(zhì)量；工作時(shí)，可以連續(xù)混砂，提高了工作效率，節(jié)約了生產(chǎn)成本。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為本發(fā)明的液壓結(jié)構(gòu)控制原理圖；
圖中，101-截止閥，102-主泵，103-主油路，104-回油路，105-壓力表，106-電磁閥A，107-調(diào)速閥A，108-電液比例閥A，109-電液比例閥B，110-電磁閥B，111-調(diào)速閥B，112-排液馬達(dá)，113-排液泵，114-吸液馬達(dá)，115-吸液泵，116-供砂馬達(dá)，117-供砂器，118-攪拌馬達(dá)，119-攪拌器，120-冷卻器，121-單向閥，122-過濾器，123-液壓油箱，124-加熱器，125-溫度計(jì)，126-液位計(jì)，127-機(jī)架，128-混合罐，130-砂斗，131-轉(zhuǎn)速傳感器，132-攜砂泵壓力傳感器，133-進(jìn)水流量計(jì)。

【具體實(shí)施方式】
[0013]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步的描述，本發(fā)明的保護(hù)范圍不局限于以下所述: 如圖1所示，一種新型混砂橇及其控制系統(tǒng)，它包括機(jī)架127，所述的機(jī)架127上設(shè)置有排液泵113、吸液泵115、混合罐128、供砂器117，所述的混合罐128內(nèi)設(shè)置有攪拌器119，所述的吸液泵115通過管道與混合罐128連接，且吸液泵115與混合罐128連接的管道上設(shè)置有一進(jìn)水流量計(jì)133，所述的排液泵113通過管道與混合罐128底部連接，且排液泵113與混合罐128連接的管道上設(shè)置有一攜砂泵壓力傳感器132，所述的供砂器117的出口端位于混合罐128入口上方，所述的供砂器117入口端連接有一砂斗130，砂斗130安裝在機(jī)架127上，所述的吸液泵115通過吸液馬達(dá)114控制，排液泵113通過排液馬達(dá)112控制，供砂器117通過供砂馬達(dá)116控制，攪拌器119通過攪拌馬達(dá)118控制，所述的吸液馬達(dá)114、排液馬達(dá)112、供砂馬達(dá)116和攪拌馬達(dá)118通過液壓控制系統(tǒng)控制；
如圖2所示，所述的液壓控制系統(tǒng)它包括主泵102和液壓油箱123，所述的液壓油箱123上設(shè)置有一主油路103和回油路104，其中主泵102設(shè)置在主油路103上，所述的主油路103上設(shè)有分別與電磁閥A106、電磁閥B110、電液比例閥A108和電液比例閥B109連通的支路，所述的回油路104上設(shè)有分別與電磁閥A106、電磁閥B110、電液比例閥A108和電液比例閥B109連通的支路，所述的電磁閥A106的出油支路上連接有一排液馬達(dá)112，所述的排液馬達(dá)112與電磁閥A106連接的回油支路103上設(shè)置有一調(diào)速閥A107，所述的電磁閥BllO的出油支路上連接有一攪拌馬達(dá)118，所述的攪拌馬達(dá)118與電磁閥BllO連接的回油支路上設(shè)置有一調(diào)速閥B111，所述的電液比例閥A108通過油路連接有一吸液馬達(dá)114，所述的電液比例閥B109通過油路連接有一供砂馬達(dá)116。
[0014]在本實(shí)施例中，供砂器117上設(shè)置有一轉(zhuǎn)速傳感器131，通過轉(zhuǎn)速感器131對供砂器117的轉(zhuǎn)速進(jìn)行監(jiān)控，保證了供砂器117供砂均勻，進(jìn)一步地保證了產(chǎn)品質(zhì)量。
[0015]在本實(shí)施例總，所述的混合罐128內(nèi)設(shè)置有一混砂液位計(jì)128，混砂液位計(jì)128監(jiān)測混合罐128內(nèi)的液面高度，然后分別調(diào)整吸液泵115和排液泵113的流量，使混合罐128內(nèi)的液面高度保持在固定區(qū)間內(nèi)。
[0016]在本實(shí)施例中，為保證回油質(zhì)量,所述的回油路104上設(shè)置有一冷卻器120,在冷卻器120和液壓油箱123之間的回油路104上設(shè)置有一單向閥121和過濾器122，所述的過濾器122處于靠近液壓油箱123的一端，冷卻器120對液壓油降溫，然后再經(jīng)過單向閥121流入過濾器122進(jìn)行過濾，過濾過后的液壓油進(jìn)入液壓油箱123再次使用。
[0017]在本實(shí)施例中，為更好的調(diào)節(jié)液壓油參數(shù)，液壓油箱123上設(shè)置有溫度計(jì)125、液位計(jì)126和加熱器124，溫度計(jì)125顯示液壓油的溫度，液位計(jì)126讀出液壓油箱123內(nèi)液壓油的余量，加熱器124可以根據(jù)實(shí)際需要對液壓油進(jìn)行加熱，避免液壓油溫度過低。
[0018]在本實(shí)施例中，為方便檢測主油路103內(nèi)的壓力，主泵102的輸出端的主油路103上設(shè)置有一壓力表105。
[0019]在本實(shí)施例中，當(dāng)控制系統(tǒng)停止工作時(shí)，為避免液壓油泄露等，所述的主泵102與液壓油箱123之間的主油路103上設(shè)置有一截止閥101，關(guān)閉截止閥101停止液壓油的流動(dòng)。
[0020]本發(fā)明的工作過程如下:
一、啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)帶動(dòng)主泵102運(yùn)轉(zhuǎn)，提供液壓能。
[0021]二、由吸液馬達(dá)114帶動(dòng)吸液泵115進(jìn)液，并使混合罐128內(nèi)的液體達(dá)到一定的高度。
[0022]三、排液馬達(dá)112帶動(dòng)排液泵113工作，使混合罐128內(nèi)液面保持在固定的區(qū)間內(nèi)。
[0023]四、在需要砂液時(shí)開啟供砂馬達(dá)116和攪拌馬達(dá)118，通過計(jì)算液體的含砂量(SP砂比)、吸液泵115的流量、混合罐128液面的高度(雷達(dá)液位計(jì)監(jiān)控)，然后分別通過電液比例閥控制進(jìn)液量和進(jìn)砂量以達(dá)到作業(yè)需要的含砂液。
[0024]五、需含砂液時(shí)，停止供砂馬達(dá)116，攪拌器119繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，延時(shí)幾分鐘將混砂液中的沙粒排干凈。
[0025]六、完成后，將供砂器117的下端的排砂口打開，供砂馬達(dá)116反向旋轉(zhuǎn)，把供砂器117中的沙粒排除干凈。
【權(quán)利要求】
1.一種新型混砂橇及其控制系統(tǒng)，它包括機(jī)架(127)，其特征在于:所述的機(jī)架(127)上設(shè)置有排液泵(113)、吸液泵(115)、混合罐(128)、供砂器(117)，所述的混合罐(128)內(nèi)設(shè)置有攪拌器(119)，所述的吸液泵(115)通過管道與混合罐(128)連接，且吸液泵(115)與混合罐(128)連接的管道上設(shè)置有一進(jìn)水流量計(jì)(133)，所述的排液泵(113)通過管道與混合罐(128)底部連接，且排液泵(113)與混合罐(128)連接的管道上設(shè)置有一攜砂泵壓力傳感器(132)，所述的供砂器(117)的出口端位于混合罐(128)入口上方，所述的供砂器(117)入口端連接有一砂斗(130)，砂斗(130)安裝在機(jī)架(127)上，所述的吸液泵(115)通過吸液馬達(dá)(114)控制，排液泵(113)通過排液馬達(dá)(112)控制，供砂器(117)通過供砂馬達(dá)(116)控制，攪拌器(119)通過攪拌馬達(dá)(118)控制，所述的吸液馬達(dá)(114)、排液馬達(dá)(112)、供砂馬達(dá)(116)和攪拌馬達(dá)(118)通過液壓控制系統(tǒng)控制； 所述的液壓控制系統(tǒng)它包括主泵(102)和液壓油箱(123)，所述的液壓油箱(123)上設(shè)置有一主油路(103)和回油路(104)，其中主泵(102)設(shè)置在主油路(103)上，所述的主油路(103)上設(shè)有分別與電磁閥A(106)、電磁閥B (110)、電液比例閥A (108)和電液比例閥B(109)連通的支路，所述的回油路(104)上設(shè)有分別與電磁閥A (106)、電磁閥B (110)、電液比例閥A (108)和電液比例閥B (109)連通的支路，所述的電磁閥A (106)的出油支路上連接有一排液馬達(dá)(112)，所述的排液馬達(dá)(112)與電磁閥A (106)連接的回油支路(103)上設(shè)置有一調(diào)速閥A (107)，所述的電磁閥B (110)的出油支路上連接有一攪拌馬達(dá)(118)，所述的攪拌馬達(dá)(118)與電磁閥B (110)連接的回油支路上設(shè)置有一調(diào)速閥B (111)，所述的電液比例閥A (108)通過油路連接有一吸液馬達(dá)(114)，所述的電液比例閥B (109)通過油路連接有一供砂馬達(dá)(I 16)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型混砂橇及其控制系統(tǒng)，其特征在于:所述的供砂器(117)上設(shè)置有一轉(zhuǎn)速傳感器(131)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型混砂橇及其控制系統(tǒng)，其特征在于:所述的混合罐(128)內(nèi)設(shè)置有一混砂液位計(jì)(128)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型混砂橇及其控制系統(tǒng)，其特征在于:所述的回油路(104)上設(shè)置有一冷卻器(120)，在冷卻器(120)和液壓油箱(123)之間的回油路(104)上設(shè)置有一單向閥(121)和過濾器(122)，所述的過濾器(122)處于靠近液壓油箱(123)的一端。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型混砂橇及其控制系統(tǒng)，其特征在于:所述的液壓油箱(123)上設(shè)置有溫度計(jì)(125)、液位計(jì)(126)和加熱器(124)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型混砂橇及其控制系統(tǒng)，其特征在于:所述的主泵(102)的輸出端的主油路(103)上設(shè)置有一壓力表(105)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型混砂橇及其控制系統(tǒng)，其特征在于:所述的主泵(102)與液壓油箱(123)之間的主油路(103)上設(shè)置有一截止閥(101)。
【文檔編號】F15B11/17GK104153755SQ201410380897
【公開日】2014年11月19日 申請日期:2014年8月5日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月5日
【發(fā)明者】趙原, 蔣毅, 張濤, 侯海燕 申請人:成都西部石油裝備有限公司