CN104153755A

CN104153755A - 一种新型混砂橇及其控制系统

Info

Publication number: CN104153755A
Application number: CN201410380897.5A
Authority: CN
Inventors: 赵原; 蒋毅; 张涛; 侯海燕
Original assignee: CHENGDU WEST PETROLEUM EQUIPMENT Co Ltd
Current assignee: CHENGDU WEST PETROLEUM EQUIPMENT Co Ltd
Priority date: 2014-08-05
Filing date: 2014-08-05
Publication date: 2014-11-19
Anticipated expiration: 2034-08-05
Also published as: CN104153755B

Abstract

本发明公开了一种新型混砂橇及其控制系统，混砂橇由进液、进砂、混合和排液等部分组成，通过检测排液流量和设定的砂比，可计算出进液和进砂量，通过混合罐（128）液面的高度控制进液和进砂量，液压系统采用的执行元件为四件液压马达，分别驱动吸液泵（115）、排液泵（113），供砂器（117）和搅拌器（119），控制元件为电液比例阀和电磁阀，通过对电磁阀顺序和比例阀开口的控制，实现工作完成。本发明的有益效果是：它具有成本低、工作效率高和混砂效果好的优点。

Description

一种新型混砂橇及其控制系统

技术领域

本发明涉及混砂橇，特别是一种新型混砂橇及其控制系统。

背景技术

随着页岩气的开发在国内备受重视，相关的设备和技术应用使用更加广泛，其中连续油管作业技术的应用尤为突出。但连续油管作业技术的使用有一个较大的问题，即目前在该技术用于喷砂切割、酸化压裂等作业时配套的设备为混砂车和压裂车，而连续油管自身由于管径较小，使用的流量亦较小（一般在1m^3’/min以下），而混砂车的流量非常大（一般在20m^3’/min以上）。因此使用混砂车不太匹配，成本过大。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种成本低、工作效率高和混砂效果好的新型混砂橇及其控制系统。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：一种新型混砂橇及其控制系统，它包括机架，所述的机架上设置有排液泵、吸液泵、混合罐、供砂器，所述的混合罐内设置有搅拌器，所述的吸液泵通过管道与混合罐连接，且吸液泵与混合罐连接的管道上设置有一进水流量计，所述的排液泵通过管道与混合罐底部连接，且排液泵与混合罐连接的管道上设置有一携砂泵压力传感器，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连接有一砂斗，砂斗安装在机架上，所述的吸液泵通过吸液马达控制，排液泵通过排液马达控制，供砂器通过供砂马达控制，搅拌器通过搅拌马达控制，所述的吸液马达、排液马达、供砂马达和搅拌马达通过液压控制系统控制；

所述的液压控制系统它包括主泵和液压油箱，所述的液压油箱上设置有一主油路和回油路，其中主泵设置在主油路上，所述的主油路上设有分别与电磁阀A、电磁阀B、电液比例阀A和电液比例阀B连通的支路，所述的回油路上设有分别与电磁阀A、电磁阀B、电液比例阀A和电液比例阀B连通的支路，所述的电磁阀A的出油支路上连接有一排液马达，所述的排液马达与电磁阀A连接的回油支路上设置有一调速阀A，所述的电磁阀B的出油支路上连接有一搅拌马达，所述的搅拌马达与电磁阀B连接的回油支路上设置有一调速阀B，所述的电液比例阀A通过油路连接有一吸液马达，所述的电液比例阀B通过油路连接有一供砂马达。

所述的供砂器上设置有一转速传感器。

所述的混合罐内设置有一混砂液位计。

所述的回油路上设置有一冷却器，在冷却器和液压油箱之间的回油路上设置有一单向阀和过滤器，所述的过滤器处于靠近液压油箱的一端。

所述的液压油箱上设置有温度计、液位计和加热器。

所述的主泵的输出端的主油路上设置有一压力表。

所述的主泵与液压油箱之间的主油路上设置有一截止阀。

本发明具有以下优点：本发明的控制系统，将多路阀集成了控制元件，通过PLC控制，操作方便简单；通过电液比例阀控制吸液泵和排液泵使混合罐内的液面高度保持在同一区间，保证了液面的恒定，进一步的保证混砂液的质量；工作时，可以连续混砂，提高了工作效率，节约了生产成本。

附图说明

图1 为本发明的结构示意图；

图2 为本发明的液压结构控制原理图；

图中，101-截止阀，102-主泵，103-主油路，104-回油路，105-压力表，106-电磁阀A，107-调速阀A，108-电液比例阀A，109-电液比例阀B，110-电磁阀B，111-调速阀B，112-排液马达，113-排液泵，114-吸液马达，115-吸液泵，116-供砂马达，117-供砂器，118-搅拌马达，119-搅拌器，120-冷却器，121-单向阀，122-过滤器，123-液压油箱，124-加热器，125-温度计，126-液位计，127-机架，128-混合罐，130-砂斗，131-转速传感器，132-携砂泵压力传感器，133-进水流量计。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的描述，本发明的保护范围不局限于以下所述：

如图1所示，一种新型混砂橇及其控制系统，它包括机架127，所述的机架127上设置有排液泵113、吸液泵115、混合罐128、供砂器117，所述的混合罐128内设置有搅拌器119，所述的吸液泵115通过管道与混合罐128连接，且吸液泵115与混合罐128连接的管道上设置有一进水流量计133，所述的排液泵113通过管道与混合罐128底部连接，且排液泵113与混合罐128连接的管道上设置有一携砂泵压力传感器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入口端连接有一砂斗130，砂斗130安装在机架127上，所述的吸液泵115通过吸液马达114控制，排液泵113通过排液马达112控制，供砂器117通过供砂马达116控制，搅拌器119通过搅拌马达118控制，所述的吸液马达114、排液马达112、供砂马达116和搅拌马达118通过液压控制系统控制；

如图2所示，所述的液压控制系统它包括主泵102和液压油箱123，所述的液压油箱123上设置有一主油路103和回油路104，其中主泵102设置在主油路103上，所述的主油路103上设有分别与电磁阀A106、电磁阀B110、电液比例阀A108和电液比例阀B109连通的支路，所述的回油路104上设有分别与电磁阀A106、电磁阀B110、电液比例阀A108和电液比例阀B109连通的支路，所述的电磁阀A106的出油支路上连接有一排液马达112，所述的排液马达112与电磁阀A106连接的回油支路103上设置有一调速阀A107，所述的电磁阀B110的出油支路上连接有一搅拌马达118，所述的搅拌马达118与电磁阀B110连接的回油支路上设置有一调速阀B111，所述的电液比例阀A108通过油路连接有一吸液马达114，所述的电液比例阀B109通过油路连接有一供砂马达116。

在本实施例中，供砂器117上设置有一转速传感器131，通过转速感器131对供砂器117的转速进行监控，保证了供砂器117供砂均匀，进一步地保证了产品质量。

在本实施例总，所述的混合罐128内设置有一混砂液位计128，混砂液位计128监测混合罐128内的液面高度，然后分别调整吸液泵115和排液泵113的流量，使混合罐128内的液面高度保持在固定区间内。

在本实施例中，为保证回油质量，所述的回油路104上设置有一冷却器120，在冷却器120和液压油箱123之间的回油路104上设置有一单向阀121和过滤器122，所述的过滤器122处于靠近液压油箱123的一端，冷却器120对液压油降温，然后再经过单向阀121流入过滤器122进行过滤，过滤过后的液压油进入液压油箱123再次使用。

在本实施例中，为更好的调节液压油参数，液压油箱123上设置有温度计125、液位计126和加热器124，温度计125显示液压油的温度，液位计126读出液压油箱123内液压油的余量，加热器124可以根据实际需要对液压油进行加热，避免液压油温度过低。

在本实施例中，为方便检测主油路103内的压力，主泵102的输出端的主油路103上设置有一压力表105。

在本实施例中，当控制系统停止工作时，为避免液压油泄露等，所述的主泵102与液压油箱123之间的主油路103上设置有一截止阀101，关闭截止阀101停止液压油的流动。

本发明的工作过程如下：

一、启动发动机带动主泵102运转，提供液压能。

二、由吸液马达114带动吸液泵115进液，并使混合罐128内的液体达到一定的高度。

三、排液马达112带动排液泵113工作，使混合罐128内液面保持在固定的区间内。

四、在需要砂液时开启供砂马达116和搅拌马达118，通过计算液体的含砂量（即砂比）、吸液泵115的流量、混合罐128液面的高度（雷达液位计监控），然后分别通过电液比例阀控制进液量和进砂量以达到作业需要的含砂液。

五、需含砂液时，停止供砂马达116，搅拌器119继续转动，延时几分钟将混砂液中的沙粒排干净。

六、完成后，将供砂器117的下端的排砂口打开，供砂马达116反向旋转，把供砂器117中的沙粒排除干净。

Claims

1.一种新型混砂橇及其控制系统，它包括机架（127），其特征在于：所述的机架（127）上设置有排液泵（113）、吸液泵（115）、混合罐（128）、供砂器（117），所述的混合罐（128）内设置有搅拌器（119），所述的吸液泵（115）通过管道与混合罐（128）连接，且吸液泵（115）与混合罐（128）连接的管道上设置有一进水流量计（133），所述的排液泵（113）通过管道与混合罐（128）底部连接，且排液泵（113）与混合罐（128）连接的管道上设置有一携砂泵压力传感器（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）入口端连接有一砂斗（130），砂斗（130）安装在机架（127）上，所述的吸液泵（115）通过吸液马达（114）控制，排液泵（113）通过排液马达（112）控制，供砂器（117）通过供砂马达（116）控制，搅拌器（119）通过搅拌马达（118）控制，所述的吸液马达（114）、排液马达（112）、供砂马达（116）和搅拌马达（118）通过液压控制系统控制；

所述的液压控制系统它包括主泵（102）和液压油箱（123），所述的液压油箱（123）上设置有一主油路（103）和回油路（104），其中主泵（102）设置在主油路（103）上，所述的主油路（103）上设有分别与电磁阀A（106）、电磁阀B（110）、电液比例阀A（108）和电液比例阀B（109）连通的支路，所述的回油路（104）上设有分别与电磁阀A（106）、电磁阀B（110）、电液比例阀A（108）和电液比例阀B（109）连通的支路，所述的电磁阀A（106）的出油支路上连接有一排液马达（112），所述的排液马达（112）与电磁阀A（106）连接的回油支路（103）上设置有一调速阀A（107），所述的电磁阀B（110）的出油支路上连接有一搅拌马达（118），所述的搅拌马达（118）与电磁阀B（110）连接的回油支路上设置有一调速阀B（111），所述的电液比例阀A（108）通过油路连接有一吸液马达（114），所述的电液比例阀B（109）通过油路连接有一供砂马达（116）。

2.根据权利要求1所述的一种新型混砂橇及其控制系统，其特征在于：所述的供砂器（117）上设置有一转速传感器（131）。

3.根据权利要求1所述的一种新型混砂橇及其控制系统，其特征在于：所述的混合罐（128）内设置有一混砂液位计（128）。

4.根据权利要求1所述的一种新型混砂橇及其控制系统，其特征在于：所述的回油路（104）上设置有一冷却器（120），在冷却器（120）和液压油箱（123）之间的回油路（104）上设置有一单向阀（121）和过滤器（122），所述的过滤器（122）处于靠近液压油箱（123）的一端。

5.根据权利要求1所述的一种新型混砂橇及其控制系统，其特征在于：所述的液压油箱（123）上设置有温度计（125）、液位计（126）和加热器（124）。

6.根据权利要求1所述的一种新型混砂橇及其控制系统，其特征在于：所述的主泵（102）的输出端的主油路（103）上设置有一压力表（105）。

7.根据权利要求1所述的一种新型混砂橇及其控制系统，其特征在于：所述的主泵（102）与液压油箱（123）之间的主油路（103）上设置有一截止阀（101）。