CN112791615A - 石油压裂用压裂液混合装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了石油压裂用压裂液混合装置，涉及压裂液加工技术领域，包括混合室，所述混合室的上设有进料口和出料口，还包括：搅拌组件：包括搅拌轴，所述搅拌轴的底端安装有且搅拌轴的中部滑动连接有滑动座，所述滑动座上铰接有第一搅拌棒，所述固定座上铰接有第二搅拌棒，所述第一搅拌棒和第二搅拌棒的端部相互铰接。本发明提供的通过变频电机带动搅拌轴转动的同时带动滑动座做竖直方向上的往复运动，从而使第一搅拌棒和第二搅拌棒之间夹角发生变化，从而改变了搅拌范围，避免压裂液由于搅拌不均匀。

Description

石油压裂用压裂液混合装置
技术领域
本发明涉及压裂液加工技术，具体涉及石油压裂用压裂液混合装置。
背景技术
压裂液是指由多种添加剂按一定配比形成的非均质不稳定的化学体系，是对油气层进行压裂改造时使用的工作液，它的主要作用是将地面设备形成的高压传递到地层中，使地层破裂形成裂缝并沿裂缝输送支撑剂。
如授权公告号为201420278635.3，授权公告日为2014年10月29日，名称为《一种压裂液的混配装置》的实用新型专利，其包括：预混装置，所述预混装置包括本体和与所述本体的内腔连通的进液管道，设置在所述本体顶部的进料口，和设置在所述本体底部的连接口；设置在所述预混装置底部的文丘里喷射器，所述连接口与所述文丘里喷射器的侧部管道连接，其通过设置预混装置和文丘里喷射器，使得压裂液经过两次混合，不足之处在于利用文丘里喷射器的喷射范围有限。
压裂液制备过程中的特殊之处在于，在混合的过程压裂液的粘度逐渐增大，随着压裂液的粘度增大出现混合不均匀的现象，而且也降低了压裂液的粘度，严重影响了油、气井的压裂处理效果。
发明内容
本发明的目的是提供石油压裂用压裂液混合装置及裁片机，以解决现有技术中的上述不足之处。
为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
石油压裂用压裂液混合装置，包括混合室，所述混合室的上设有进料口和出料口，还包括：搅拌组件：包括搅拌轴，所述搅拌轴的底端安装有且搅拌轴的中部滑动连接有滑动座；所述滑动座上铰接有第一搅拌棒；
所述固定座上铰接有第二搅拌棒，所述第一搅拌棒和第二搅拌棒的端部相互铰接，传动组件：包括固定连接在搅拌轴顶端的第一锥齿轮、与第一锥齿轮啮合的第二锥齿轮以及传动架，所述第二锥齿轮的端面上设置有传动销，所述传动架包括传动杆以及位于所述传动杆顶部的传动架，所述传动架上设置有C形槽，所述传动销滑动连接于所述C形槽中；所述传动杆位于所述混合室内部的部分设置有旋转座，所述旋转座套接于所述滑动座外部，所述第二锥齿轮驱动传动架将圆周运动转化为传动杆竖直方向上的往复运动以用于驱动滑动座竖直往复运动，所述搅拌轴接受变频电机驱。
优选的，所述混合室的壳体上设置有所述混合室的壳体上设置有第二锥齿轮安装座，所述第二锥齿轮设置于所述第二锥齿轮安装座上。
优选的，所述旋转座的内壁周侧环绕开设有若干个安装孔，所述安装孔的内部套接有与其相适配的滚动球体。
优选的，所述搅拌轴的周侧环绕设置有限位凸起，所述滑动座的内壁周侧环绕开设有与限位凸起相适配的限位槽。
优选的，所述变频电机的输出轴的周侧套有轴承，所述第二锥齿轮安装座连接于所述轴承上。
优选的，所述第二搅拌棒上设置有一个或两个搅拌片，所述搅拌片通过扭簧连接于所述滑动座上。
优选的，所述第二锥齿轮安装座包括环状支座，所述环状支座套接于所述轴承上，所述第二锥齿轮的中心转轴连接于所述环状支座上。
优选的，所述传动销的自由端设置有端盖，所述C形槽为贯穿于所述传动架的槽体，所述端盖贴合于所述传动架的端面上。
在上述技术方案中，本发明提供的通过变频电机带动搅拌轴转动的同时带动滑动座做竖直方向上的往复运动，从而使第一搅拌棒和第二搅拌棒之间夹角发生变化，从而改变了搅拌范围，避免压裂液由于搅拌不均匀而发生结块。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的整体的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的传动架的结构示意图；
图3为本发明实施例提供的混合室的内部结构示意图；
图4为本发明实施例提供的旋转座结构示意图；
图5为本发明实施例提供的搅拌组件的结构示意图
图6为本发明实施例提供的传动组件的结构示意图；
图7为本发明实施例提供的搅拌轴的结构示意图；
图8为本发明实施例提供的第二锥齿轮的结构示意图。
附图标记说明：
1、混合室；1.1、进料口；1.2、出料口；2、变频电机；3、搅拌轴；3.1、限位凸起；4、搅拌组件；4.1、滑动座；4.11、第一搅拌棒；4.111、搅拌片；4.112、扭簧；4.12、限位槽；4.2、固定座；4.21、第二搅拌棒；5、传动组件；5.1、第一锥齿轮；5.11、锥齿轮安装座；5.111、传动球体；5.12、输出轴；5.2、第二锥齿轮；5.21、传动销；5.2、铰接孔；5.3、传动架；5.31、C形槽；5.4、传动杆；5.5、旋转座；5.51、滚动球体；5.52、安装孔。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面将结合附图对本发明作进一步的详细介绍。
参照图1-8,石油压裂用压裂液混合装置，包括混合室1，混合室1的上设有进料口1.1和出料口1.2，还包括：
搅拌组件4：包括搅拌轴3，搅拌轴3的底端安装有4.2且搅拌轴3的中部滑动连接有滑动座4.1；
滑动座4.1上铰接有第一搅拌棒4.11；
固定座4.2上铰接有第二搅拌棒4.21；
第一搅拌棒4.11和第二搅拌棒4.21的端部相互铰接；
传动组件5：包括固定连接在搅拌轴3顶端的第一锥齿轮5.1、与第一锥齿轮5.1啮合的第二锥齿轮5.2以及传动架5.3，第二锥齿轮5.2的端面上设置有传动销5.21，传动架5.3包括传动杆5.4以及位于传动杆5.4顶部的传动架5.3，传动架5.3上设置有C形槽5.31，传动销5.21滑动连接于C形槽5.31中；传动杆5.4位于混合室1内部的部分设置有旋转座5.5，旋转座5.5套接于滑动座4.1外部；
第二锥齿轮5.2驱动传动架5.3将圆周运动转化为传动杆5.4竖直方向上的往复运动以用于驱动滑动座4.1竖直往复运动；
搅拌轴3接受变频电机2驱动。
具体的，混合室1内为压裂液的混合空间，搅拌组件4实现对压裂液的搅拌，搅拌组件4包括搅拌轴3，搅拌轴3的底部设置有固定座4.2，固定座4.2跟随搅拌轴3发生转动，搅拌轴3的中部设置有滑动座4.1，滑动座4.1跟随搅拌轴3发生转动，但是同时，其可以沿着搅拌轴3的轴向发生滑动，同时，滑动座4.1上铰接有第一搅拌棒4.11，固定座4.2上铰接有第二搅拌棒4.21，第一搅拌棒4.11和第二搅拌棒4.21的端部相互铰接，相连的第一搅拌棒4.11和第二搅拌棒4.21均为压裂液具体的搅拌结构，而且由于滑动座4.1、固定座4.2以及第一搅拌棒4.11和第二搅拌棒4.21之间的连接方式均为铰接，因此滑动座4.1沿着搅拌轴3轴向往复移动时第一搅拌棒4.11和第二搅拌棒4.21可以发生相应的运动。本实施例的创新点之一在于，搅拌轴3位于混合室外侧的部分设置套接有第一锥齿轮5.1，第一锥齿轮5.1啮合第二锥齿轮5.2，也即搅拌轴3的依次带动第一锥齿轮5.1和第二锥齿轮5.2的转动，第二锥齿轮5.2的端面也即与其转轴垂直的面上设置有传动销5.21，同时，传动架上设置C形槽5.31，传动销5.21滑动连接于C形槽5.31中，而传动架5.3由其底部的传动杆5.4予以限位只能做轴向往复运动，此时，第二锥齿轮5.2的转动通过传动销5.21和C形槽5.31迫使传动架5.3和传动杆5.4发生轴向往复运动，而传动杆5.4的另一端位于混合室1内，且连接有一旋转座5.5，如通过一横杆连接一旋转座5.5，旋转座5.5套接于滑动座4.1外部，也即旋转座会带动滑动座4.1往复运动而不会跟随其发生转动，其活动套接在滑动座4.1外部。
本实施例提供的石油压裂用压裂液混合装置，通过变频电机2带动搅拌轴3转动，使得搅拌轴3固定座4.2和滑动座4.1转动，使得第一搅拌棒4.11和第二搅拌棒4.21转动，在搅拌轴3转动的同时驱动第一锥齿轮5.1转动，从而使第二锥齿轮5.2转动，从而使第二锥齿轮5.2带动传动销5.21做偏心转动，使传动销5.21在传动架5.3端面开设的C形槽5.31内移动，从而使传动架5.3在竖直方向上往复运动，使传动架5.3带动传动杆5.4运动，从而使传动杆5.4带动滑动座4.1在搅拌轴3上做竖直方向往复运动，使变频电机2驱动搅拌轴3做圆周运动的同时还驱动滑动座4.1直线运动，也即变频电机2通过两个不同的传动路径驱动搅拌轴3转动的同时还驱动滑动座4.1做竖直方向上的往复运动的复合式运动，从而不断的改变第一搅拌棒4.11和第二搅拌棒4.21之间的夹角，扩大了搅拌范围，使压裂液搅拌的更加均匀。
本发明提供的通过变频电机2带动搅拌轴3转动的同时带动滑动座4.1做竖直方向上的往复运动，从而使第一搅拌棒4.11和第二搅拌棒4.21之间夹角不断发生变化，从而改变了搅拌范围，避免压裂液搅拌不均匀。
本发明提供的另一个实施例中，如图1和8所示，混合室1的壳体上设置有所述混合室11的壳体上设置有第二锥齿轮安装座5.11，第二锥齿轮5.2设置于所述第二锥齿轮安装座5.11上。
具体的，轴的周侧固定连接有传动球体5.111，第二锥齿轮5.2靠近第一锥齿轮5.1的端面开设有与传动球体5.111相适配的铰接孔5.2。
其中，变频电机2的输出轴5.12的周侧套有轴承，所述第二锥齿轮安装座5.11连接于轴承上；
第二锥齿轮安装座5.11包括环状支座，环状支座套接于轴承上，第二锥齿轮5.2的中心转轴连接于环状支座上。
通过将轴承套在输出轴5.12的外部，使输出轴5.12在转动时，使第二锥齿轮安装座5.11保持静止，同时在第二锥齿轮安装座5.11和第二锥齿轮5.2之间通过传动球体5.111进行连接，对第二锥齿轮5.2进行限位的同时，使第二锥齿轮5.2能够转动，从而使第一搅拌棒4.11和第二搅拌棒4.21之间夹角不断发生变化，滑动座4.1做竖直方向上的往复运动，从而使第一搅拌棒4.11和第二搅拌棒4.21之间夹角发生变化。
本发明提供的另一个实施例中，如图3、5和6所示，搅拌轴3上环绕设置有限位凸起3.1，滑动座4.1的内壁周侧环绕开设有与限位凸起3.1相适配的限位槽4.12。
通过在搅拌轴3上设置有至少一个限位凸起3.1，滑动座4.1的内壁周侧至少开设有一个与限位凸起3.1相适配的限位槽4.12，使搅拌轴3在转动时限制滑动座4.1转动，从而保证滑动座4.1能够在竖直方向上移动。
本发明提供的另一个实施例中，如图1、2和4所示，旋转座5.5的内壁周侧环绕开设有若干个安装孔5.52，安装孔5.52的内部套接有与其相适配的滚动球体5.51。
具体的，滚动球体5.51的周侧与滑动座4.1的的外周侧贴合，在搅拌轴3带动滑动座4.1转动时，从而使滑动座4.1的外壁与滚动球体5.51之间产生摩擦力，使滚动球体5.51在安装孔5.52的内部转动，从而使滑动座4.1转动时旋转座5.5保持相对静止的状态，从而使滑动座4.1转动时，使传动杆5.4能够保持静止状态，避免滑动座4.1带动传动杆5.4转动。
通过设置旋转座5.5，使搅拌轴3转动使旋转座5.5保持静止，使搅拌轴3在转动时使滚动球体5.51滚动，从而减小旋转座5.5与搅拌轴3之间的摩擦力。
本发明提供的另一个实施例中，如图6所示，第二搅拌棒4.21上设置有一个或两个搅拌片4.111，搅拌片4.111通过扭簧4.112连接于滑动座4.1上。
通过搅拌轴3对压裂液进行混合时，在搅拌的过程中使压裂液的粘度不断增大，高粘度的压裂液推动搅拌杆3.2移动，使扭簧4.112受力压缩，从而缩小了搅拌杆3.2与搅拌轴3之间的夹角，从而减小了搅拌杆3.2在转动使受到阻力，使变频电机2受到的负载减小。
本发明提供的另一个实施例中，如图1、2和3所示，传动销5.21的自由端设置有端盖，C形槽5.31为贯穿于传动架5.3的槽体，端盖贴合于传动架5.3的端面上。
通过传动销5.21在C形槽5.31滑动，从而使传动架5.3在竖直方向上往复运动，使传动架5.3带动传动杆5.4运动，从而使传动杆5.4带动滑动座4.1在搅拌轴3上做竖直方向往复运动，端盖用于对传动架5.3进行限位，避免传动架5.3在运动的过程中发生移位。
工作原理：通过变频电机2带动输出轴5.12转动，使输出轴5.12带动第一锥齿轮5.1转动，使第一锥齿轮5.1带动搅拌轴3转动，从而使搅拌轴3带动固定座4.2和滑动座4.1转动，从而使第一搅拌棒4.11和第二搅拌棒4.21转动，在第一锥齿轮5.1带动搅拌轴3转动的同时，使第一锥齿轮5.1与第二锥齿轮5.2转动，第二锥齿轮5.2带动传动销5.21做偏心转动，从而带动传动架5.3上下移动，从而使滑动座4.1做竖直方向上的往复运动，从而使第一搅拌棒4.11和第二搅拌棒4.21之间夹角不断发生变化，滑动座4.1做竖直方向上的往复运动，从而使第一搅拌棒4.11和第二搅拌棒4.21之间夹角发生变化，从而不断改变搅拌组件4的搅拌范围，使压裂液搅拌的更加均匀，在搅拌的过程中使压裂液的粘度不断增大，高粘度的压裂液推动搅拌片4.111移动，使扭簧4.112受力压缩，从而缩小了搅拌片4.111与搅拌轴3之间的夹角，从而减小了搅拌杆3.2在转动使受到阻力，使变频电机2受到的负载减小。
以上只通过说明的方式描述了本发明的某些示范性实施例，毋庸置疑，对于本领域的普通技术人员，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，上述附图和描述在本质上是说明性的，不应理解为对本发明权利要求保护范围的限制。

Claims (8)

1.石油压裂用压裂液混合装置，包括混合室(1)，所述混合室(1)的上设有进料口(1.1)和出料口(1.2)，其特征在于：还包括：
搅拌组件(4)：包括搅拌轴(3)，所述搅拌轴(3)的底端安装有(4.2)且搅拌轴(3)的中部滑动连接有滑动座(4.1)；
所述滑动座(4.1)上铰接有第一搅拌棒(4.11)；
所述固定座(4.2)上铰接有第二搅拌棒(4.21)；
所述第一搅拌棒(4.11)和第二搅拌棒(4.21)的端部相互铰接；
传动组件(5)：包括固定连接在搅拌轴(3)顶端的第一锥齿轮(5.1)、与第一锥齿轮(5.1)啮合的第二锥齿轮(5.2)以及传动架(5.3)，所述第二锥齿轮(5.2)的端面上设置有传动销(5.21)，所述传动架(5.3)包括传动杆(5.4)以及位于所述传动杆(5.4)顶部的传动架(5.3)，所述传动架(5.3)上设置有C形槽(5.31)，所述传动销(5.21)滑动连接于所述C形槽(5.31)中；所述传动杆(5.4)位于所述混合室(1)内部的部分设置有旋转座(5.5)，所述旋转座(5.5)套接于所述滑动座(4.1)外部；
所述第二锥齿轮(5.2)驱动传动架(5.3)将圆周运动转化为传动杆(5.4)竖直方向上的往复运动以用于驱动滑动座(4.1)竖直往复运动；
所述搅拌轴(3)接受变频电机(2)驱动。
2.根据权利要求1所述的石油压裂用压裂液混合装置，其特征在于：所述混合室(1)的壳体上设置有第二锥齿轮安装座(5.11)，所述第二锥齿轮(5.2)设置于所述第二锥齿轮安装座(5.11)上。
3.根据权利要求1所述的石油压裂用压裂液混合装置，其特征在于：所述旋转座(5.5)的内壁周侧环绕开设有若干个安装孔(5.52)，所述安装孔(5.52)的内部套接有与其相适配的滚动球体(5.51)。
4.根据权利要求1所述的石油压裂用压裂液混合装置，其特征在于：所述搅拌轴(3)的周侧环绕设置有限位凸起(3.1)，所述滑动座(4.1)的内壁周侧环绕开设有与限位凸起(3.1)相适配的限位槽(4.12)。
5.根据权利要求2所述的石油压裂用压裂液混合装置，其特征在于：所述变频电机(2)的输出轴(5.12)的周侧套有轴承，所述第二锥齿轮安装座(5.11)连接于所述轴承上。
6.根据权利要求1所述的石油压裂用压裂液混合装置，其特征在于：所述第二搅拌棒(4.21)上设置有一个或两个搅拌片(4.111)，所述搅拌片(4.111)通过扭簧(4.112)连接于所述滑动座(4.1)上。
7.根据权利要求5所述的石油压裂用压裂液混合装置，其特征在于：所述第二锥齿轮安装座(5.11)包括环状支座，所述环状支座套接于所述轴承上，所述第二锥齿轮(5.2)的中心转轴连接于所述环状支座上。
8.根据权利要求1所述的石油压裂用压裂液混合装置，其特征在于：所述传动销(5.21)的自由端设置有端盖，所述C形槽(5.31)为贯穿于所述传动架(5.3)的槽体，所述端盖贴合于所述传动架(5.3)的端面上。
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