CN113431545A - 一种压裂车、压裂车车台发动机启动方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种压裂车、压裂车车台发动机启动方法及装置，压裂车包括：底盘驱动装置；取力器，所述取力器的一端适于与所述底盘驱动装置驱动连接；启动泵，所述启动泵与所述取力器的另一端传动连接；启动马达和液压启动阀，所述启动马达通过所述液压启动阀与所述启动泵连通；车台发动机，所述车台发动机与所述启动马达驱动连接；启动装置，所述启动装置分别与所述底盘驱动装置、所述取力器、所述液压启动阀电连接，所述启动装置用于控制所述底盘驱动装置的输出转速，还用于控制所述取力器与所述底盘驱动装置之间的通断，以及用于控制所述液压启动阀的转向。本发明的技术方案提高了车台发动机的启动效率，降低了工作人员的工作量。
Description
技术领域
本发明涉及压裂车控制技术领域，具体而言，涉及一种压裂车、压裂车车台发动机启动方法及装置。
背景技术
压裂车是用于向井内注入高压、大排量压裂液，将地层压开并把支撑剂挤入裂缝的专用车辆，包括底盘发动机和车台发动机，底盘发动机用于为压裂车行走提供动力，车台发动机用于为压裂泵提供动力。
目前，在控制车台发动机启动时，首先由工作人员在压裂车驾驶室内启动底盘发动机，并控制底盘发动机升速，然后由该工作人员或另一名工作人员到车台发动机的控制柜处，控制启动马达启机，然后通过底盘发动机的驱动启动车台发动机。然而由于车台发动机的控制柜与驾驶室相距较远，整个启动过程需要多个工作人员配合操作，或一个工作人员在驾驶室和控制柜之间频繁切换位置，并且需要人工判断设备状态，操作复杂，效率较低。
发明内容
本发明解决的问题是如何提高车台发动机的启动效率，降低工作人员的工作量。
为解决上述问题，本发明提供一种压裂车、压裂车车台发动机启动方法及装置。
第一方面，本发明提供了一种压裂车，包括：
底盘驱动装置；
取力器，所述取力器的一端适于与所述底盘驱动装置驱动连接；
启动泵，所述启动泵与所述取力器的另一端传动连接；
启动马达和液压启动阀，所述启动马达通过所述液压启动阀与所述启动泵连通；
车台发动机，所述车台发动机与所述启动马达驱动连接；
启动装置，所述启动装置分别与所述底盘驱动装置、所述取力器、所述液压启动阀电连接，所述启动装置用于控制所述底盘驱动装置的输出转速，还用于控制所述取力器与所述底盘驱动装置之间的通断，以及用于控制所述液压启动阀的转向。
可选地，所述底盘驱动装置包括底盘发动机和底盘变速箱，所述底盘发动机和所述底盘变速箱驱动连接，所述底盘变速箱适于通过所述取力器与所述启动泵传动连接，所述底盘发动机与所述启动装置电连接。
第二方面，本发明提供了一种压裂车车台发动机启动方法，基于如上所述的压裂车，所述压裂车车台发动机启动方法包括：
获取启动信号，根据所述启动信号启动底盘驱动装置；
若所述底盘驱动装置启动成功，则控制取力器与所述底盘驱动装置连接；
当启动泵取力成功时，控制所述底盘驱动装置的输出转速升速至标定速度，以使所述底盘驱动装置通过所述取力器带动所述启动泵启动；
当所述启动泵启动成功时，控制液压启动阀转向，以使所述启动泵驱动所述启动马达，所述启动马达启动车台发动机。
可选地，在所述启动马达启动车台发动机之后，所述压裂车车台发动机启动方法还包括：
当所述车台发动机启动成功时，控制所述取力器脱离所述底盘驱动装置，并控制所述底盘驱动装置停机；
当所述车台发动机启动失败时，重新控制所述液压启动阀转向。
可选地，所述车台发动机启动成功包括：在所述启动泵启动成功后的第一标定时长内，所述车台发动机的转速达到标定转速，并持续第二标定时长。
可选地，所述重新控制所述液压启动阀转向包括：
当所述车台发动机启动失败时，从确定所述车台发动机启动失败时起，间隔第三标定时长后重新控制所述液压启动阀转向。
可选地，在控制所述液压启动阀转向前，所述压裂车车台发动机启动方法还包括：
检测所述车台发动机是否正常运行，若是，则停止控制所述液压启动阀转向；若否，则控制所述液压启动阀转向。
可选地，所述启动信号包括自动启动信号，所述根据所述启动信号启动底盘驱动装置包括：
检测是否获得自动控制授权信号；
若是，则根据所述自动启动信号启动所述底盘驱动装置；若否，则不做处理。
第三方面，本发明提供了一种压裂车车台发动机启动装置，包括：
获取模块，用于获取启动信号，根据所述启动信号启动底盘驱动装置；
取力模块，用于若所述底盘驱动装置启动成功，则控制取力器与所述底盘驱动装置连接；
调速模块，用于当启动泵取力成功时，控制所述底盘驱动装置的输出转速升速至标定速度，以使所述底盘驱动装置通过所述取力器带动所述启动泵启动；
驱动模块，用于当所述启动泵启动成功时，控制液压启动阀转向，所述启动泵驱动所述启动马达，以使所述启动马达启动车台发动机。
第四方面，本发明提供了一种计算机可读存储介质，所述存储介质上存储有计算机程序，当所述计算机程序被控制器执行时，实现如上所述的压裂车车台发动机启动方法。
本发明的压裂车、压裂车车台发动机启动方法及装置的有益效果是：通过启动装置控制底盘驱动装置启动，当底盘驱动装置启动后，控制取力器自动与底盘驱动装置连接，底盘驱动装置通过取力器驱动启动泵，然后可通过启动装置控制底盘驱动装置升速，直至驱动启动泵启动成功，此时启动装置控制液压启动阀转向，并控制车台发动机的电源电流导通和/或液压油导通，液压启动阀启动后，启动泵和启动马达连通，液压油流入启动马达，驱动启动马达工作，启动马达带动车台发动机启动。本发明的技术方案通过启动装置判断不同该时刻设备的状态，进而自动控制整个启动过程，不需人工操作，大幅降低了工作人员的工作量，提高了车台发动机的启动效率和便捷性。
附图说明
图1为本发明实施例的一种压裂车的结构示意图；
图2为本发明实施例的一种压裂车车台发动机启动方法的流程示意图；
图3为本发明另一实施例的一种压裂车车台发动机启动方法的流程示意图；
图4为本发明又一实施例的一种压裂车车台发动机启动装置的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。
需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。
如图1所示，本发明实施例提供的一种压裂车，包括：
底盘驱动装置。其中，所述底盘驱动装置包括底盘发动机和底盘变速箱，所述底盘发动机和所述底盘变速箱驱动连接，所述底盘变速箱适于通过所述取力器与所述启动泵传动连接，所述底盘发动机与所述启动装置电连接。具体地，底盘变速箱可采用自动变速箱，启动装置在控制底盘驱动装置的转速时，就可直接控制底盘发动机的转速，底盘变速箱会根据底盘发动机的转速自动调整传动比和转矩比。
取力器，所述取力器的一端适于与所述底盘驱动装置驱动连接。
启动泵，所述启动泵与所述取力器的另一端传动连接。
启动马达和液压启动阀，所述启动马达通过所述液压启动阀与所述启动泵连通。具体地，启动泵和启动马达均采用液压驱动。
车台发动机，所述车台发动机与所述启动马达驱动连接。
启动装置，所述启动装置分别与所述底盘驱动装置、所述取力器、所述液压启动阀电连接，所述启动装置用于控制所述底盘驱动装置启停和所述底盘驱动装置的输出转速，还用于控制所述取力器与所述底盘驱动装置之间的通断，以及用于控制所述液压启动阀的转向。
具体地，启动装置还用于控制车台发动机的电流通断和/或液压油通断，以控制车台发动机启机或停机，当车台发动机启机后，通过启动马达的驱动以启动车台发动机。
本实施例中，通过启动装置控制底盘驱动装置启动，当底盘驱动装置启动后，控制取力器自动与底盘驱动装置连接，底盘驱动装置通过取力器驱动启动泵，然后可通过启动装置控制底盘驱动装置升速，直至驱动启动泵启动成功，此时启动装置控制液压启动阀转向，并控制车台发动机的电源电流导通和/或液压油导通，液压启动阀启动后，启动泵和启动马达连通，液压油流入启动马达，驱动启动马达工作，启动马达带动车台发动机启动。本发明的技术方案通过启动装置判断不同该时刻设备的状态，进而自动控制整个启动过程，不需人工操作，大幅降低了工作人员的工作量，提高了车台发动机的启动效率和便捷性。
如图2和图3所示，本发明实施例提供的一种压裂车车台发动机启动方法，基于如上所述的压裂车，执行主体可为控制器和服务器等处理设备，所述压裂车车台发动机启动方法包括：
步骤S110，获取启动信号，根据所述启动信号启动底盘驱动装置。
具体地，可根据启动信号控制底盘驱动装置的电流通断，进而控制底盘驱动装置的启停。启动装置获取启动信号，可通过遥控等远程设备或启动按钮等本地装置传输启动信号至启动装置。
步骤S120，若所述底盘驱动装置启动成功，则控制取力器与所述底盘驱动装置连接。
具体地，判断底盘驱动装置是否启动成功，若成功，则自动挂取力器，即自动控制取力器与底盘驱动装置连接；若否，则重新启动底盘驱动装置，直至底盘驱动装置启动或者重启次数达到预设次数。
步骤S130，当启动泵取力成功时，控制所述底盘驱动装置的输出转速升速至标定速度，以使所述底盘驱动装置通过所述取力器带动所述启动泵启动。
具体地，判断启动泵是否取力成功，即判断取力器是否与底盘驱动装置成功连接，可根据启动泵是否开始运转判断启动泵是否取力成功，若是，则控制底盘驱动装置的输出转速升速；若否，则重新挂取力器，直至取力器成功与底盘驱动装置连接，或重新连接次数达到预设的次数。
步骤S140，当所述启动泵启动成功时，控制液压启动阀转向，以使所述启动泵驱动所述启动马达，所述启动马达启动车台发动机。
具体地，启动泵和启动马达可均采用液压控制，判断启动泵是否启动成功，即判断启动泵是否取力成功，可通过判断启动泵的转速是否达到预定转速来判断启动泵是否启动成功，当启动泵成功启动时，控制液压启动阀转向，启动泵和启动马达之间连通，液压油流入启动马达，驱动启动马达开始工作，进而带动车台发动机启动。
本实施例中，工作人员只需输入启动信号，根据该启动信号自动控制整个启动过程，并且自动判断设备状态，减少了人工干预，大幅降低了工作人员的工作量，并且相较于人工启动方式，启动速度更快、效率更高。
可选地，在所述启动马达启动车台发动机之后，所述压裂车车台发动机启动方法还包括：
当所述车台发动机启动成功时，控制所述取力器脱离所述底盘驱动装置，并控制所述底盘驱动装置停机；
当所述车台发动机启动失败时，重新控制所述液压启动阀转向。
具体地，当车台发动机启动成功时，则不需要再用到底盘驱动装置和取力器，为了节能和降低设备损耗，此时依次控制取力器脱离和底盘驱动装置熄火停机。当车台发动机启动失败时，可能是液压启动阀没有转向或转向出错，因此可重新控制液压启动阀再次转向，重新启动车台发动机。
可选地，所述车台发动机启动成功包括：在所述启动泵启动成功后的第一标定时长内，所述车台发动机的转速达到标定转速，并持续第二标定时长。
具体地，可通过预设的检测车台发动机的转速传感器检测车台发动机的转速，假设第一标定时长为45s，标定转速为600r/min，第二标定时长为15s，则车台发动机启动成功可表示为在启动泵启动成功后的45s内，车台发动机的转速达到600r/min，并且在大于或等于600r/min的转速上持续15s以上。
可选地，所述重新控制所述液压启动阀转向包括：
当所述车台发动机启动失败时，从确定所述车台发动机启动失败时起，间隔第三标定时长后重新控制所述液压启动阀转向。
本可选的实施例中，可使第一标定时长大于第二标定时长，若在启动泵启动成功后的第一标定时长内，车台发动机的转速未达到标定转速，或未在标定转速以上持续第二标定时长，则确定在启动泵启动成功后经过第一标定时长后的时刻为确定车台发动机启动失败的时刻，从该时刻开始的第三标定时长内不允许重启车台发动机，在该时刻开始经过第三标定时长会再自动重启车台发动机，避免车台发动机重启过于频繁，发热量过大，对车台发动机造成损伤。
可选地，在控制所述液压启动阀转向前，所述压裂车车台发动机启动方法还包括：
检测所述车台发动机是否正常运行，若是，则停止控制所述液压启动阀转向；若否，则控制所述液压启动阀转向。
本可选的实施例中，由于确定车台发动机启动失败时，不允许立刻重启，需要在间隔第三标定时长后再自动控制液压启动阀转向，以控制车台发动机重启，而可能存在车台发动机在第三标定时长对应的时间范围内启动成功的情况，例如车台发动机在第一标定时长对应的时间范围内开始运行，在第一标定时长结束时，转速未达到标定转速，或达到了标定转速但持续时长未达到第二标定时长，但是在后续的第三标定时长的时间范围内车台发动机的转速达到了标定转速，并且持续时间超过了第二标定时长，此时车台发动机已启动成功，若再次控制液压启动阀转向，重新启动车台发动机则不必要，而且还可能干涉影响车台发动机的正常运行。因此，在控制液压启动阀转向前，预先检查车台发动机是否已成功启动，避免重复启动对车台发动机的正常运行造成不利影响，保护设备。
可选地，所述启动信号包括自动启动信号，所述根据所述启动信号启动底盘驱动装置包括：
检测是否获得自动控制授权信号；
若是，则根据所述自动启动信号启动所述底盘驱动装置；若否，则不做处理。
具体地，为了保证压裂车各设备的操控安全性，除了自动控制，还需保留对各设备的本地控制功能。可设置切换开关，可在自动控制和本地控制两种控制模式中进行切换，本实施例中的启动方法就为自动控制模式，本地控制模式为现有技术中的人工操作方式。当切换开关切换到自动控制模式时，输出自动控制授权信号，此时通过本实施例中的启动方法自动启动车台发动机，而切换开关为本地控制模式时，表示只允许人工操作，此时不允许自动控制车台发动机启动，能够在提高设备控制效率和便利性的同时，增加设备控制的安全性。
如图4所示，本发明又一实施例提供的一种压裂车车台发动机启动装置，包括：
获取模块，用于获取启动信号，根据所述启动信号启动底盘驱动装置；
取力模块，用于若所述底盘驱动装置启动成功，则控制取力器与所述底盘驱动装置连接；
调速模块，用于当启动泵取力成功时，控制所述底盘驱动装置的输出转速升速至标定速度，以使所述底盘驱动装置通过所述取力器带动所述启动泵启动；
驱动模块，用于当所述启动泵启动成功时，控制液压启动阀转向，所述启动泵驱动所述启动马达，以使所述启动马达启动车台发动机。
本发明另一实施例提供的一种压裂车车台发动机启动装置，包括：
上位机控制器，用于获取启动信号，并输出所述启动信号至底盘控制器；
底盘控制器，用于根据所述启动信号启动底盘驱动装置，并判断所述底盘驱动装置是否启动成功，若启动成功，则控制取力器与所述底盘驱动装置连接；判断启动泵是否取力成功，若取力成功，则控制所述底盘驱动装置的输出转速升速至标定速度，所述底盘驱动装置通过所述取力器带动所述启动泵启动；判断所述启动泵是否启动成功，若所述启动泵启动成功，则反馈启动泵启动信号至上位机控制器；
上位机控制器，还用于根据所述启动泵启动信号控制液压启动阀转向，所述启动泵驱动所述启动马达，所述启动马达启动车台发动机。
本实施例中，上位机控制器可通过CAN总线与底盘控制器进行通讯。上位机控制器可为现有压裂车的车台发动机控制柜中的控制器，底盘控制器可为现有压裂车的驾驶室中的控制器，只需在两个控制器之间建立通讯连接，通过两个控制器的配合自动控制车台发动机的启动，不需要对压裂车的现有结构进行大幅改动，能够节约成本，并且能够扩大上述车台发动机启动方法在现有结构的压裂车中的应用范围。
本发明又一实施例提供的一种计算机可读存储介质上存储有计算机程序，当所述计算机程序被控制器执行时，实现如上所述的压裂车车台发动机启动方法。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory，ROM)或随机存储记忆体(Random AccessMemory，RAM)等。在本申请中，所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本发明实施例方案的目的。另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以是两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
虽然本发明公开披露如上，但本发明公开的保护范围并非仅限于此。本领域技术人员在不脱离本发明公开的精神和范围的前提下，可进行各种变更与修改，这些变更与修改均将落入本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种压裂车，其特征在于，包括：
底盘驱动装置；
取力器，所述取力器的一端适于与所述底盘驱动装置驱动连接；
启动泵，所述启动泵与所述取力器的另一端传动连接；
启动马达和液压启动阀，所述启动马达通过所述液压启动阀与所述启动泵连通；
车台发动机，所述车台发动机与所述启动马达驱动连接；
启动装置，所述启动装置分别与所述底盘驱动装置、所述取力器、所述液压启动阀电连接，所述启动装置用于控制所述底盘驱动装置的输出转速，还用于控制所述取力器与所述底盘驱动装置之间的通断，以及用于控制所述液压启动阀的转向。
2.根据权利要求1所述的压裂车，其特征在于，所述底盘驱动装置包括底盘发动机和底盘变速箱，所述底盘发动机和所述底盘变速箱驱动连接，所述底盘变速箱适于通过所述取力器与所述启动泵传动连接，所述底盘发动机与所述启动装置电连接。
3.一种压裂车车台发动机启动方法，其特征在于，基于如权利要求1或2所述的压裂车，所述压裂车车台发动机启动方法包括：
获取启动信号，根据所述启动信号启动底盘驱动装置；
若所述底盘驱动装置启动成功，则控制取力器与所述底盘驱动装置连接；
当启动泵取力成功时，控制所述底盘驱动装置的输出转速升速至标定速度，以使所述底盘驱动装置通过所述取力器带动所述启动泵启动；
当所述启动泵启动成功时，控制液压启动阀转向，以使所述启动泵驱动所述启动马达，所述启动马达启动车台发动机。
4.根据权利要求3所述的压裂车车台发动机启动方法，其特征在于，在所述启动马达启动车台发动机之后，所述压裂车车台发动机启动方法还包括：
当所述车台发动机启动成功时，控制所述取力器脱离所述底盘驱动装置，并控制所述底盘驱动装置停机；
当所述车台发动机启动失败时，重新控制所述液压启动阀转向。
5.根据权利要求4所述的压裂车车台发动机启动方法，其特征在于，所述车台发动机启动成功包括：在所述启动泵启动成功后的第一标定时长内，所述车台发动机的转速达到标定转速，并持续第二标定时长。
6.根据权利要求4所述的压裂车车台发动机启动方法，其特征在于，所述重新控制所述液压启动阀转向包括：
当所述车台发动机启动失败时，从确定所述车台发动机启动失败时起，间隔第三标定时长后重新控制所述液压启动阀转向。
7.根据权利要求6所述的压裂车车台发动机启动方法，其特征在于，在控制所述液压启动阀转向前，所述压裂车车台发动机启动方法还包括：
检测所述车台发动机是否正常运行，若是，则停止控制所述液压启动阀转向；若否，则控制所述液压启动阀转向。
8.根据权利要求3至7任一项所述的压裂车车台发动机启动方法，其特征在于，所述启动信号包括自动启动信号，所述根据所述启动信号启动底盘驱动装置包括：
检测是否获得自动控制授权信号；
若是，则根据所述自动启动信号启动所述底盘驱动装置；若否，则不做处理。
9.一种压裂车车台发动机启动装置，其特征在于，包括：
获取模块，用于获取启动信号，根据所述启动信号启动底盘驱动装置；
取力模块，用于若所述底盘驱动装置启动成功，则控制取力器与所述底盘驱动装置连接；
调速模块，用于当启动泵取力成功时，控制所述底盘驱动装置的输出转速升速至标定速度，以使所述底盘驱动装置通过所述取力器带动所述启动泵启动；
驱动模块，用于当所述启动泵启动成功时，控制液压启动阀转向，所述启动泵驱动所述启动马达，以使所述启动马达启动车台发动机。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述存储介质上存储有计算机程序，当所述计算机程序被控制器执行时，实现如权利要求3至8任一项所述的压裂车车台发动机启动方法。
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| CN202110734055.5A Active CN113431545B (zh) | 2021-06-30 | 2021-06-30 | 一种压裂车、压裂车车台发动机启动方法及装置 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114704414A (zh) * | 2022-04-08 | 2022-07-05 | 烟台杰瑞石油装备技术有限公司 | 控制发动机启动的方法 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN204099301U (zh) * | 2014-08-31 | 2015-01-14 | 三一重型能源装备有限公司 | 液压系统及压裂车 |
| CN106357179A (zh) * | 2016-09-08 | 2017-01-25 | 湖北航天技术研究院总体设计所 | 一种取力发电机启动监控装置及方法 |
| CN106522909A (zh) * | 2016-03-15 | 2017-03-22 | 湖北中油科昊机械制造有限公司 | 页岩气专用新型压裂车 |
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-
2021
- 2021-06-30 CN CN202110734055.5A patent/CN113431545B/zh active Active
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