CN202544830U - 用于油田或煤层气开采的混砂车 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及用于油田或煤层气开采的混砂车，包括车架，车架上设置有带有搅拌装置的混砂罐和驱动搅拌装置实现搅拌动作的搅拌驱动装置，车架上还设置有天然气-柴油混燃发动机和电动机，车架上还设置有用于储存天然气的储气罐和用于储存柴油的油箱，储气罐和油箱分别通过相应的供气管路和供油管路与天然气-柴油发动机的气缸连接，车架上还设有具有第一、二动力输入端的分动箱，天然气-柴油混燃发动机和电动机的动力输出端分别通过第一、二离合器与分动箱的第一、二动力输入端对应传动连接，分动箱的动力输出端与搅拌驱动装置的输入端传动连接。本实用新型提供了一种对环境污染低，并能够降低混砂施工成本的用于油田或煤层气开采的混砂车。
Description
技术领域
本实用新型涉及用于油田或煤层气开采设备，尤其涉及一种混砂车。
背景技术
混砂车的主要结构包括车架及其上设置的带有搅拌装置的混合罐，搅拌装置的输入端与相应搅拌马达的输出端传动连接，车架上还设有分别用于向混合罐中输砂和由混和罐中向外输出砂的输送机，混砂车的主要作用是将液体和支撑剂按一定比例混合后，向混砂车输送，经压裂泵加压后挤入井底岩层。因此混砂车时混砂车不可缺少的配套设备，其性能及工作可靠性等直接影响到压裂施工作业。
现有的用于油田或煤层气开采的混砂车均是采用单一动力源来驱动相应的液压系统，液压系统驱动搅拌装置、输送机等相混砂设备而完成混砂施工。单一动力源主要以柴油发动机为主，这种混砂车存在着耗油量大、对环境污染大等缺点，据统计，混砂设备的燃油消耗占混砂成本的20%以上，且混砂设备一般工作在偏远地区，交通运输不便，单是柴油的运输也存在着很大的困难，柴油的运输费用占钻井成本的比重也很高。另外采用单一的柴油发动机进行驱动，当柴油发动机发生损坏情况时，混砂车只能停止作业来维修，影响施工效率。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种对环境污染低，并能够降低混砂施工成本的用于油田或煤层气开采的混砂车。
为了解决上述问题，本实用新型的技术方案为：
用于油田或煤层气开采的混砂车，包括车架及其上设置的带有搅拌装置的混砂罐，车架上还设置有驱动所述搅拌装置实现搅拌动作的搅拌驱动装置，车架上还设置有天然气-柴油混燃发动机和电动机，车架上还设置有用于储存天然气的储气罐和用于储存柴油的油箱，所述的储气罐和油箱分别通过对应的供气管路和供油管路与所述天然气-柴油发动机的气缸连接，所述的车架上还设有具有第一、二动力输入端的分动箱，所述天然气-柴油混燃发动机和电动机的动力输出端分别通过第一、二离合器与所述分动箱的第一、二动力输入端对应传动连接，所述分动箱的动力输出端与所述搅拌驱动装置的输入端传动连接。
所述的搅拌驱动装置包括动力输入端传动连接于所述分动箱的动力输出端上的液压泵组，搅拌驱动装置还包括输入端通过相应液压油路与所述液压泵组的动力输出端相连的搅拌马达，所述搅拌马达的输出端与所述搅拌装置的输入端传动连接。
所述的车架上还设有分别用于向所述混砂罐中输送支撑剂和将所述混砂罐中的支撑剂向外输出的输入输送机和输出输送机，车架上还设有分别区别输入输送机和输出输送机实现输送动作的输入输送机马达和输出输送机马达，所述液压泵组的动力输出端通过相应液压油路与所述输入输送机马达和输出输送机马达的输入端相连。
所述的天然气-柴油混燃发动机和电动机沿所述车架的宽度方向上并列设置；所述的天然气-柴油混燃发动机、分动箱和液压泵组沿所述车架的长度方向上并列设置。
所述的供气管路和供油管路上分别设有控制对应管路中天然气流量和柴油流量的流量调节阀。
所述的第一、二离合器为机械式离合器、气动离合器、电动离合器或电磁离合器。
本实用新型的有益效果为：天然气-柴油混燃发动机和电动机同时作为搅拌装置的动力源，通过对应的第一、二离合器控制两者分别与分动箱传动。在一些可以得到较好电力供应的施工现场，采用电动机进行驱动，电力作为一种清洁能源，没有三废排放，价格也较柴油便宜的多，从而节省成本；在一些偏远地区进行施工时，由于电力无法得到供应，可以采用天然气-柴油混燃发动机作为动力，压缩天然气有价格低、运输方便和废气排放量低等特点，更重要的是在油田或煤层气开采区域都有现成的天然气，因此即使不从外地向钻井区域运输天然气，在施工现场也可以很容易满足混砂车对天然气燃料的需求；通过双动力源的设计，也解决了在单一动力源损坏的情况下，搅拌装置无法工作的问题。
附图说明
图1是本实用新型实施例的结构示意图；
图2是图1中天然气-柴油混燃发动机、电动机和分动箱的传动示意图。
具体实施方式
用于油田或煤层气开采的混砂车如图1~2所示：包括装有行走轮的车架7及设置于车架7上的混砂罐10，混砂罐10中设有搅拌装置，搅拌装置的输入端与车架7上设置搅拌驱动装置传动连接，搅拌驱动装置包括驱动搅拌装置实现搅拌动作的的搅拌马达13，车架7上还设置有分别用于向混砂罐10中输入支撑剂的输入输送机11和用于将混砂罐10中混好的支撑剂向外输出的输出输送机，输入输送机11和输出输送机均为螺旋提升式输送机。输入输送机11和输出输送机分别由车架7上设置的输入输送机马达12和输出输送机马达驱动。车架7上沿其宽度方向并列设置有电动机3和天然气-柴油混燃发动机1，车架7上还设有用于储存天然气的储气罐（图中未示出）和用于储存柴油的油箱（图中未示出），储气罐和油箱分别通过对应的供气管路和供油管路与天然气-柴油混燃发动机1的气缸连接，供气管路和供油管路上分别设有控制对应管路中天然气流量和柴油流量的流量调节阀，流量调节阀为设置于供气管路和供油管路上的比例换向阀，车架7上还设有控制该比例换向阀的自动切换装置。车架7上还设有在车架7长度方向上与天然气-柴油混燃发动机1并列设置的具有第一、二动力输入端的分动箱5，天然气-柴油混燃发动机1的动力输出端通过第一机械式离合器2与分动箱5的第一动力输入端传动连接，电动机3的动力输出端通过第二机械式离合器4与分动箱5的第二动力输入端传动连接，分动箱5的动力输出端传动连接有液压泵组6，液压泵组6的动力输出端分别通过对应的液压油路与搅拌马达13和输送、输出输送机马达的输入端相连。第一、二离合器旁分别设有对应的离合器位置检测系统，混砂车还包括控制仪表盘、天然气-柴油发动机点火电路控制装置和电动机启动电路控制装置，控制仪表盘上设有报警装置，报警装置、发动机点火电路控制装置和电动机启动电路控制装置均与控制仪表盘控制连接，控制仪表盘装在控制箱8中。在本实用新型的其它实施例中：分动箱的输出端还可以直接驱动搅拌装置实现搅拌动作；第一、二机械式离合器还可以被气动离合器、电动离合器或电磁离合器代替；当然比例换向阀还可以被供气管路和供油管路中分别设置的流量调节阀代替。图中件9表示加药器。
工作时，天然气-柴油发动机1或电动机3的机械能传递给搅拌马达13和输入、输出输送机马达，工作过程中只允许一个动力源工作，两动力源与分动箱5对应连接的离合器的啮合与分离状态由离合器位置检测系统检测并由控制仪表盘显示。当不工作时，第一机械式离合器2和第二机械式离合器4都处于分离状态，离合器位置检测系统检测到两离合器的位置后把信号传递给控制仪表盘，控制仪表盘上就会显示出第一、二机械式离合器都已分离；当采用电动机3作为动力源时，手动操纵第一机械式离合器2使其分离，同时手动操纵第二机械式离合器4使其合上，离合器位置检测系统检测到两离合器的位置后把信号传递给控制仪表盘，控制仪表盘上就会显示出第二机械式离合器4已啮合，第一机械式离合器2已分离，这时可以启动电动机3，电动机3将通过分动箱来5驱动液压泵组6，提供液压系统动力。当采用天然气-柴油混燃发动机1作为动力源时，手动操纵第一机械式离合器2使其合上，同时手动操纵第二机械式离合器4使其分离，离合器位置检测系统检测到两离合器的位置后把信号传递给控制仪表盘，控制仪表盘上就会显示出第一机械式离合器2已啮合，第二机械式离合器4已分离，这时启动天然气-柴油混燃发动1机，天然气-柴油混燃发动机1将通过分动箱5来驱动液压泵组动作，从而为搅拌装置提供搅拌动力、为输入、输出输送机提供输送动力，在一般情况下天然气-柴油混燃发动机1工作在天然气-柴油混燃的工作模式，只有在天然气供应不足的情况下才切换至柴油工模式。一旦第一、二机械式离合器同时啮合或发生故障，离合器位置检测系统检测到后会把信号传递给控制仪表盘，控制仪表盘上就会显示故障，另外，控制仪表盘将控制报警系统报警，同时，控制仪表盘还将控制天然气-柴油混燃发动机点火电路控制装置与电动机的启动电路控制装置切断发动机的点火电路和电动机的启动电路以确保机器的安全。
Claims (6)
1.用于油田或煤层气开采的混砂车，包括车架及其上设置的带有搅拌装置的混砂罐，车架上还设置有驱动所述搅拌装置实现搅拌动作的搅拌驱动装置，其特征在于：车架上还设置有天然气-柴油混燃发动机和电动机，车架上还设置有用于储存天然气的储气罐和用于储存柴油的油箱，所述的储气罐和油箱分别通过对应的供气管路和供油管路与所述天然气-柴油发动机的气缸连接，所述的车架上还设有具有第一、二动力输入端的分动箱，所述天然气-柴油混燃发动机和电动机的动力输出端分别通过第一、二离合器与所述分动箱的第一、二动力输入端对应传动连接，所述分动箱的动力输出端与所述搅拌驱动装置的输入端传动连接。
2.根据权利要求1所述的混砂车，其特征在于：所述的搅拌驱动装置包括动力输入端传动连接于所述分动箱的动力输出端上的液压泵组，搅拌驱动装置还包括输入端通过相应液压油路与所述液压泵组的动力输出端相连的搅拌马达，所述搅拌马达的输出端与所述搅拌装置的输入端传动连接。
3.根据权利要求2所述的混砂车，其特征在于：所述的车架上还设有分别用于向所述混砂罐中输送支撑剂和将所述混砂罐中的支撑剂向外输出的输入输送机和输出输送机，车架上还设有分别区别输入输送机和输出输送机实现输送动作的输入输送机马达和输出输送机马达，所述液压泵组的动力输出端通过相应液压油路与所述输入输送机马达和输出输送机马达的输入端相连。
4.根据权利要求1所述的混砂车，其特征在于：所述的天然气-柴油混燃发动机和电动机沿所述车架的宽度方向上并列设置；所述的天然气-柴油混燃发动机、分动箱和液压泵组沿所述车架的长度方向上并列设置。
5.根据权利要求1所述的混砂车，其特征在于：所述的供气管路和供油管路上分别设有控制对应管路中天然气流量和柴油流量的流量调节阀。
6.根据权利要求1~5任意一项所述的混砂车，其特征在于：所述的第一、二离合器为机械式离合器、气动离合器、电动离合器或电磁离合器。
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