CN204056797U - 一种用于支撑剂储存与输送装置的活动门结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及地下地层的压裂技术领域，具体涉及一种用于支撑剂储存与输送装置的活动门结构，包括罐体和和设置在所述罐体下方的传送带，所述罐体包括下罐体和套设在所述下罐体上的上罐体，所述下罐体与所述上罐体能相对运动，所述传送带包括水平段和倾斜段，所述传送带的倾斜段对应的所述上罐体侧壁上的缺口，所述缺口上设置有与其相配合的活动门。通过在倾斜度的传送带对应的上罐体上设置活动门，使得罐体能够容纳支撑剂的同时，又能够避免上罐体放下到最下部后不与传送带的倾斜段发生干涉。

Description

一种用于支撑剂储存与输送装置的活动门结构

技术领域

本实用新型涉及地下地层的压裂技术领域，具体涉及一种用于支撑剂储存与输送装置的活动门结构。 

背景技术

目前，地下地层的压裂施工中，需要由压裂装备持续地往井下注入含支撑剂的压裂液。支撑剂是一种小颗粒状固体，其作用是随压裂基液一起注入到被高压压开的地层裂缝中，支撑地层裂缝使裂缝难以闭合，从而形成地层油气资源流向井口的通道，达到油气增产的目的。 

压裂施工过程中，需要将支撑剂连续不断地提供给混砂车。目前，通常的做法有以下两种方式：一种是，提前将支撑剂储存在圆形或者方形的砂罐中，砂罐的下端为倾斜设置的出口，施工过程中通过砂罐下部的倾斜出口直接将支撑剂数送到混砂车的砂斗；其二，施工过程中直接由运砂车尾部的出砂口给混砂车的砂提供支撑剂。 

对于第一种方式，下部直接出砂的方式使得砂罐锥体部分较高，从而影响了罐体的容量。在保证罐体较大容量的情况下，罐体高度需要做得较高，使得罐体整体稳定性不好，增加了运输和安装的难度。而对于第二种方式，由于运砂车本身容量小，难以满足大、中型压裂施工中单位时间支撑剂输送量的要求。 

所以，为了解决上述问题，实用新型人设计了一种包括上罐体和下罐体的支撑剂储存与输送装置，上罐体与下罐体滑动连接，进而使装置能够小尺寸运输，而大尺寸储存，但是这种结构的支撑剂储存与输送装置，上罐体下降时，下罐体与传送带容易发生干涉，影响设备的正常工作。 

所以目前，亟需一种能够避免上罐体与传送带发生干涉的装置。 

实用新型内容

本实用新型的目的在于：针对目前支撑剂储存与输送设备中存在的上罐体与传送带发生干涉的不足，提供一种用于支撑剂储存与输送装置的活动门结构。 

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为： 

一种用于支撑剂储存与输送装置的活动门结构，包括罐体和和设置在所述罐体下方的传送带，所述罐体包括下罐体和套设在所述下罐体上的上罐体，所述下罐体与所述上罐体能相对运动，所述传送带包括水平段和倾斜段，所述传送带的倾斜段对应的所述上罐体侧壁上的缺口，所述缺口上设置有与其相配合的活动门。通过在倾斜度的传送带对应的上罐体上设置活动门，使得罐体能够容纳支撑剂的同时，又能够避免上罐体放下到最下部后不与传送带的倾斜段发生干涉。

作为优选，所述活动门包括有滑槽，所述滑槽竖直设置在所述上罐体侧壁上的缺口内，所述滑槽内滑动设置有与之相配合的滑板，所述上罐体侧壁上设置有第一挡板，所述第一挡板位于所述滑槽下方，所述滑板的宽度与所述传送带的倾斜段的宽度相配合。当上罐体放下，滑板与传送带的倾斜段的外壳接触时，滑板被传送带的外壳阻挡保持不动，而上罐体的其余部分继续放下到最低位置，所以上罐体放下时，不会与传送带发生干涉；而当上罐体升起时，当第一挡板接触到滑板时，第一挡板起到限位作用，带动滑板一起升起，当上罐体升起到工作位置时，滑板封住缺口，使上罐体形成封闭的结构，避免软体囊单独受载。 

作为优选，所述第一挡板上设置有缓冲块。在第一挡板上设置缓冲块，减缓滑板在滑槽内滑动时对上罐体的冲击。 

作为优选，所述滑板上设置有第二挡板，所述第二挡板位于所述第一挡板正上方，所述缓冲块位于所述第一挡板和第二挡板之间。由于缓冲块通常强度较低，所以将缓冲块设置在第一挡板和第二挡板之间，在起缓冲作用的同时，又能增加缓冲块的使用寿命，提高结构的稳定性。 

综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是： 

通过在上罐体上设置活动门，使得罐体能够容纳支撑剂的同时，又能够避免上罐体放下到最下部后不与传送带的倾斜段发生干涉。

附图说明

图1为支撑剂储存与输送设备的上罐体升起到位时的结构示意图； 

图2为支撑剂储存与输送设备的上罐体升起到位时的主视图；

图3为支撑剂储存与输送设备的上罐体下降到位时的主视图；

图4为导向轮和导轨相配合的结构示意图；

图5为自动防胀装置的结构示意图；

图6为锁紧装置的结构示意图；

图7为密封装置的结构示意图；

图8为活动门的结构示意图；

图9为图1中A的局部放大图；

图10为图1中B的局部放大图，

图中标记：1-罐体，2-自动防胀装置，3-锁紧装置，4-密封装置，5-活动门，101-下罐体，102-上罐体，103-支撑剂出口，104-闸阀，105-传送带，106-闸阀控制装置，107-称重传感器，108-导向装置，109-导向轮，110-导轨，111-导向槽，112-缺口，201-上防胀板，202-下防胀板，203-防胀销，204-销孔，205-缓冲板，301-伸缩装置，302-液压油缸，303-活塞杆，304-锁舌，305-缸体，306-螺孔，307-螺杆，308-套管，401-软体囊，402-挡块，403-溜砂板，501-滑槽，502-滑板，503-第一挡板，504-缓冲块，505-第二挡板。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型作详细的说明。 

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。 

如图所示的一种支撑剂储存与输送装置，包括有用于支撑剂储存的罐体1，所述罐体1上布置有用于支撑剂进入的进料口，所述罐体1包括下罐体101和套设在所述下罐体101上的上罐体102，所述下罐体101与所述上罐体102能相对运动，所述上罐体102与所述下罐体101的配合处设置有密封装置4，所述上罐体102、下罐体101和密封装置4构成上下贯通的内腔。 

将储存支撑剂的罐体1设置为可相对运动的下罐体101和上罐体102，在装置运输时，将上罐体102放下套设在下罐体101上，使得装置本体具有较低的高度，进而具有良好的稳定性，方便搬移和运输；当装置运输到位，进行支撑剂的储存和输送时，通过吊车或者其他起吊设备将上罐体102提起，罐体1高度增加，使得罐体1的容量大幅增加，进而使得罐体1的容量能够满足大、中型压裂施工中单位时间支撑剂输送量的要求。 

作为优选，所述下罐体101的下部为上大下小的锥形结构，所述下罐体101下部锥形结构的下端为支撑剂出口103。方便支撑剂能够顺利的从下罐体101下端排出。 

作为优选，所述下罐体101的支撑剂出口103处设置有闸阀104。通过闸阀104的开合程度来控制支撑剂的流量，进而使支撑剂的输出量可控。 

作为优选，下罐体101下方设置有传送带105，所述传送带105包括位于支撑剂出口103下方水平的水平段和倾斜向上的倾斜段，所述传送带105的倾斜段的低端与所述传送带105的水平段连接，所述传送带105的倾斜段的高端位于混砂车的搅拌罐进砂口处。传统压裂井场施工中，支撑剂是从砂囤底部先流入到混砂车的砂斗中，然后通过混砂车的绞笼把砂斗中的支撑剂输送到混砂车搅拌罐中，因此混砂车需要配制砂斗和若干个绞笼，绞笼和砂斗增加了混砂车车辆长度，使得混砂车布置拥挤，操作人员的操作空间狭小，而且绞笼还增加了控制成本，也使得混砂车结构和控制都比较复杂；而本发明的支撑剂储存与输送装置，在同样工况下，由于是通过传送带105直接将支撑剂直接输送到混砂车的搅拌罐中，所以，混砂车不再需要配有砂斗和绞笼，简化了混砂车的结构，优化了工艺流程。 

作为优选，所述支撑剂储存与输送装置还包括有控制所述闸阀104开合的闸阀控制装置106，所述罐体1上布置有与所述闸阀控制装置106电连接的称重传感器107或者料位测量传感器。传统压裂井场施工中，罐体1直接向混砂车的砂斗供砂，通过绞笼输送到搅拌罐中，这种输送方式，很难满足实际支撑剂单位时间输送量的要求；本发明的支撑剂储存与输送装置在罐体1的支撑剂出口103与混砂车的搅拌罐之间设置传送带105，能够在一定程度上起到缓冲的作用，可以较好地满足实际支撑剂单位时间输送量的要求；同时，在传送带105传送支撑剂时，称重传感器107或者料位测量传感器实时测量罐体1中支撑剂余量，通过闸阀控制装置106计算得到支撑剂从罐体1中流出的瞬时速度，将支撑剂从罐体1中流出的速度与搅拌罐需要的支撑剂输送速度进行对比，如果支撑剂从罐体1中流出的速度小于搅拌罐需要的支撑剂输送速度，则通过闸阀控制装置106开大闸阀104的开度，反之则通过闸阀控制装置106减小闸阀104的开度，从而将支撑剂的输送速度大致控制在实际压裂施工需要的水平。 

作为优选，所述上罐体102与所述下罐体101之间设置有导向装置108，所述导向装置108包括设置在所述上罐体102上的导向轮109和设置在所述下罐体101上的导轨110，所述导向轮109与所述导轨110相配合。通过导向装置108，使得上罐体102在相对于下罐体101滑动时，具有较小的摩擦力，方便了上罐体102的滑动，同时也避免了上罐体102与下罐体101之间的摩擦，提高了结构的可靠性和使用寿命。 

作为优选，所述导向轮109上设置有导向槽111，所述导向槽111与所述导轨110相配合。由于在导向轮109设置了与导轨110相配合的导向槽111，使得导向轮109受到导轨110的限制，避免了上罐体102相对于下罐体101滑动时在水平方向产生移位，进一步提高了结构的可靠性和稳定性。 

作为优选，所述上罐体102套设在所述下罐体101外部，下罐体101的相对侧面之间设置有拉杆。由于支撑剂呈颗粒状，堆积在罐体1内部时，会对罐体1侧壁施以水平方向的压力，随着支撑剂高度的增加，所受的水平压力就越大，使得罐体1的侧壁具有被胀开的趋势，所以将上罐体102设置在下罐体101外部，使得可以在下罐体101内部设置拉杆，以抵消支撑剂施以的水平压力，防止下罐体101被胀开。 

作为优选，所述上罐体102与所述下罐体101之间间隔设置有若干自动防胀装置2。通过在上罐体102和下罐体101之间设置自动防胀装置2，使得上罐体102提升到位，在罐体1内装填充支撑剂后，上罐体102不因支撑剂施以的水平压力而胀开，提高了设备的可靠性。 

作为优选，所述自动防胀装置2包括设置在所述下罐体101上的上防胀板201和设置在所述上罐体102上的下防胀板202，所述下防胀板202位于所述上防胀板201下方，所述上防胀板201上设置有竖直向下的防胀销203，所述下防胀板202上设置有与所述防胀销203相配合的销孔204。当上罐体102提升时，下防胀板202随上罐体102一起往上移动，当上罐体102提升到位后，上防胀板201上的防胀销203插入下防胀板202上的销孔204，由于防胀销203与销孔204相配合，使得上罐体102与下罐体101在水平方向的相对位置被固定，也就是使上罐体102与下罐体101在水平方向被连为一体，所以当上罐体102受到支撑剂水平方向的压力时，下罐体101对其反方向的拉力，进而防止了上罐体102被胀开。 

作为优选，所述上防胀板201设置在所述下罐体101上端，所述下防胀板202设置在所述上罐体102的下端。将上防胀板201设置在下罐体101上端，而下防胀板202设置在上罐体102下端，使得上罐体102的下端部位可以提升到与下罐体101的上端部位，使罐体1具有最大的容积。 

作为优选，所述上防胀板201与所述下防胀板202之间设置有缓冲板205。在上防胀板201与下防胀板202之间设置缓冲板205，降低上罐体102提升到位时下防胀板202对上防胀板201的冲击，避免上防胀板201和下防胀板202因冲击而变形。 

作为优选，所述缓冲板205固定在所述上防胀板201下侧，并套设在所述防胀销203上。将缓冲板205套设在防胀销203上，结构简单的同时，也不影响防胀销203插入销孔204内。 

作为优选，所述上罐体102与所述下罐体101之间间隔设置有若干用于固定所述上罐体102和所述下罐体101相对位置的锁紧装置3。通过设置锁紧装置3，起吊装置在将上罐体102提升到位时，锁紧装置3能够固定上罐体102和下罐体101之间的相对位置，进而可以在上罐体102被提升到位后，移开吊车或者其他起吊设备。 

作为优选，所述锁紧装置3包括有伸缩装置301，所述伸缩装置301在缩短状态时位于所述上罐体102和下罐体101之间的间隙内，所述伸缩装置301在伸长状态时超出所述上罐体102和所述下罐体101之间的间隙。在提升上罐体102时，伸缩装置301处于收缩状态，不影响上罐体102的移动，当上罐体102移动到位时，伸缩装置301伸长并且超出上罐体102与下罐体101之间的间隙，实现上罐体102和下罐体101之间相对位置的固定，此时可以拆除起吊设备，节约施工空间。 

作为优选，所述伸缩装置301包括液压油缸302和与所述液压油缸302的活塞杆303固定连接的锁舌304，所述液压油缸还可以是气缸或者其他直线运动机构。提升上罐体102过程中，当上罐体102的下端超过伸缩装置301时，控制伸缩装置301由缩短状态转为伸长状态，锁舌304被活塞杆303推动至上罐体102的下方，此时，放下上罐体102，使上罐体102放置在锁舌304上，进而支撑住上罐体102，实现罐体1高度的增加，容积的增大；当需要将上罐体102放下时，通过起吊设备将上罐体102略微提起，然后控制伸缩装置301由伸长状态转为缩短状态，然后再放下上罐体102，实现罐体1高度的降低。 

作为优选，所述液压油缸302的缸体305与所述下罐体101固定连接，所述锁舌304上设置有竖直的螺孔306，所述螺孔306内设置有与其相配合的螺杆307。由于各个设备都存在一定制造误差和装配误差，所以，各个锁紧装置3的水平高度存在偏差，而且上罐体102下缘的水平度也存在一定的误差，所以通过设置螺杆307，通过调节螺杆307消除这些误差，使各个锁紧装置3的受力近似相等，提高设备的稳定性。 

作为优选，所述液压油缸302外部套设有套管308，所述液压油缸302的缸体305固定设置在所述套管308内，所述套管308与所述下罐体101固定连接，所述锁舌304与所述套管308的内壁相配合。由于套管308固定在下罐体101上，而锁舌304与套管308的内壁相配合，使得当锁舌304伸出支撑起上罐体102时，缩短了锁舌304悬空的长度，进而提高了锁舌304支撑上罐体102的稳定性。 

作为优选，所述密封装置4包括上下贯通的环状软体囊401，所述软体囊401的上缘与所述上罐体102上缘的内壁密封连接，所述软体囊401的下缘与所述下罐体101上缘的内壁密封连接。上罐体102起升时，带动软体囊401上端往上运动从而将软体囊401拉开；上罐体102下放时，带动软体囊401上端往下运动从而将软体囊401收缩落入下罐体101内，从而密封住上罐体102与下罐体101之间的间隙，避免支撑剂流入上罐体102与下罐体101之间的间隙内。 

作为优选，所述上罐体102与所述软体囊401之间设置有挡块402。在上罐体102和软体囊401之间设置挡块402，软体囊401被挡块402朝上罐体102内部顶起，上罐体102内壁和软体囊401之间被隔开，当上罐体102往下移动时，避免软体囊401落入上罐体102与下罐体101之间的间隙中造成软体囊401的损坏。 

作为优选，所述挡块402为上小下大的楔形挡块402。将挡块402设置为上小下大的楔形挡块402，使得挡块402在顶起软体囊401的同时，支撑剂能够沿楔形挡块402的坡面往下滑落，减小了挡块402对支撑剂的阻力，进而减小了支撑剂对软体囊401的摩擦力，提高了软体囊401的使用寿命。 

作为优选，所述挡块402固定设置在所述上罐体102上端的内壁上。将挡块402固定在上罐体102上端的内壁上，避免挡块402阻碍上罐体102的移动。 

作为优选，所述挡块402为至少两个，并沿所述上罐体102上端的内壁周向均布。将挡块402设置为多个，并局部在上罐体102上端的内壁上，支撑起各个方向上的软体囊401，避免软体囊401进入到上罐体102与下罐体101之间的间隙内，同时又降低了挡块401对支撑剂滑落的阻碍。 

作为优选，所述下罐体101上端设置有溜砂板403，所述溜砂板403位于所述软体囊401下方，所述溜砂板403下端固定在所述下罐体101的上端，所述溜砂板403的上端倾斜向上朝所述上罐体102的内壁延伸。通过在软体囊401下方设置溜砂板403，溜砂板403支撑起软体囊401，避免支撑剂滑落时，由于支撑剂重力作用而将软体囊401压入上罐体102与下罐体101之间的间隙内。 

作为优选，所述溜砂板403呈上大下小的漏斗状，所述溜砂板403上端的外径小于所述挡块402下端的内径。避免溜砂板403阻碍上罐体102往下移动。 

作为优选，所述传送带105的倾斜段对应的所述上罐体102的侧壁上设置有缺口112，所述缺口112上设置有与其相配合的活动门5。通过在上罐体102上设置活动门5，使得罐体1能够容纳支撑剂的同时，又能够避免上罐体102放下到最下部后不与传送带105的倾斜段发生干涉。 

作为优选，所述活动门5包括有滑槽501，所述滑槽501竖直设置在所述上罐体102侧壁上的缺口112内，所述滑槽501内滑动设置有与之相配合的滑板502，所述上罐体102侧壁上设置有第一挡板503，所述第一挡板503位于所述滑槽501下方，所述滑板502的宽度与所述传送带105的倾斜段的宽度相配合。当上罐体102放下，滑板502与传送带105的倾斜段的外壳接触时，滑板502被传送带105的外壳阻挡保持不动，而上罐体102的其余部分继续放下到最低位置，所以上罐体102放下时，不会与传送带105发生干涉；而当上罐体102升起时，当第一挡板503接触到滑板502时，第一挡板503起到限位作用，带动滑板502一起升起，当上罐体102升起到工作位置时，滑板502封住缺口112，使上罐体102形成封闭的结构，避免软体囊401单独受载。 

作为优选，所述第一挡板503上设置有缓冲块504。在第一挡板503上设置缓冲块504，减缓滑板502在滑槽501内滑动时对上罐体102的冲击。 

作为优选，所述滑板502上设置有第二挡板505，所述第二挡板505位于所述第一挡板503正上方，所述缓冲块504位于所述第一挡板503和第二挡板505之间。由于缓冲块504通常强度较低，所以将缓冲块504设置在第一挡板503和第二挡板505之间，在起缓冲作用的同时，又能增加缓冲块504的使用寿命，提高结构的稳定性。 

凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。 

Claims (4)

1.一种用于支撑剂储存与输送装置的活动门结构，包括罐体和和设置在所述罐体下方的传送带，其特征在于，所述罐体包括下罐体和套设在所述下罐体上的上罐体，所述下罐体与所述上罐体能相对运动，所述传送带包括水平段和倾斜段，所述传送带的倾斜段对应的所述上罐体侧壁上的缺口，所述缺口上设置有与其相配合的活动门。

2.根据权利要求1所述的用于支撑剂储存与输送装置的活动门结构，其特征在于，所述活动门包括有滑槽，所述滑槽竖直设置在所述上罐体侧壁上的缺口内，所述滑槽内滑动设置有与之相配合的滑板，所述上罐体侧壁上设置有第一挡板，所述第一挡板位于所述滑槽下方，所述滑板的宽度与所述传送带的倾斜段的宽度相配合。

3.根据权利要求2所述的用于支撑剂储存与输送装置的活动门结构，其特征在于，所述第一挡板上设置有缓冲块。

4.根据权利要求3所述的用于支撑剂储存与输送装置的活动门结构，其特征在于，所述滑板上设置有第二挡板，所述第二挡板位于所述第一挡板正上方，所述缓冲块位于所述第一挡板和第二挡板之间。