CN216458579U - 一种混砂设备的加药装置及混砂设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及压裂设备技术领域，并提供一种混砂设备的加药装置及混砂设备，混砂设备的加药装置包括料斗和旋转圆盘，所述料斗包括多个料仓，且各所述料仓底部均设置有下料口；所述旋转圆盘适于设置于所述料斗的下方，所述旋转圆盘上设有多个同轴分布的环形药仓，各所述环形药仓分别与各所述下料口对应设置，且各所述环形药仓的底部至少部分与下方的混砂器连通。本实用新型不仅只需要一套设备便可实现多种药剂至混砂器的投放，降低了相应成本，且投入混砂器内的药剂量可调可控，使药剂投放操作更为灵活，更符合实际工作要求。

Description

一种混砂设备的加药装置及混砂设备

技术领域

本实用新型涉及压裂设备技术领域，具体而言，涉及一种混砂设备的加药装置及混砂设备。

背景技术

压裂施工过程中使用的混砂设备例如混砂车，主要通过自动控制系统自动跟踪压裂车的施工过程，实现液面、添加剂、密度和砂泵排出压力等参数的自动控制，其作用是混合、搅拌、输送压裂介质，以给压裂车提供稳定充足的压裂液。

其中，现有混砂车主要包括混砂器和设置于混砂器上的加药装置，加药装置用于向混砂器投放干态药剂例如粉状或颗粒状药剂，但是现有的加药装置只能一对一实时加药，即一次只能添加一种药剂，如果需要加几种药剂就需要安装几套加药装置，从而导致加药装置的设计和安装更加复杂。

实用新型内容

本实用新型解决的问题是如何设计一种可以同时添加多种药剂且简单实用的加药装置。

为解决上述问题，本实用新型提供一种混砂设备的加药装置，包括：

料斗，所述料斗包括多个料仓，且各所述料仓底部均设置有下料口；

旋转圆盘，所述旋转圆盘适于设置于所述料斗的下方，所述旋转圆盘上设有多个同轴分布的环形药仓，各所述环形药仓分别与各所述下料口对应设置，且各所述环形药仓的底部至少部分与下方的混砂器连通。

可选地，该加药装置还包括驱动装置，所述驱动装置的驱动端与所述旋转圆盘驱动连接，以驱动所述旋转圆盘转动。

可选地，该加药装置还包括加药档罩，所述环形药仓包括呈周向分布的多个存药仓，所述加药档罩包括底板，所述底板设置于所述旋转圆盘的下方，以遮挡至少部分所述存药仓，所述旋转圆盘在所述驱动装置的驱动作用下进行转动，未被遮挡的所述存药仓的底部与所述混砂器连通。

可选地，所述加药档罩还包括顶板，所述顶板设置于所述旋转圆盘与所述料斗之间，所述顶板上设有多个分别与所述下料口对应的加药孔。

可选地，该加药装置还包括多个计量容器，各所述计量容器分别可拆卸设置于各所述存药仓内，所述存药仓内适于调换安装不同容积的所述计量容器。

可选地，还包括第一支架和第二支架，所述加药档罩通过所述第一支架设置于所述混砂器上，所述驱动装置通过所述第二支架设置于所述加药档罩上。

可选地，所述驱动装置包括驱动电机和驱动轴，所述驱动电机设置于所述第二支架上，所述驱动电机通过所述驱动轴与所述旋转圆盘连接。

可选地，所述驱动电机为调速电机。

可选地，还包括多个阀门，各所述阀门分别设置于各所述下料口处。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果包括：料斗的多个料仓可呈径向分布并相互隔离，从而分别盛放不同的药剂，各药剂经对应的下料口可进入下方旋转圆盘的不同环形药仓内，而旋转圆盘位于混砂器上方，且环形药仓的底部至少部分与下方的混砂器连通，也就是在环形药仓转动的过程中，其内的药剂并非同时投入混砂器内，而是可根据实际需求进行调节的。这样不仅只需要一套设备便可实现多种药剂至混砂器的投放，降低了相应成本，且投入混砂器内的药剂量可调可控，使药剂投放操作更为灵活，更符合实际工作要求。

本实用新型还提供一种混砂设备，包括混砂器以及如上所述的混砂设备的加药装置。所述混砂设备的有益效果同所述混砂设备的加药装置的有益效果，在此不再赘述。

附图说明

图1为本实用新型实施例中加药装置的结构示意图；

图2为本实用新型实施例中旋转圆盘的结构示意图；

图3为本实用新型实施例中计量容器的结构示意图；

图4为本实用新型实施例中药剂进入计量容器的剖面结构示意图；

图5为本实用新型实施例中计量容器对药剂进行计量的剖面结构示意图；

图6为本实用新型实施例中计量容器内药剂投放混砂器的剖面结构示意图；

图7为本实用新型实施例中料斗的结构示意图之一；

图8为本实用新型实施例中料斗的结构示意图之二。

附图标记说明：

1-料斗；2-旋转圆盘；21-存药仓；3-阀门；4-加药档罩；41-底板；42-顶板；421-加药孔；5-计量容器；6-第一支架；7-第二支架；8-驱动装置；81-驱动电机；82-驱动轴。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施例做详细的说明。

需要说明的是，本文提供的坐标系XZ中，X轴正向代表的右方，X轴的反向代表左方，Z轴的正向代表上方，Z轴的反向代表下方。同时，要说明的是，本实用新型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，以便这里描述的本实用新型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。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本说明书的描述中，参考术语“实施例”、“一个实施例”和“一个实施方式”等的描述意指结合该实施例或实施方式描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示实施方式中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实施方式。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或实施方式以合适的方式结合。

结合图1所示，本实用新型实施例提供一种混砂设备的加药装置，包括：

料斗1，所述料斗1包括多个料仓，且各所述料仓底部均设置有下料口；

旋转圆盘2，所述旋转圆盘2设置于所述料斗1的下方，所述旋转圆盘2上设有多个同轴分布的环形药仓，各所述环形药仓分别与各所述下料口对应设置，且各所述环形药仓的底部至少部分与下方的混砂器连通。

需要说明的是，所述料斗1包括多个料仓，各料仓内盛装不同种类药剂，每个料仓的底端均设有下料口。其中，药剂可以为粉状、颗粒状药剂。旋转圆盘2可以直接安装于混砂器(图中未示出)的上方，也可以通过第二支架7安装于混砂器的上方，多个环形药仓同轴分布设置在所述旋转圆盘2上，且各环形药仓分别对应承接于料斗1的各下料口，从而便于料斗1内的各种药剂分别经各下料口进入各环形药仓内进行存储，即各环形药仓内的药剂种类不同。在需要向混砂器内投放药剂时，各环形药仓内的各种药剂可以选择性至少部分投放混砂器内，也可以同时投放混砂器内，对于各种药剂的投放数量和次序可根据现场实际情况而定。环形药仓可以起到对药剂暂时的存储作用。

本实施例料斗1的多个料仓可呈径向分布并相互隔离，从而分别盛放不同的药剂，各药剂经对应的下料口可进入下方旋转圆盘2的不同环形药仓内，而旋转圆盘2位于混砂器上方，且环形药仓的底部至少部分与下方的混砂器连通，也就是在环形药仓转动的过程中，其内的药剂并非同时投入混砂器内，而是可根据实际需求进行调节的。这样不仅只需要一套设备便可实现多种药剂至混砂器的投放，降低了相应成本，且投入混砂器内的药剂量可调可控，使药剂投放操作更为灵活，更符合实际工作要求。

在本实用新型的一个实施例中，结合图1所示，该加药装置还包括驱动装置8，所述驱动装置8与所述旋转圆盘2驱动连接，以驱动所述旋转圆盘2转动。

需要说明的是，通过驱动装置8的驱动端与旋转圆盘2连接，从而可以驱动旋转圆盘2转动，以使旋转圆盘2在转动过程中，各环形药仓的至少部分药剂投放混砂器内。其中，驱动装置8可以设置在旋转圆盘2的上侧，也可以设置在旋转圆盘2的下侧，只要能够有效驱动旋转圆盘2转动的各种驱动装置8的结构以及安装位置均适用于本技术方案，在此不做具体限定。

在本实用新型的一个实施例中，结合图1、图2、图4和图6所示，该加药装置还包括加药档罩4，所述环形药仓包括呈周向分布的多个存药仓21，所述加药档罩4包括底板41，所述底板41设置于所述旋转圆盘2的下方，以遮挡至少部分所述存药仓21，未被遮挡的所述存药仓21的底部与所述混砂器连通。

需要说明的是，通过将加药档罩4的底板41设置于旋转圆盘2的下方例如与旋转圆盘的底部接触连接，用于遮挡各环形药仓的部分所述存药仓21，例如底板41遮挡旋转圆盘2中心左侧的存药仓21的底部，由于料斗1设置于旋转圆盘2的上侧即可以设置在加药档罩4上，可以通过料斗1向各环形药仓中心左侧的存药仓21内添加药剂并进行存储，见图4所示。当驱动装置8驱动旋转圆盘2在转动过程中，之前处于各环形药仓中左侧的存药仓21会转动到旋转圆盘2的中心右侧，此时旋转圆盘2的中心右侧的底部没有加药档罩4的遮挡，此时处于各环形药仓中心右侧的存药仓21内的药剂会无遮挡以及受重力自动投放至混砂器内，从而实现对多种药剂的投放作业，见图1和图6所示。其中，底板41可以为矩形板，也可以为半圆形板，而底板41不局限于图1中安装在旋转圆盘2的中心左侧位置，也可以安装在旋转圆盘2的中心右侧位置，将底板41设置于旋转圆盘2的底部，只要满足有效遮挡旋转圆盘2的一半结构的存药仓21这个条件底板41的其他安装位置和形状，均适用于本技术方案，在此不做具体限定。其中，旋转圆盘2在坐标系中X轴正向的一侧为旋转圆盘2的中心右侧，旋转圆盘2在坐标系中X轴反向的一侧为旋转圆盘2的中心左侧，旋转圆盘2在坐标系中Z轴正向的一侧为旋转圆盘2的上侧，旋转圆盘2在坐标系中Z轴反向的一侧为旋转圆盘2的下侧。

其中，每个环形药仓包括多个存药仓21，且多个存药仓21可以间隔排列，也可以相邻紧挨设置，只要能够便于料斗1分别向各环形药仓的左侧或右侧的存药仓21内添加药剂的多个存药仓21的其他排列方式均适用于本技术方案，在此不做具体限定。每个存药仓21可以为在旋转圆盘2上开设的通孔结构，该通孔结构可以为圆形通孔、矩形通孔或正多边形通孔，还可以为其他形状的通孔，用于存储药剂，故存药仓21的形状在此不做具体限定。例如，处于旋转圆盘2中心左侧的各环形药仓的存药仓21内均添加有药剂，见图2中存药仓21的黑色半圆和整个黑色实心圆；而处于旋转圆盘2中心右侧的各环形药仓的存药仓21内的药剂已经投放至混砂器，见图2中存药仓21的白色半圆和整个白色空心圆。

在上述实施例中，在旋转圆盘2转动过程中，对于存药仓21内的药剂的投放方式不局限于：处于旋转圆盘2中心一侧例如右侧的存药仓21内的药剂因无加药档罩4的底板41遮挡，从而受重力自动下落以投放至混砂器内的方式，还可以采用其他药剂的投放方式，例如可以选择在每个存药仓21的底部增设截止阀，只要能够在旋转圆盘2转动过程中，选择性或同时向混砂器内投放药剂的投药方式均适用于本技术方案，在此不做具体限定。

在本实用新型的一个实施例中，结合图1、图4和图5所示，所述加药档罩4还包括顶板42，所述顶板42设置于所述旋转圆盘2与所述料斗1之间，所述顶板42上设有多个分别与所述下料口对应的加药孔421。

需要说明的是，加药档罩4不仅起到对旋转圆盘2中心一侧的防护作用，也可以起到对存药仓21的上下开关阀的功能；例如通过将加药档罩4的顶板42安装于旋转圆盘2的上方，即可以与旋转圆盘2的顶端接触连接，且顶板42上设有加药孔421，当旋转圆盘2在转动停止后，料斗1的各下料口分别与顶板42上的各加药孔421位置对应连通，此时料斗1内的多种药剂分别从顶板42上的各加药孔421进入各环形药仓的存药仓21内，此时由于加药档罩4的底板41从下侧遮挡旋转圆盘2中心一侧例如左侧的存药仓21，以实现药剂进入左侧的存药仓21内，可以理解为加药档罩4的顶板42和底板41分别起到对存药仓21的打开作用和关闭作用，见图1、图2和图4所示。随后，在旋转圆盘2的转动过程中，顶板42的部分加药孔421不与存药仓21连通，此时可以理解为加药档罩4的顶板42起到对存药仓21顶部的关闭作用，见图1、图2和图5所示；随着旋转圆盘2的继续转动，当添加有药剂的存药仓21转动至旋转圆盘2的中心一侧例如右侧时，由于存药仓21的顶端和底端均没有加药档罩4的遮挡，此时存药仓21内的药剂受重力自动下落至混砂器内，可以理解为加药档罩4的底板41起到对存药仓21底部的打开作用，见图1、图2和图6所示。

其中，顶板42可以为矩形板，也可以为半圆形板，还可以为其他形状的板；当顶板42和底板41均为矩形板时，则包括顶板42和底板41的加药档罩4为内部空心且一端例如右端开口的矩形壳体结构，当顶板42和底板41均为半圆形板时，则包括顶板42和底板41的加药档罩4为内部空心且一端例如右端开口的半圆形壳体结构，从而便于一半结构的旋转圆盘2嵌设于为壳体结构的加药档罩4内。料斗1可以安装于加药档罩4的顶板42上，也可以通过连接架安装于混砂器上，只要能够实现对料斗1的安装起到固定作用的连接位置和关系均适用于本技术方案，在此不做具体限定。

在本实用新型的一个实施例中，结合图1、图3、图4、图5和图6所示，混砂设备的加药装置还包括多个计量容器5，各所述计量容器5分别可拆卸设置于各所述存药仓21内，所述存药仓21内适于调换安装不同容积的所述计量容器5。

需要说明的是，通过各计量容器5分别可拆卸设置于各存药仓21内，以及所述存药仓21内适于调换安装不同容积的所述计量容器5，从而不仅实现对进入存药仓21内的药剂进行计量，而且还可以人工更换不同容积的计量容器5，以计量不同体积或容量的药剂，以改变向混砂器内添加药剂的投放量和药剂配比。其中，每个存药仓内更换安装的不同容积的计量容器5的外径相同，但是因壁厚不同，即内径不同，从而可以计量不同容量的药剂，例如在存药仓内先安装容积为5ml计量容器，当需要更换药剂配比时，可以将原5ml计量容器取出，将其他容积的计量容器安装于此存药仓21内，以实现计量容器5的调换动作。计量容器5可为带有刻度标示的试管，且计量容器5的顶端和底端均开口。

在对药剂进行计量时，旋转圆盘2是处于静止过程，此时料斗1的各下料口、加药档罩4的顶板42上的各加药孔421以及旋转圆盘2中心一侧例如左侧的存药仓21内的计量容器5位置上下相对应且连通，且由于加药档罩4的底板41从下侧遮挡旋转圆盘2中心左侧的存药仓21，从而便于料斗1内的各种药剂可以同时添加入各环形药仓的部分计量容器5内，从而实现对多种药剂的加药作业，见图1、图2和图4所示。然后由驱动装置8驱动旋转圆盘2转动设定角度，此时由于加药档罩4的顶端和底端分别遮挡存药仓21内计量容器5的顶端和底端，可以理解为顶板42阻挡料斗1向已添加有药剂的计量容器5内添加药剂，在结合底板41从底部遮挡计量容器5的底部，使计量容器5内形成一个封闭的空间，从而实现对多种药剂的精准计量作业，见图2和图5所示。最后由驱动装置8继续驱动旋转圆盘2转动设定角度，例如已完成计量药剂的计量容器5转动至旋转圆盘2的中心一侧例如右侧，此时加药档罩4的顶端和底端不再遮挡存药仓21内计量容器5的顶端和底端，可以理解为计量容器5的顶端和底端均处于打开状态，这时各环形药仓的中心右侧的计量容器5内的各种药剂受重力自动下落投放至混砂器内，从而实现对多种药剂的同时投放加药作业，见图3和图6所示。

其中，计量容器5的外径要略小于存药仓21的内径，以便于计量容器5可以顺利放置于存药仓21内。计量容器5可以为圆筒形、圆锥形以及其他形状的计量容器5，只要能够实现对药剂计量作用的计量容器5均适用于本技术方案，在此不做具体限定。计量容器5可拆卸安装于各存药仓21内，例如可在存药仓21内的内壁设置圆环形凸台，而计量容器5的外壁开设环形凹槽，当计量容器5放置于存药仓21内时，计量容器5的环形凹槽与存药仓21的圆环形凸台相抵，以实现计量容器5的平稳可拆卸安装。又如，计量容器5的外壁设有外螺栓，存药仓21的内壁设有内螺纹，计量容器5可以以螺旋安装方式可拆卸安装于存药仓21内，当然，计量容器5与存药仓21之间也可采用其他可拆卸安装方式，在此不做具体限定。

在本实用新型的一个实施例中，结合图1所示，该加药装置还包括第一支架6和第二支架7，所述加药档罩4通过所述第一支架6设置于所述混砂器上，所述驱动装置8通过所述第二支架7设置于所述加药档罩4上。

需要说明的是，所述加药档罩4通过所述第一支架6适于设置于所述混砂器上，从而实现将加药档罩4固定安装于混砂器的上方。所述驱动装置8通过所述第二支架7设置于所述加药档罩4上，从而实现将驱动装置8固定安装于第二支架7上，为驱动装置8的安装提供支撑。其中，第一支架6、加药档罩4和第二支架7可通过紧固件例如螺栓等连接成一体结构，且第一支架6固定安装于混砂设备的混砂器上，从而保证驱动装置8和加药档罩4的安装稳定性。

在本实用新型的一个实施例中，结合图1所示，所述驱动装置8包括驱动电机81和驱动轴82，所述驱动电机81设置于所述第二支架7上，所述驱动电机81通过所述驱动轴82与所述旋转圆盘2连接。

需要说明的是，驱动电机81为旋转电机，通过驱动电机81与驱动轴82的一端驱动连接，以及驱动轴82的另一端与旋转圆盘2的中心部位连接，从而利用驱动电机81的工作，可以驱动所述驱动轴82和旋转圆盘2进行转动，从而实现通过料斗1对旋转圆盘2内的存药仓21或计量容器5内的添加药剂作业，以及存药仓21或计量容器5向混砂器内投放药剂作业。

其中，驱动轴82与旋转圆盘2的中心部位固定连接，例如驱动轴82背离驱动电机81的一端可通过销键等结构与旋转圆盘2的中心连接，以防止驱动轴82相对旋转圆盘2转动，从而实现驱动轴82和旋转圆盘2同步转动。当然，驱动装置8还可包括其他结构，例如驱动连杆，驱动连杆可设置于驱动电机81的驱动端与驱动轴82之间处，只要能够利用驱动电机81驱动旋转圆盘2转动的连接结构均适用于本技术方案，在此不做具体赘述。

在本实用新型的一个实施例中，所述驱动电机81为调速电机。

需要说明的是，通过将驱动电机81限定为调速电机，从而通过改变调速电机的转动，以改变旋转圆盘2的转速，进而实现无极改变向混砂器内投放药剂的速度。其中，调速电机可以为液压马达，即可以通过液压系统控制液压马达的转速；或者，调速电机为变频电机，即可以通过变频器控制作为调速电机的变频电机的转速；又如，调速电机可为市场上的伺服电机，从而可以实现对调速电机的无极调速作业。

在本实用新型的一个实施例中，该加药装置还包括多个阀门3，各所述阀门3分别设置于各所述下料口处。

需要说明的是，结合图7所示，料斗1包括多个料仓，每个料仓的底端设有下料口，从而可以向存药仓21或计量容器5内添加药剂。而通过在每个下料口处增设阀门3，从而可以通过控制阀门3的打开或关闭，以控制是否向存药仓21或计量容器5内添加药剂。其中，阀门3可以为电动阀门3，也可以为手动阀门3，在此不做具体限定。

本实用新型另一实施例提供混砂设备，包括混砂器以及如上实施例所述的混砂设备的加药装置，所述混砂设备的有益效果同所述混砂设备的加药装置的有益效果，在此不再赘述。

虽然本公开披露如上，但本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实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种混砂设备的加药装置，其特征在于，包括：

料斗(1)，所述料斗(1)包括多个料仓，且各所述料仓底部均设置有下料口；

旋转圆盘(2)，所述旋转圆盘(2)设置于所述料斗(1)的下方，所述旋转圆盘(2)上设有多个同轴分布的环形药仓，各所述环形药仓分别与各所述下料口对应设置，且各所述环形药仓的底部至少部分与下方的混砂器连通。

2.根据权利要求1所述的混砂设备的加药装置，其特征在于，还包括驱动装置(8)，所述驱动装置(8)与所述旋转圆盘(2)驱动连接，以驱动所述旋转圆盘(2)转动。

3.根据权利要求2所述的混砂设备的加药装置，其特征在于，还包括加药档罩(4)，所述环形药仓包括呈周向分布的多个存药仓(21)，所述加药档罩(4)包括底板(41)，所述底板(41)设置于所述旋转圆盘(2)的下方，以遮挡至少部分所述存药仓(21)，未被遮挡的所述存药仓(21)的底部与所述混砂器连通。

4.根据权利要求3所述的混砂设备的加药装置，其特征在于，所述加药档罩(4)还包括顶板(42)，所述顶板(42)设置于所述旋转圆盘(2)与所述料斗(1)之间，所述顶板(42)上设有多个分别与所述下料口对应的加药孔(421)。

5.根据权利要求4所述的混砂设备的加药装置，其特征在于，还包括多个计量容器(5)，各所述计量容器(5)分别可拆卸设置于各所述存药仓(21)内，所述存药仓(21)内适于调换安装不同容积的所述计量容器(5)。

6.根据权利要求3所述的混砂设备的加药装置，其特征在于，还包括第一支架(6)和第二支架(7)，所述加药档罩(4)通过所述第一支架(6)设置于所述混砂器上，所述驱动装置(8)通过所述第二支架(7)设置于所述加药档罩(4)上。

7.根据权利要求6所述的混砂设备的加药装置，其特征在于，所述驱动装置(8)包括驱动电机(81)和驱动轴(82)，所述驱动电机(81)设置于所述第二支架(7)上，所述驱动电机(81)通过所述驱动轴(82)与所述旋转圆盘(2)连接。

8.根据权利要求7所述的混砂设备的加药装置，其特征在于，所述驱动电机(81)为调速电机。

9.根据权利要求1至8任一项所述的混砂设备的加药装置，其特征在于，还包括多个阀门(3)，各所述阀门(3)分别设置于各所述下料口处。

10.一种混砂设备，其特征在于，包括混砂器以及如权利要求1至9任一项所述的混砂设备的加药装置。

Images