CN218624195U - 电驱压裂装置及压裂设备组 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及压裂设备技术领域，提供一种电驱压裂装置及压裂设备组，包括底座；压裂泵设置于底座上；驱动机构与压裂泵相连接，用于驱动压裂泵运行；控制机构设置于底座上，控制机构与驱动机构相连接，控制机构被配置为基于压裂泵的输出功率控制驱动机构运行；发电机组设置于底座上，发电机组与控制机构相连接，发电机组被配置为与驱动机构的电压一致，发电机组用于发电并向控制机构传输电能。本实用新型取消了传统电驱压裂装置中变压器等配套设备，由底座上的发电机组直接供电，实现了电驱压裂装置能够适用于无电或缺电的应用场景的效果。

Description

电驱压裂装置及压裂设备组

技术领域

本实用新型涉及压裂设备技术领域，尤其涉及一种电驱压裂装置及压裂设备组。

背景技术

电驱压裂装置为压裂设备组的主要部分，该装置一般由压裂泵、驱动压裂泵运行的驱动件以及对驱动件供电的发电机组构成。

目前的电驱压裂装置多采用网电接入的方式，即通过终端的发电机组发电后，输出高电压的电流，并经过变压站降压后远程传输至电驱压裂装置的驱动件，以使得驱动件能够将电能转化为机械能并带动压裂泵运行。然而在一些使用工况下，例如在部分无电或缺电区域无法通过拉网电的方式传输电能，进而导致电驱压裂装置使用受限。

实用新型内容

本实用新型提供一种电驱压裂装置及压裂设备组，用以解决现有技术中电驱压裂装置在无法通过网电接入传输电能的应用场景中使用受限的缺陷，实现电驱压裂装置能够适用于无电或缺电的应用场景的效果。

本实用新型提供一种电驱压裂装置，包括：

底座；

压裂泵，设置于所述底座上；

驱动机构，与所述压裂泵相连接，用于驱动所述压裂泵运行；

控制机构，设置于所述底座上，所述控制机构与所述驱动机构相连接，所述控制机构被配置为基于所述压裂泵的输出功率控制所述驱动机构运行；

发电机组，设置于所述底座上，所述发电机组被配置为与所述驱动机构的电压一致，所述发电机组与所述控制机构相连接，所述发电机组用于发电并向所述控制机构传输电能。

根据本实用新型提供的一种电驱压裂装置，所述驱动机构包括多个电机，多个所述电机的驱动端与所述压裂泵相连接。

根据本实用新型提供的一种电驱压裂装置，所述驱动机构为单电机，所述单电机的驱动端通过联轴器与所述压裂泵相连接。

根据本实用新型提供的一种电驱压裂装置，还包括储能机构，所述储能机构分别与所述控制机构和所述发电机组相连接，所述储能机构用于存储所述发电机组输出的电能、且用于向所述控制机构传输电能。

根据本实用新型提供的一种电驱压裂装置，还包括设置于所述底座上的润滑机构，所述润滑机构包括润滑泵以及与所述润滑泵相连接的润滑油箱，所述润滑泵用于输送所述润滑油箱内的润滑油至所述压裂泵的润滑点。

根据本实用新型提供的一种电驱压裂装置，还包括冷却机构，所述冷却机构包括环绕于所述驱动机构上的冷却管路和用于对所述冷却管路进行散热的散热器。

根据本实用新型提供的一种电驱压裂装置，所述底座为车架或橇座。

根据本实用新型提供的一种电驱压裂装置，所述发电机组为柴油发电机、燃气发电机或涡轮发电机中的至少一种。

本实用新型还提供一种压裂设备组，包括所述的电驱压裂装置。

本实用新型提供的一种电驱压裂装置及压裂设备组，通过对发电机组选型，使发电机组与驱动机构需要的电压等级保持一致，这样即可使发电机组能够直接供电而不需要通过变压器降低电压并以网电接入的方式传输电能，进而能够将发电机组、驱动机构、控制机构以及压裂泵均集成于一个底座上，通过移动底座即可将电驱压裂装置整体移动至一应用场景中使用，使用过程中由发电机组直接发电并将电能传输至控制机构，控制机构基于压裂泵的输出功率控制驱动机构运行，进而驱动压裂泵工作。本实用新型取消了传统电驱压裂装置中变压器等配套设备，由底座上的发电机组直接供电，实现了电驱压裂装置能够适用于无电或缺电的应用场景的效果。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型提供的电驱压裂装置的结构示意图。

附图标记：

1：底座；2：压裂泵；3：驱动机构；4：控制机构；5：发电机组；6：润滑机构；7：冷却机构。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型中的附图，对本实用新型中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

相关技术中，传统的电驱压裂装置主要由压裂泵、驱动压裂泵运行的驱动件以及对驱动件供电的发电机组构成，对驱动件供电一般采用网电接入的方式，网电接入的方式是指在终端供电中心具有能够输出高电压电流的发电机组，该发电机组能够向多个区域的电驱压裂装置共同供电，发电机组输出的电流经过变压控制柜降压后以拉网电的方式输送至电驱压裂装置的驱动件，进而使驱动件得到电能，并将电能转化为机械能驱动压裂泵运行。

然而在一些应用场景中，例如无电或缺电的区域无法以拉网电的方式传输电能，而在此种应用场景下，驱动件得不到网电接入的电能则无法驱动压裂泵工作，进而导致电驱压裂装置无法在当前应用场景下运行。基于此，本实用新型提供一种电驱压裂装置及压裂设备组，以解决上述技术问题。

下面结合图1描述本实用新型的电驱压裂装置及压裂设备组。

本实施例提供一种电驱压裂装置，包括底座1和集成于底座1上的压裂泵2、驱动机构3、控制机构4以及发电机组5，其中：

驱动机构3与压裂泵2相连接，用于驱动压裂泵2运行；控制机构4设置于底座1上，控制机构4与驱动机构3相连接，控制机构4被配置为基于压裂泵2的输出功率控制驱动机构3运行；发电机组5设置于底座1上，发电机组5被配置为与驱动机构3的电压一致，发电机组5与控制机构4相连接，发电机组5用于发电并向控制机构4传输电能。

进一步的，发电机组5直接发电并将电能传输至控制机构4，控制机构4基于压裂泵2的输出功率控制驱动机构3运行，进而驱动压裂泵2工作。

本实施例中，通过对发电机组5选型，使发电机组5与驱动机构3需要的电压等级可保持一致，即发电机组5被配置为与驱动机构3的电压一致，则在二者电压一致的情况下能够实现发电机组5直接给驱动机构3供电的效果。

进一步的，当二者电压等级保持一致时则无需通过变压器降压再分配电流，进而能够使发电机组5能够对驱动机构3直接供电，进而无需通过网电接入的方式传输电能。不仅如此，由于此种发电机组5一般体积较小，并且无需配套变压控制柜使用，则极大地减少了占地空间，更便于使其集成于底座1上，进而能够便于使压裂泵2、驱动机构3、控制机构4和发电机组5高度集中于一个底座1上，当需要转移到其他应用场景时，通过移动底座1即可将整个设备转移。总体而言，其无需配备变压控制柜使用，发电机组5直接对驱动机构3供电，使得整体设备能够实现自供电，则能够在无电或缺电的区域内使用，进而满足各个应用场景使用，并且各部分集成于底座1上，便于对整体设备的转运。

进一步的，控制机构4至少包括配电室以及控制器，由发电机组5传输来的电能被配电室接收，配电室将电能分配至驱动机构3以驱动其带动压裂泵2运行，配合控制器控制驱动机构3的运行状态，进而能够基于压裂泵2的输出功率控制驱动机构3的运行。

作为一种可选的实施方式，驱动机构3包括多个电机，多个电机的驱动端与压裂泵2相连接，多个电机的驱动端能够与压裂泵2的输入端直联并共同驱动压裂泵2运行。

作为一种可选的实施方式，驱动机构3为单电机，单电机的驱动端通过联轴器与压裂泵2相连接，进而可以采用单电机配合联轴器的方式独立驱动压裂泵2运行。

进一步的，控制机构4的控制器可以是与电机电性连接的电机调速器，通过电机调速器能够控制电机的转速，进而能够控制压裂泵2的输出功率。

本实施例中，该电驱压裂装置还包括储能机构，储能机构分别与控制机构4和发电机组5相连接，储能机构用于存储发电机组5输出的电能、且用于向控制机构4传输电能。其中，施工时发电机组5为储能机构充电，发电机组5可保持最经济转速作业，效率最高，能耗最低；储能机构为驱动机构3供电，当储能机构电量高于一定额度时，发电机组5停止作业，进入节能模式，当储能机构电量低于一定值时，发电机组5重新启动开始工作，依此反复，此设置既能够实现节能减排，又能够在发电机组5出现故障时由储能机构保持一段时间的供电，无需因发电机组5出现故障而停止整体设备的运行。

可选的，储能机构为蓄电池组，另外储能机构还可以是其他的能够利用电容器储存电荷的能力来储存电能的设备。

本实施例中，该电驱压裂装置还包括设置于底座1上的润滑机构6，润滑机构6包括润滑泵以及与润滑泵相连接的润滑油箱，润滑泵用于输送润滑油箱内的润滑油至压裂泵2的润滑点，压裂泵2的润滑点一般指其动力端和液力端，动力端为压裂泵2的各个齿轮部分，液力端为其液压系统中柱塞的位置，通过润滑泵输送润滑油箱内的润滑油能够对齿轮和柱塞进行润滑，进而提高了压裂泵2的工作稳定性以及使用寿命。

本实施例中，该电驱压裂装置还包括冷却机构7，冷却机构7包括环绕于驱动机构3上的冷却管路和用于对冷却管路进行散热的散热器。冷却管路环绕于驱动机构3的外围，能够以接触换热的方式对驱动机构3进行冷却，且冷却管路内的冷却介质能够在管路内循环流动，在循环流动过程中通过散热器能够对冷却介质进行散热降温，散热器可以是外接冷却管路的设备，能够以接触式换热的方式对冷却机构7的冷却管路进行散热降温，也可以是风扇等采用风冷的方式带走冷却管路的热量。

可选的，冷却机构7的散热器部分可以与控制机构4集成于同一柜室内，还可以对控制机构4的配电部分散热，另外冷却管路还可以有部分环绕于润滑机构6管路上，对其进行冷却散热。

本实施例中，底座1为车架或橇座，使得各部分设备能够集成于橇座或车架上，通过多种方式整体运输该电驱压裂装置。

本实施例中，发电机组5可以是柴油发电机、燃气发电机或涡轮发电机中的至少一种，使用时需要与驱动机构3的电压等级保持一致。

另一方面，本实施例还提供一种压裂设备组，包括上述实施例提供的电驱压裂装置，该电驱压裂装置作为压裂设备组的主要部分，且压裂设备组具备上述实施例提供的电驱压裂装置的全部优点。

综上所述，本实施例提供的电驱压裂装置及压裂设备组，通过对发电机组5选型，使发电机组5与驱动机构3需要的电压等级可保持一致，这样即可使发电机组5能够直接供电而不需要通过变压器降低电压并以网电接入的方式传输电能，进而能够将发电机组5、驱动机构3、控制机构4以及压裂泵2均集成于一个底座1上，通过移动底座1即可将电驱压裂装置整体移动至一应用场景中使用，使用过程中由发电机组5直接发电并将电能传输至控制机构4，控制机构4基于压裂泵2的输出功率控制驱动机构3运行，进而驱动压裂泵2工作。本实施例提供的电驱压裂装置取消了传统电驱压裂装置中变压器等配套设备，由底座1上的发电机组5直接供电，实现了电驱压裂装置能够适用于无电或缺电的应用场景的效果。

在本实用新型实施例的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型实施例的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“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，或一体连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。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实施例中的具体含义。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“第一方面实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型实施例的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (9)

1.一种电驱压裂装置，其特征在于，包括：

底座(1)；

压裂泵(2)，设置于所述底座(1)上；

驱动机构(3)，与所述压裂泵(2)相连接，用于驱动所述压裂泵(2)运行；

控制机构(4)，设置于所述底座(1)上，所述控制机构(4)与所述驱动机构(3)相连接，所述控制机构(4)被配置为基于所述压裂泵(2)的输出功率控制所述驱动机构(3)运行；

发电机组(5)，设置于所述底座(1)上，所述发电机组(5)被配置为与所述驱动机构(3)的电压一致，所述发电机组(5)与所述控制机构(4)相连接，所述发电机组(5)用于发电并向所述控制机构(4)传输电能。

2.根据权利要求1所述的电驱压裂装置，其特征在于，所述驱动机构(3)包括多个电机，多个所述电机的驱动端与所述压裂泵(2)相连接。

3.根据权利要求1所述的电驱压裂装置，其特征在于，所述驱动机构(3)为单电机，所述单电机的驱动端通过联轴器与所述压裂泵(2)相连接。

4.根据权利要求1-3任一项所述的电驱压裂装置，其特征在于，还包括储能机构，所述储能机构分别与所述控制机构(4)和所述发电机组(5)相连接，所述储能机构用于存储所述发电机组(5)输出的电能、且用于向所述控制机构(4)传输电能。

5.根据权利要求1所述的电驱压裂装置，其特征在于，还包括设置于所述底座(1)上的润滑机构(6)，所述润滑机构(6)包括润滑泵以及与所述润滑泵相连接的润滑油箱，所述润滑泵用于输送所述润滑油箱内的润滑油至所述压裂泵(2)的润滑点。

6.根据权利要求1所述的电驱压裂装置，其特征在于，还包括冷却机构(7)，所述冷却机构(7)包括环绕于所述驱动机构(3)上的冷却管路和用于对所述冷却管路进行散热的散热器。

7.根据权利要求1所述的电驱压裂装置，其特征在于，所述底座(1)为车架或橇座。

8.根据权利要求1所述的电驱压裂装置，其特征在于，所述发电机组(5)为柴油发电机、燃气发电机或涡轮发电机中的至少一种。

9.一种压裂设备组，其特征在于，包括权利要求1-8任一项所述的电驱压裂装置。

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