一种混浆自动控制水泥车的制作方法

本实用新型涉及固井水泥车技术领域，特别是涉及一种混浆自动控制水泥车。

背景技术：

目前国内外固井水泥车技术发展向大排量、自动化趋势发展，高能混合和数显、自动化控制、自动计量代表着目前固井水泥车的发展方向，随着制造和信息技术的发展，固井水泥车功能更加多样化，为了提高固井工程质量，客户对固井水泥车的自动化和可靠性提出更高的要求，要求水泥浆密度实现完全自动控制。然而现有的固井水泥车在使用时，通常是在混浆前配好干灰，通过漏斗灰罐进入混合罐与水混合，而后直接排出使用，这种方式灌注不连续，密度精度差，而且混浆装置易堵塞。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种混浆自动控制水泥车，以解决上述现有技术存在的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下方案：本实用新型提供一种混浆自动控制水泥车，包括水泥车本体，所述水泥车本体底盘的顶面上固定有平台，所述平台的尾端依次设有操作系统和混浆系统，所述混浆系统包括混浆器，所述混浆器上设有供水阀和下灰阀，所述供水阀和下灰阀分别与操作系统信号连接，所述混浆器的底部设有泥浆池，所述泥浆池的底部通过管道连接有泥浆灌注泵的进料口，所述混浆器上还设有二次泥浆口，所述二次泥浆口与所述泥浆灌注泵的循环口通过管道连接。

优选的，所述混浆器包括壳体，所述壳体的入口处插接有进泥管，所述进泥管的出口位于壳体内部的中心位置，所述下灰阀设置在所述进泥管的入口处。

优选的，所述壳体的侧壁上设有进水管，所述进水管伸入壳体并穿过所述进泥管的侧壁，所述进水管与进泥管连通，所述进水管的出口与所述进泥管的出口平行设置，所述供水阀设置在所述进水管的入口处。

优选的，所述二次泥浆口开设在所述壳体的侧壁上，所述二次泥浆口位于所述进水管远离进泥管的一端，所述二次泥浆口与所述进泥管的侧壁对应设置，所述二次泥浆口、进水管、进泥管分别与所述壳体的出口连通。

优选的，所述壳体的出口处固定有扩散器，所述扩散器与所述泥浆池上下对应设置。

优选的，所述平台上固定有清水泵，所述清水泵通过管道连通供水阀。

本实用新型公开了以下技术效果：由操作系统控制下灰阀、供水阀的开闭，实现控制干泥、水的进料比例，提高混合密度的精确度，通过泥浆池充分混合排放至泥浆灌注泵，泥浆灌注泵将一部分泥浆排出使用，另一部分返回混浆器循环灌注，使得灌注方式具有连续性，同时控制干泥、水、二次泥浆的进料量能够保证混浆器内不出现堵塞现象，本实用新型结构简单，工作效率高，同时实现了密度精确的自动化连续灌注泥浆。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型混浆自动控制水泥车的结构示意图；

图2为本实用新型混浆系统的主视图；

图3为本实用新型混浆系统的侧视图；

图4为本实用新型混浆器的结构示意图；

图5为本实用新型操作系统的线路原理图ⅰ；

图6为本实用新型操作系统的线路原理图ⅱ；

其中，1为水泥车本体，2为平台，3为操作系统，4为混浆系统，5为混浆器，5.1为壳体，5.2为进泥管，5.3为进水管，6为供水阀，7为下灰阀，8为泥浆池，9为泥浆灌注泵，10为二次泥浆口，11为扩散器，12为清水泵。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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做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。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

参照图1-6，本实用新型提供一种混浆自动控制水泥车，包括水泥车本体1，所述水泥车本体1底盘的顶面上固定有平台2，所述平台2的尾端依次设有操作系统3和混浆系统4，所述混浆系统4包括混浆器5，所述混浆器5上设有供水阀6和下灰阀7，所述供水阀6和下灰阀7分别与操作系统3信号连接，所述混浆器5的底部设有泥浆池8，所述泥浆池8的底部通过管道连接有泥浆灌注泵9的进料口，所述混浆器5上还设有二次泥浆口10，所述二次泥浆口10与所述泥浆灌注泵9的循环口通过管道连接。

进一步优化方案，所述混浆器5包括壳体5.1，所述壳体5.1的入口处插接有进泥管5.2，所述进泥管5.2的出口位于壳体5.1内部的中心位置，所述下灰阀7设置在所述进泥管5.2的入口处，所述壳体5.1的侧壁上设有进水管5.3，所述进水管5.3伸入壳体5.1并穿过所述进泥管5.2的侧壁，所述进水管5.3与进泥管5.2连通，所述进水管5.3的出口与所述进泥管5.2的出口平行设置，所述供水阀6设置在所述进水管5.3的入口处，所述二次泥浆口10开设在所述壳体5.1的侧壁上，所述二次泥浆口10位于所述进水管5.3远离进泥管5.2的一端，所述二次泥浆口10与所述进泥管5.2的侧壁对应设置，所述二次泥浆口10、进水管5.3、进泥管5.2分别与所述壳体5.1的出口连通，干泥进入壳体5.1与清水充分混合，通过二次泥浆口10灌入的泥浆多次循环，操作系统3控制各项供给量，保证泥浆在提高密度的精确度的同时保证壳体5.1内不会堵塞，并且实现了连续灌注。

进一步优化方案，所述壳体5.1的出口处固定有扩散器11，所述扩散器11与所述泥浆池8上下对应设置，通过扩散器11将泥浆出料面积扩大，填充到泥浆池8时均匀性良好。

更进一步的说，所述平台2上固定有清水泵12，所述清水泵12通过管道连通供水阀6，清水泵12通过喷射加压将清水注入到进水管5.3内，通过供水阀6控制其出水量。

选用的混浆器5的各项参数为：混浆能力：2000l/min；水泥浆密度范围：1.5～2.5g/cm3；混浆精度：±0.002g/cm。

选用的清水泵12的型号为：mission4×3×13离心泵；最高转速：2900rpm；最大排量：1700l/min；工作压力：0.8－1.2mp；液压马达：m4sd—088；排量：91.1ml/rev；额定工作压力：17.5mpa；输出功率：57kw。

混浆系统4的工作原理如下：灰罐(图中未显示)的干水泥通过管线输送到下灰阀7，在混浆器5内经供水阀9进入的高速喷射的水流(清水泵12通过加压喷射形成的水流)形成真空吸入干水泥与流体混合。下灰的多少通过操作系统3控制下灰阀7开口的大小来实现。供水的多少通过操作系统3控制供水阀6开口的大小来实现。混合后的泥浆在泥浆池8中经搅拌叶片(图中未显示)进一步混合，泥浆灌注泵9实现水泥浆的二次和多次混合。液位控制器(图中未显示)安装在泥浆池8上，它将水泥浆的液面高度反馈给操作系统3，泥浆密度计(图中未显示)安装在循环泥浆管路(图中未标注)上，它将水泥浆的真实密度反馈给操作系统3。在喷射管路(图中未标出，此处为清水泵12与进水管5.3之间的管路)上安装有流量传感器(图中未显示)，它将水的流量信号反馈给操作系统3，操作系统3通过反馈回来的信号和已设定的密度要求指令液压执行机构(图中未显示)调整下灰阀7、供水阀6开口大小，让水泥浆密度自动控制到设定密度及限定的液面高度。由于密度检测仪(图中未显示)安装位置决定了它采集数据与下灰阀7开口及供水阀6开口变化不同步，采用脉冲步进控制下灰阀7、供水阀6开口大小变化。脉冲步进间隔3～5秒。下灰阀7开度与下灰量呈线性比例变化；供水阀6开度与供水量呈线性比例变化；下灰阀7与供水阀6开度由摆动液压缸(图中未显示)控制。在操作屏面上，操作者将设计参数输入即可。

为了保证上述功能的实现，操作系统3选用西门子s7-300中型plc作为核心控制元件，其主要由机架、cpu模块、信号模块、功能模块、接口模块、通信处理器、电源模块和编程设备组成。其cpu处理模块响应速度为0.01μs-0.05μs，控制对象点数最大可在256-1024点，且s7-300为模块化设计，上述特点可充分保证它在自动混浆系统中实现快速操作反应。即使再好的处理器也需要精准的信号，因此对于信号采集，采用艾默生密度传感器与变送器、流量传感器与变送器实施主要信号采集工作，在这方面，mvd技术使艾默生传感器具有创新的、多变量的数字处理能力，保证了它可以更好的实现信号采集工作。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“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，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的限制。

以上所述的实施例仅是对本实用新型的优选方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本实用新型权利要求书确定的保护范围内。