压裂系统用混合动力混砂车的制作方法

本技术属于混砂车，尤其涉及一种压裂系统用混合动力混砂车。

背景技术：

1、压裂是指采油或采气过程中，利用水力作用，使油气层形成裂缝的一种方法，在石油天然气开采过程中，压裂作业是一种非常有效的增产方法。混砂车作为压裂系统中的核心设备，广泛应用于石油天然气领域；混砂车主要用于混合、搅拌、输送压裂作业需要的砂液等介质。

2、现有技术中一般采用以发动机为动力来源的液驱混砂车或者以电机为动力来源的电驱混砂车，液驱混砂车能耗高且对环境污染较大，而电驱混砂车需在电网覆盖的环境下工作。

3、为此需要一种压裂系统用混合动力混砂车，动力来源于发动机或电机，可以根据实际需求切换不同的工作模式，能耗低且施工现场无需电网覆盖。

技术实现思路

1、针对相关技术中存在的不足之处，本实用新型的目的在于提供一种压裂系统用混合动力混砂车，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

3、一种压裂系统用混合动力混砂车，包括：

4、车体，

5、动力系统，动力系统设于车体上，动力系统包括：

6、分动箱，分动箱具有第一输入轴和第二输入轴；

7、离合器，离合器通过第一联轴器与第一输入轴连接；

8、发动机，发动机具有发动机输出轴，发动机输出轴与离合器连接；

9、电机，电机具有电机输出轴，电机输出轴通过第二联轴器与第二输入轴连接；

10、蓄电池，蓄电池通过第二送电线缆与电机连接；

11、切换系统，切换系统与动力系统电连接，切换系统用以切换动力系统的工作模式。

12、在其中一些实施例中，动力系统还包括：

13、发电机，发电机具有传动轴，发电机通过第一送电线缆与蓄电池连接，发电机通过第三送电线缆与电机连接；

14、第一齿轮，第一齿轮设于发动机输出轴上；

15、第二齿轮，第二齿轮设于传动轴上，第二齿轮和第一齿轮啮合传动。

16、在其中一些实施例中，压裂系统用混合动力混砂车还包括：

17、电量传感器，电量传感器的测试端与的蓄电池电连接，电量传感器用以检测蓄电池的电量状态并输出电量状态值；

18、扭矩传感器，扭矩传感器的输入端与分动箱的输出端连接，扭矩传感器用以检测分动箱的扭矩需求并输出扭矩需求值。

19、在其中一些实施例中，切换系统包括：

20、第一电量比较器，第一电量比较器具有第一输入端和第二输入端，电量传感器的输出端与第一电量比较器的第一输入端连接，第一电量比较器的第二输入端连接有第一电量阈值存储器，当电量状态值超过第一电量阈值时第一电量比较器将电量状态值继续传输，当电量状态值未达到第一电量阈值时第一电量比较器输出严重馈电信号；

21、第二电量比较器，第二电量比较器具有第一输入端和第二输入端，第一电量比较器的输出端与第二电量比较器的第一输入端连接，第二电量比较器的第二输入端连接有第二电量阈值存储器，当电量状态值超过第二电量阈值时，第二电量比较器输出电量充沛信号，当电量状态值未达到第二电量阈值时，第二电量比较器输出馈电信号。

22、第一扭矩比较器，第一扭矩比较器具有第一输入端和第二输入端，扭矩传感器的输出端与第一扭矩比较器的第一输入端连接，第一扭矩比较器的第二输入端连接有第一扭矩阈值存储器，当扭矩需求值超过第一扭矩阈值时第一扭矩比较器将扭矩需求值继续传输，当扭矩需求值未达到第一扭矩阈值时第一扭矩比较器输出扭矩低需求信号；

23、第二扭矩比较器，第二扭矩比较器具有第一输入端和第二输入端，第一扭矩比较器的输出端与第二扭矩比较器的第一输入端连接，第二扭矩比较器的第二输入端连接有第二扭矩阈值存储器，当扭矩需求值超过第二扭矩阈值时第二扭矩比较器输出扭矩高需求信号，当扭矩需求值未达到第二扭矩阈值时第二扭矩比较器输出扭矩中需求信号；

24、切换控制器，切换控制器用于依据电量状态信号和扭矩需求信号输出工作模式信号，切换控制器分别与第一电量比较器、第二电量比较器、第一扭矩比较器和第二扭矩比较器的输出端连接，切换控制器接收到扭矩高需求信号时输出引擎模式信号，切换控制器接收到扭矩中需求信号和电量充沛信号时输出第一混动模式信号，切换控制器接收到扭矩中需求信号和馈电信号或严重馈电信号时输出引擎模式信号，切换控制器接收到扭矩低需求信号和电量充沛信号时输出纯电模式信号，切换控制器接收到扭矩低需求信号和馈电信号时输出第二混动模式信号，切换控制器接收到扭矩低需求信号和严重馈电信号时输出第三混动模式信号。

25、在其中一些实施例中，切换系统还包括：

26、离合器控制器，离合器控制器用于驱动离合器接合或分离，离合器控制器接收到引擎模式信号时驱动离合器接合，离合器控制器接收到纯电模式信号或第一混动模式信号或第二混动模式信号或第三混动模式信号时驱动离合器分离；

27、发动机控制器，发动机控制器用于驱动发动机开启或关闭，发动机控制器接收到纯电模式信号时驱动发动机关闭，发动机控制器接收到引擎模式信号或第一混动模式信号或第二混动模式信号或第三混动模式信号时驱动发动机开启；

28、电机控制器，电机控制器用于驱动电机开启或关闭，电机控制器接收到引擎模式信号时驱动电机关闭，电机控制器接收到纯电模式信号或第一混动模式信号或第二混动模式信号或第三混动模式信号时驱动电机开启。

29、在其中一些实施例中，切换系统还包括齿轮控制器，齿轮控制器用于驱动第一齿轮和第二齿轮啮合或分离，齿轮控制器接收到第一混动模式信号或第二混动模式信号或第三混动模式信号时驱动第一齿轮和第二齿轮啮合，齿轮控制器接收到引擎模式信号和馈电信号或严重馈电信号时驱动第一齿轮和第二齿轮啮合。

30、在其中一些实施例中，动力系统还包括液压马达，液压马达安装在分动箱上。

31、在其中一些实施例中，液压马达设有多个。

32、与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

33、1、本实用新型提供的压裂系统用混合动力混砂车的动力来源于发动机或电机，可以根据实际需求切换不同的工作模式，利用发动机高速状态下省油的特点，并针对发动机低速状态油耗大的缺点，在分动箱扭矩需求较小时使用电机取代发动机提供动力，提高了燃油经济性且节能环保。

34、2、本实用新型提供的压裂系统用混合动力混砂车在分动箱扭矩需求低且蓄电池电量充沛时，仅由电机提供动力，在这种模式下电机的扭矩响应快，工作反应迅速且不会产生打滑调转现象。

35、3、本实用新型提供的压裂系统用混合动力混砂车所需的电能依靠发动机的动能转化提供，使压裂系统用混合动力混砂车可应用于无电网覆盖的施工现场。

技术特征：

1.一种压裂系统用混合动力混砂车，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的压裂系统用混合动力混砂车，其特征在于，所述动力系统还包括：

3.根据权利要求2所述的压裂系统用混合动力混砂车，其特征在于，还包括：

4.根据权利要求3所述的压裂系统用混合动力混砂车，其特征在于，所述切换系统包括：

5.根据权利要求4所述的压裂系统用混合动力混砂车，其特征在于，所述切换系统还包括：

6.根据权利要求5所述的压裂系统用混合动力混砂车，其特征在于，所述切换系统还包括齿轮控制器，所述齿轮控制器用于驱动所述第一齿轮和第二齿轮啮合或分离，所述齿轮控制器接收到第一混动模式信号或第二混动模式信号或第三混动模式信号时驱动所述第一齿轮和第二齿轮啮合，所述齿轮控制器接收到引擎模式信号和馈电信号或严重馈电信号时驱动所述第一齿轮和第二齿轮啮合。

7.根据权利要求1所述的压裂系统用混合动力混砂车，其特征在于，所述动力系统还包括液压马达，所述液压马达安装在所述分动箱上。

8.根据权利要求7所述的压裂系统用混合动力混砂车，其特征在于，所述液压马达设有多个。

技术总结
本技术公开了一种压裂系统用混合动力混砂车，属于混砂车技术领域。该混砂车包括车体、动力系统和切换系统。动力系统设于车体上，动力系统包括分动箱、离合器、发动机、电机和蓄电池。分动箱具有第一输入轴和第二输入轴，离合器通过第一联轴器与第一输入轴连接。发动机具有发动机输出轴，发动机输出轴与离合器连接。电机具有电机输出轴，电机输出轴通过第二联轴器与第二输入轴连接。蓄电池通过第二送电线缆与电机连接。切换系统与动力系统电连接，切换系统用以切换动力系统的工作模式。本技术提供的压裂系统用混合动力混砂车的动力来源于发动机或电机，可以根据需求切换不同的工作模式，能耗低、节能环保。

技术研发人员：林祥礼,姜洪亮,于津健,位俊雷,刘和,夏常凯
受保护的技术使用者：中车青岛四方车辆研究所有限公司
技术研发日：20230601
技术公布日：2024/1/14