一种电驱动混砂车的制作方法
【专利摘要】本实用新型属于石油钻采【技术领域】，具体是一种电驱动混砂车，包括卡车底盘、控制室、变压器、电动排出泵、电动吸入泵、混合罐搅拌装置、输砂搅龙、干添系统、液添系统、吸入管汇以及排出管汇，其中控制室包括混砂车自动控制系统以及电机驱动装置。本实用新型采用电动机作为动力源，相比传统混砂车采用柴油发动机和变矩器作为主动力输出，本实用新型结构简单、设计新颖合理、成本低、噪音小、排放低、控制简单、砂液配比精度高，便于推广使用。
【专利说明】一种电驱动混砂车
【技术领域】
[0001]本实用新型属于石油钻采【技术领域】，具体是一种电驱动混砂车。
【背景技术】
[0002]压裂作业是油田稳产增产的最有效的措施之一，该作业是通过一系列的压裂机组来完成的，主要设备包括压裂车、混砂车、仪表车、管汇车以及一些配套设备液罐车、运砂车等，其中混砂车是压裂施工设备中的主要设备之一，其性能的好坏是决定压裂作业成败的主要因素之一。混砂车主要用于混合、搅拌、运输压裂作业需要的砂液等介质。传统的混砂车是由柴油发动机作为动力源，通过液压系统来完成混砂工作，该技术方案不仅噪音大、排放大、能耗高、控制系统复杂而且混合液的砂密度、液态添加剂比例、干粉添加剂比例等重要参数的精度低，直接影响压裂施工的质量。
【发明内容】
[0003]本实用新型的目的在于克服上述不足，提供一种电驱动混砂车，使用电机直接驱动完成吸入、搅拌、输砂、排出等工序，提供高质量的砂液完成压裂作业，该混砂车成本低、噪音小、排放低、控制简单、砂液配比精度高。
[0004]为实现上述技术目的，本实用新型提供的方案是:一种电驱动混砂车，包括卡车底盘、控制室、电动排出泵、电动吸入泵、混合罐搅拌装置、输砂搅龙、干添系统、液添系统、吸入管汇以及排出管汇，所述控制室包括混砂车自动控制系统以及电机驱动装置，所述自动控制系统包括吸入控制系统、排出控制系统、添加剂控制系统、液位自动控制系统、输砂搅龙控制系统、搅拌控制系统、电机控制系统，所述电机驱动装置联接电动排出泵驱动电机、电动吸入泵驱动电机、搅拌电机、搅龙驱动电机，所述电动吸入泵通过吸入管汇连接混合罐搅拌装置，所述电动排出泵通过排出管汇连接混合罐搅拌装置，所述干添系统、液添系统以及输砂搅龙均与混合罐搅拌装置连接，电机驱动装置通过变压器与井场电源连接。
[0005]而且，所述电动吸入泵包括吸入离心泵和驱动电机，吸入离心泵和驱动电机通过联轴器连接。
[0006]而且，所述电动排出泵包括排出离心泵和驱动电机，排出离心泵和驱动电机通过联轴器连接。
[0007]而且，所述混合罐搅拌装置采用搅拌电机作为动力驱动，搅拌电机与搅拌器轴通过联轴器连接。
[0008]而且，所述输砂搅龙采用搅龙驱动电机作为动力驱动，搅龙驱动电机与搅龙轴通过联轴器连接。
[0009]而且，所述离心泵驱动电机、搅拌电机以及搅龙驱动电机，是直流电机或是交流电机，所述的电机驱动装置与前述电机类型相配套。
[0010]而且，所述直流电动机驱动装置为可控硅，所述交流电动机驱动装置为变频器。
[0011]而且，所述井场电源可以是井场电网，或是发电机组。[0012]本实用新型的有益效果在于:
[0013]I)采用电机作为动力源后，结构更简单，设计更具合理性；
[0014]2)关键部件国产化率高、成本低、采购周期短、售后服务方便:本实用新型中电机和相应的变频器、可控硅等在国内均有成熟的产品，选型方便，并且整体造价比发动机方案低；
[0015]3)自动化程度高，提高工作效率:在电机驱动装置驱动下可以实现无极调速，电机可在不同功率下输出，从而保持最佳的能源利用率，使作业能耗降到最低，节能减排效果好，同时可以实现扭矩、转速的各种匹配输出方式，易于提高混砂车的自动化控制水平和效率；
[0016]4)能源供应方便:本实用新型采用电力驱动方式，可以直接利用井场电网供电，节省燃油运输；
[0017]5)易于维护:本实用新型采用电机作为动力源，与柴油机相比，该电驱方案的维护简单，控制指标少，大大减少了日常维护工作量和成本；
[0018]6)工作可靠性高:电机系统的可靠性远高于柴油机系统，交流电机可以实现20年免维护，电机驱动装置无论是采用变频器还是可控硅，均可保证长期不间断运行；
[0019]7)砂液配比精度高:采用电机作为动力输出，控制精度比传统混砂车采用液压马达驱动精度高，在低速时尤其明显。
【专利附图】
【附图说明】
[0020]图1是本实用新型的正视图。
[0021]图2是本实用新型的俯视图。
[0022]其中，1、卡车底盘，2、控制室，3、电动排出泵，4、变压器，5、混合罐搅拌装置，6、搅拌电机，7、搅龙驱动电机，8、输砂搅龙，9、电动吸入泵，10、吸入管汇，11、排出管汇，12、干添系统，13、液添系统。
【具体实施方式】
[0023]下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明。
[0024]本实施例提供一种电驱动混砂车，如图1和图2所示，包括卡车底盘⑴、控制室
(2)、电动排出泵(3)、电动吸入泵(9)、混合罐搅拌装置(5)、输砂搅龙(8)、干添系统(12)、液添系统(13)、吸入管汇(10)以及排出管汇(11)，所述控制室(2)包括混砂车自动控制系统以及电机驱动装置，所述自动控制系统包括吸入控制系统、排出控制系统、添加剂控制系统、液位自动控制系统、输砂搅龙控制系统、搅拌控制系统、电机控制系统，所述电机驱动装置联接电动排出泵(3)驱动电机、电动吸入泵(9)驱动电机、搅拌电机(6)、搅龙驱动电机
(7)，所述电动吸入泵(9)通过吸入管汇(10)连接混合罐搅拌装置(5)，所述电动排出泵
(3)通过排出管汇(11)连接混合罐搅拌装置(5)，所述干添系统(12)、液添系统(13)以及输砂搅龙(8)均与混合罐搅拌装置(5)连接，电机驱动装置通过变压器(4)与井场电源连接。
[0025]进一步的，上述电动吸入泵(9)包括吸入离心泵和驱动电机，吸入离心泵和驱动电机通过联轴器连接。[0026]进一步的，上述电动排出泵(3)包括排出离心泵和驱动电机，排出离心泵和驱动电机通过联轴器连接。
[0027]进一步的，上述混合罐搅拌装置(5)采用搅拌电机(6)作为动力驱动，搅拌电机
(6)与搅拌器轴通过联轴器连接。
[0028]进一步的，上述输砂搅龙⑶采用搅龙驱动电机(7)作为动力驱动，搅龙驱动电机
(7)与搅龙轴通过联轴器连接。
[0029]进一步的，上述离心泵驱动电机、搅拌电机(6)以及搅龙驱动电机(7)，是直流电机或是交流电机，所述的电机驱动装置与前述电机类型相配套。
[0030]进一步的，上述直流电动机驱动装置为可控硅，所述交流电动机驱动装置为变频器。
[0031 ] 进一步的，上述井场电源可以是井场电网，或是发电机组。
[0032]工作原理:吸入控制系统通过电机驱动装置精确控制电动吸入泵9通过吸入管汇10泵送进入混合罐搅拌装置5中的基液吸入量，添加剂控制系统和液位自动控制系统精确控制进入混合罐搅拌装置5中的液态添加剂比例和干粉添加剂比例，输砂搅龙控制系统通过电机驱动装置精确控制搅龙驱动电机7的转速，从而控制进入混合罐搅拌装置5中的支撑剂摄入量。最后通过搅拌控制系统将进入混合罐搅拌装置5中的基液、添加剂以及支撑剂进行充分搅拌，达到要求的砂液配比后，通过排出控制系统控制电动排出泵3经过排出管汇11将所需砂液排出。
[0033]综上所述，本实用新型提供一种电驱动混砂车，该混砂车使用电机直接驱动完成吸入、搅拌、输砂、排出等工序，提供压裂作业所需的高质量砂液。该混砂车成本低、噪音小、排放低、控制简单、砂液配比精度高。
[0034]以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本【技术领域】的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进或变形，这些改进或变形也应视为本实用新型的保护范围。
【权利要求】
1.一种电驱动混砂车，包括卡车底盘、控制室、电动排出泵、电动吸入泵、混合罐搅拌装置、输砂搅龙、干添系统、液添系统、吸入管汇以及排出管汇，其特征在于:所述控制室包括混砂车自动控制系统以及电机驱动装置，所述自动控制系统包括吸入控制系统、排出控制系统、添加剂控制系统、液位自动控制系统、输砂搅龙控制系统、搅拌控制系统、电机控制系统，所述电机驱动装置联接电动排出泵驱动电机、电动吸入泵驱动电机、搅拌电机、搅龙驱动电机，所述电动吸入泵通过吸入管汇连接混合罐搅拌装置，所述电动排出泵通过排出管汇连接混合罐搅拌装置，所述干添系统、液添系统以及输砂搅龙均与混合罐搅拌装置连接，电机驱动装置通过变压器与井场电源连接。
2.根据权利要求1所述的一种电驱动混砂车，其特征在于:所述电动吸入泵包括吸入离心泵和驱动电机,吸入离心泵和驱动电机通过联轴器连接。
3.根据权利要求1所述的一种电驱动混砂车，其特征在于:所述电动排出泵包括排出离心泵和驱动电机，排出离心泵和驱动电机通过联轴器连接。
4.根据权利要求1所述的一种电驱动混砂车，其特征在于:所述混合罐搅拌装置采用搅拌电机作为动力驱动，搅拌电机与搅拌器轴通过联轴器连接。
5.根据权利要求1所述的一种电驱动混砂车，其特征在于:所述输砂搅龙采用搅龙驱动电机作为动力驱动，搅龙驱动电机与搅龙轴通过联轴器连接。
6.根据权利要求1所述的一种电驱动混砂车，其特征在于:所述离心泵驱动电机、搅拌电机以及搅龙驱动电机，是直流电机或是交流电机，所述的电机驱动装置与前述电机类型相配套。
7.根据权利要求6所述的一种电驱动混砂车，其特征在于:所述直流电动机驱动装置为可控硅，所述交流电动机驱动装置为变频器。
8.根据权利要求1所述的一种电驱动混砂车，其特征在于:所述井场电源可以是井场电网，或是发电机组。
【文档编号】E21B43/267GK203769748SQ201420163313
【公开日】2014年8月13日 申请日期:2014年4月4日 优先权日:2014年4月4日
【发明者】唐军, 余飞, 梁云, 董永, 汪承材, 张骥 申请人:四机赛瓦石油钻采设备有限公司