全电驱动混砂设备及全电驱动混砂设备的自动控制系统技术方案

本发明专利技术公开了一种全电驱动混砂装备，其包括基础，分别与基础固定连接的吸入泵、吸入泵驱动电机、吸入管汇、混合搅拌器、混合搅拌器驱动电机、干添装置、干添装置驱动电机、液添装置、液添装置驱动电机、输砂装置、输砂装置驱动电机、排出泵、排出泵驱动电机、排出管汇、变频器安置房和操作房，所述吸入泵驱动电机、混合搅拌器驱动电机、干添装置驱动电机、液添装置驱动电机、输砂装置驱动电机及排出泵驱动电机分别与所述吸入泵、混合搅拌器、干添装置、液添装置、输砂装置及排出泵固定且电连接，本发明专利技术还公开了一种全电驱动混砂装备的自动控制系统，本发明专利技术结构和驱动过程均比较简单，维修方便，运行成本低，环保，且工作效率高。

Automatic Control System of Electrically Driven Sand Mixing Equipment and Electrically Driven Sand Mixing Equipment

【技术实现步骤摘要】
全电驱动混砂设备及全电驱动混砂设备的自动控制系统
本专利技术涉及石油钻采设备领域，特别涉及一种压裂设备用的全电驱动混砂设备及其自动控制系统。
技术介绍
混砂装备作为压裂施工设备中的核心设备，广泛应用于石油天然气增产施工过程中；混砂设备是油田压裂、防砂作业的主要配套设备，主要用于混合、搅拌、输送压裂作业需要的砂液等介质；传统的混砂橇一般采用两台柴油机进行驱动，或者电液混合驱动，这两种驱动形式都无法摆脱液压驱动，液压驱动机将动力经传动系统传给各个油泵，分别驱动各机构中的油马达，从而驱动吸入供液泵、输砂绞龙、干添马达、液添泵、排出砂泵、搅拌罐马达、风扇等；混砂设备的控制系统主要是控制吸入泵、排出泵的排量以及混砂罐液位高度，其液压驱动控制过程复杂，操作要求高；现有的电液驱动混砂设备各部件在设置时，变频器安置房和操作房为一体，共同固定设置在混砂设备上层，而吸入泵、排出泵、干添设备、液添设备及各种管汇均设置在变频器安置房和操作房的下方。现有技术存在以下几个问题：1、现有技术的液压驱动形式的结构复杂，维修困难；2、现有技术的液压驱动过程复杂；3、现有技术的液压驱动过程中需要定期更换液压油，并配备散热装置，故而造成故障率高、噪音大、排放大、能耗高、液压油泄露等缺陷，运行成本较高；4、现有技术中设备的位置布局原因，由于变频器安置房和操作房不便于拆卸，造成维修人员维修吸入泵、排出泵、干添设备、液添设备及各种管汇时从下层爬进爬出非常不方便；5、现有技术采用有液压驱动，故响应速度和控制精度不是很高；6、现有技术采用有液压驱动，施工时噪声非常大，不能在夜间进行工作。为解决上述问题，需要专利技术一种适用于压裂施工作业的全电驱动混砂设备及控制该全电驱动混砂设备的自动控制系统。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术中所存在的上述不足，提供一种能提高响应速度和控制精度的全电驱动混砂设备及控制该全电驱动混砂设备的自动控制系统。为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供了以下技术方案。全电驱动混砂装备，其包括基础，所述基础分为上下两层分别是基础上层和基础下层，还包括：吸入泵，所述吸入泵与所述基础下层固定连接；吸入泵驱动电机，所述吸入泵驱动电机与所述吸入泵的固定且电连接，所述吸入泵驱动电机的底部与所述基础下层固定连接；吸入管汇，所述吸入管汇与所述基础下层固定连接，所述吸入管汇的一端与所述吸入泵的另一端固定连接并连通；混合搅拌器，所述混合搅拌器与所述吸入管汇的另一端连通，所述混合搅拌器与所述基础上层和基础下层固定连接；混合搅拌器驱动电机，所述混合搅拌器驱动电机与所述混合搅拌器顶部固定连接，所述混合搅拌器驱动电机与所述混合搅拌器电连接；干添装置，所述干添装置与所述基础上层固定连接，所述干添装置与所述混合搅拌器连通，所述干添装置的数量为M，M≥1；干添装置驱动电机，所述干添装置驱动电机与所述干添装置固定且电连接，所述干添装置驱动电机的数量与所述干添装置的数量一致；液添装置，所述液添装置与所述基础下层固定连接，所述液添装置与所述混合搅拌器连通，所述液添装置的数量为N，所述N≥1；液添装置驱动电机，所述液添装置驱动电机与所述液添装置固定且电连接，所述液添装置驱动电机的底部与所述基础下层固定连接，所述液添装置驱动电机的数量与所述液添装置的数量一致；输砂装置，所述输砂装置分别与所述基础上层和基础下层固定连接，所述电动输砂装置与所述基础板呈一定角度，所述输砂装置与所述混合搅拌器连通；输砂装置驱动电机，所述输砂装置驱动电机与所述输砂装置顶部固定且电连接；排出泵，所述排出泵与所述基础下层固定连接，所述排出泵与所述混合搅拌器连通；排出泵驱动电机，所述排出泵驱动电机与所述排出泵固定且电连接，所述排出泵驱动电机还与所述基础下层固定链接；排出管汇，所述排出管汇的一端与所述排出泵固定连接并连通，所述排出管汇的一端还与所述混合搅拌器连通，所述排出管汇与所述基础下层固定连接；操作房，所述操作房与所述基础上层固定连接。作为本专利技术的优选方案，所述输砂装置固定安装在所述基础的一端，所述基础上层搭设有L块基础板，L≥2，所述基础板可拆卸，所述混合搅拌器紧挨所述输砂装置进行安装，所述混合搅拌器的上部与所述基础上层固定连接，所述混合搅拌器的下部与所述基础下层固定连接，所述排出泵、排出泵驱动电机、排出管汇、吸入泵、吸入泵驱动电机、吸入管汇、液添装置、液添装置驱动电机分别与所述基础下层固定连接，且均设置在所述基础上层和基础下层之间，所述操作房固定安装在所述基础上层，位于所述排出泵、排出泵驱动电机、排出管汇、吸入泵、吸入泵驱动电机、吸入管汇、液添装置、液添装置驱动电机的上方，当需要维护更换所述排出泵、排出泵驱动电机、排出管汇、吸入泵、吸入泵驱动电机、吸入管汇、液添装置、液添装置驱动电机时，拆除所述基础板进行操作，方便操作人员操作，也不用进行大范围的拆除安装工作。作为本专利技术的优选方案，所述全电驱动混砂装备还包括变频器安置房，所述变频器安置房的安装方式为以下两种形式中的任一种：A、所述变频器安置房固定安装在所述基础的另一端，与所述基础下层固定链接；B、所述变频器安置房独立成橇。作为本专利技术的优选方案，所述吸入泵驱动电机、混合搅拌器驱动电机、液添装置驱动电机、干添装置驱动电机、输砂装置驱动电机和排出泵驱动电机的配置为以下四种方式中的一种：C、所述吸入泵驱动电机、混合搅拌器驱动电机、液添装置驱动电机、干添装置驱动电机、输砂装置驱动电机和排出泵驱动电机均连接有变频器，所述变频器与所述吸入泵驱动电机、混合搅拌器驱动电机、液添装置驱动电机、干添装置驱动电机、输砂装置驱动电机和排出泵驱动电机集成为一体；D、所述吸入泵驱动电机、混合搅拌器驱动电机、液添装置驱动电机、干添装置驱动电机、输砂装置驱动电机和排出泵驱动电机均连接有变频器，所述变频器与所述吸入泵驱动电机、混合搅拌器驱动电机、液添装置驱动电机、干添装置驱动电机、输砂装置驱动电机和排出泵驱动电机集成为一体，所述吸入管汇上设置有调节阀门；E、所述混合搅拌器驱动电机、液添装置驱动电机、干添装置驱动电机和输砂装置驱动电机均连接有变频器，所述变频器与所述混合搅拌器驱动电机、液添装置驱动电机、干添装置驱动电机和输砂装置驱动电机集成为一体，所述吸入泵驱动电机和排出泵驱动电机均为额定转速驱动电机，所述吸入管汇上设置有调节阀门；F、所述吸入泵驱动电机、混合搅拌器驱动电机、液添装置驱动电机、干添装置驱动电机和输砂装置驱动电机均连接有变频器，所述变频器与所述吸入泵驱动电机、混合搅拌器驱动电机、液添装置驱动电机、干添装置驱动电机和输砂装置驱动电机集成为一体，所述排出泵驱动电机为额定转速驱动电机；G、所述吸入泵驱动电机、混合搅拌器驱动电机、液添装置驱动电机、干添装置驱动电机和输砂装置驱动电机均连接有变频器，所述变频器与所述吸入泵驱动电机、混合搅拌器驱动电机、液添装置驱动电机、干添装置驱动电机和输砂装置驱动电机集成为一体，所述排出泵驱动电机为额定转速驱动电机，所述吸入管汇上设置有调节阀门；H、所述混合搅拌器驱动电机、液添装置驱动电机、干添装置驱动电机、输砂装置驱动电机和排出泵驱动电机均连接有变频器，所述变频器与所述混合搅拌器驱动电机、液添装置驱动电机、干添装置驱动电机、输砂装置驱动电机本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.全电驱动混砂装备，其包括基础，所述基础分为上下两层分别是基础上层和基础下层，其特征在于，还包括：吸入泵，所述吸入泵与所述基础下层固定连接；吸入泵驱动电机，所述吸入泵驱动电机与所述吸入泵固定且电连接，所述吸入泵驱动电机的底部与所述基础下层固定连接；吸入管汇，所述吸入管汇与所述基础下层固定连接，所述吸入管汇的一端与所述吸入泵的另一端固定连接并连通；混合搅拌器，所述混合搅拌器与所述吸入管汇的另一端连通，所述混合搅拌器与所述基础上层和基础下层固定连接；混合搅拌器驱动电机，所述混合搅拌器驱动电机与所述混合搅拌器顶部固定连接，所述混合搅拌器驱动电机与所述混合搅拌器电连接；干添装置，所述干添装置与所述基础上层固定连接，所述干添装置与所述混合搅拌器连通，所述干添装置的数量为M，M≥1；干添装置驱动电机，所述干添装置驱动电机与所述干添装置固定且电连接，所述干添装置驱动电机的数量与所述干添装置的数量一致；液添装置，所述液添装置与所述基础下层固定连接，所述液添装置与所述混合搅拌器连通，所述液添装置的数量为N，所述N≥2；液添装置驱动电机，所述液添装置驱动电机与所述液添装置固定且电连接，所述液添装置驱动电机的底部与所述基础下层固定连接，所述液添装置驱动电机的数量与所述液添装置的数量一致；输砂装置，所述输砂装置分别与所述基础上层和基础下层固定连接，所述电动输砂装置与所述基础板呈一定角度，所述输砂装置与所述混合搅拌器连通；输砂装置驱动电机，所述输砂装置驱动电机与所述输砂装置顶部固定且电连接；排出泵，所述排出泵与所述基础下层固定连接，所述排出泵与所述混合搅拌器连通；排出泵驱动电机，所述排出泵驱动电机与所述排出泵固定且电连接，所述排出泵驱动电机还与所述基础下层固定链接；排出管汇，所述排出管汇的一端与所述排出泵固定连接并连通，所述排出管汇的一端还与所述混合搅拌器连通，所述排出管汇与所述基础下层固定连接；操作房，所述操作房与所述基础上层固定连接。...

【技术特征摘要】
1.全电驱动混砂装备，其包括基础，所述基础分为上下两层分别是基础上层和基础下层，其特征在于，还包括：吸入泵，所述吸入泵与所述基础下层固定连接；吸入泵驱动电机，所述吸入泵驱动电机与所述吸入泵固定且电连接，所述吸入泵驱动电机的底部与所述基础下层固定连接；吸入管汇，所述吸入管汇与所述基础下层固定连接，所述吸入管汇的一端与所述吸入泵的另一端固定连接并连通；混合搅拌器，所述混合搅拌器与所述吸入管汇的另一端连通，所述混合搅拌器与所述基础上层和基础下层固定连接；混合搅拌器驱动电机，所述混合搅拌器驱动电机与所述混合搅拌器顶部固定连接，所述混合搅拌器驱动电机与所述混合搅拌器电连接；干添装置，所述干添装置与所述基础上层固定连接，所述干添装置与所述混合搅拌器连通，所述干添装置的数量为M，M≥1；干添装置驱动电机，所述干添装置驱动电机与所述干添装置固定且电连接，所述干添装置驱动电机的数量与所述干添装置的数量一致；液添装置，所述液添装置与所述基础下层固定连接，所述液添装置与所述混合搅拌器连通，所述液添装置的数量为N，所述N≥2；液添装置驱动电机，所述液添装置驱动电机与所述液添装置固定且电连接，所述液添装置驱动电机的底部与所述基础下层固定连接，所述液添装置驱动电机的数量与所述液添装置的数量一致；输砂装置，所述输砂装置分别与所述基础上层和基础下层固定连接，所述电动输砂装置与所述基础板呈一定角度，所述输砂装置与所述混合搅拌器连通；输砂装置驱动电机，所述输砂装置驱动电机与所述输砂装置顶部固定且电连接；排出泵，所述排出泵与所述基础下层固定连接，所述排出泵与所述混合搅拌器连通；排出泵驱动电机，所述排出泵驱动电机与所述排出泵固定且电连接，所述排出泵驱动电机还与所述基础下层固定链接；排出管汇，所述排出管汇的一端与所述排出泵固定连接并连通，所述排出管汇的一端还与所述混合搅拌器连通，所述排出管汇与所述基础下层固定连接；操作房，所述操作房与所述基础上层固定连接。2.根据权利要求1所述的全电驱动混砂装备，其特征在于：所述输砂装置固定安装在所述基础的一端，所述基础上层搭设有L块基础板，L≥2，所述基础板可拆卸，所述混合搅拌器紧挨所述输砂装置进行安装，所述混合搅拌器的上部与所述基础上层固定连接，所述混合搅拌器的下部与所述基础下层固定连接，所述排出泵、排出泵驱动电机、排出管汇、吸入泵、吸入泵驱动电机、吸入管汇、液添装置、液添装置驱动电机分别与所述基础下层固定连接，且均设置在所述基础上层和基础下层之间，所述操作房固定安装在所述基础上层，位于所述排出泵、排出泵驱动电机、排出管汇、吸入泵、吸入泵驱动电机、吸入管汇、液添装置、液添装置驱动电机的上方，。3.根据权利要求2所述的全电驱动混砂装备，其特征在于：还包括变频器安置房，所述变频器安置房的安装方式为以下两种形式中的任一种：A、所述变频器安置房固定安装在所述基础的另一端，与所述基础下层固定链接；B、所述变频器安置房独立成橇。4.根据权利要求2所述的全电驱动混砂装备，其特征在于：所述吸入泵驱动电机、混合搅拌器驱动电机、液添装置驱动电机、干添装置驱动电机、输砂装置驱动电机和排出泵驱动电机的配置为以下四种方式中的一种：C、所述吸入泵驱动电机、混合搅拌器驱动电机、液添装置驱动电机、干添装置驱动电机、输砂装置驱动电机和排出泵驱动电机均连接有变频器，所述变频器与所述吸入泵驱动电机、混合搅拌器驱动电机、液添装置驱动电机、干添装置驱动电机、输砂装置驱动电机和排出泵驱动电机集成为一体；D、所述吸入泵驱动电机、混合搅拌器驱动电机、液添装置驱动电机、干添装置驱动电机、输砂装置驱动电机和排出泵驱动电机均连接有变频器，所述变频器与所述吸入泵驱动电机、混合搅拌器驱动电机、液添装置驱动电机、干添装置驱动电机、输砂装置驱动电机和排出泵驱动电机集成为一体，所述吸入管汇上设置有调节阀门；E、所述混合搅拌器驱动电机、液添装置驱动电机、干添装置驱动电机和输砂装置驱动电机均连接有变频器，所述变频器与所述混合搅拌器驱动电机、液添装置驱动电机、干添装置驱动电机和输砂装置驱动电机集成为一体，所述吸入泵驱动电机和排出泵驱动电机均为额定转速驱动电机，所述吸入管汇上设置有调节阀门；F、所述吸入泵驱动电机、混合搅拌器驱动电机、液添装置驱动电机、干添装置驱动电机和输砂装置驱动电机均连接有变频器，所述变频器与所述吸入泵驱动电机、混合搅拌器驱动电机、液添装置驱动电机、干添装置驱动电机和输砂装置驱动电机集成为一体，所述排出泵驱动电机为额定转速驱动电机；G、所述吸入泵驱动电机、混合搅拌器驱动电机、液添装置驱动电机、干添装置驱动电机和输砂装置驱动电机均连接有变频器，所述变频器与所述吸入泵驱动电机、混合搅拌器驱动电机、液添装置驱动电机、干添装置驱动电机和输砂装置驱动电机集成为一体，所述排出泵驱动电机为额定转速驱动电机，所述吸入管汇上设置有调节阀门；H、所述混合搅拌器驱动电机、液添装置驱动电机、干添装置驱动电机、输砂装置驱动电机和排出泵驱动电机均连接有变频器，所述变频器与所述混合搅拌器驱动电机、液添装置驱动电机、干添装置驱动电机、输砂装置驱动电机和排出泵驱动电机集成为一体，所述吸入泵驱动电机为额定转速驱动电机，所述吸入管汇上设置有调节阀门。5.根据权利要求3所述的全电驱动混砂装备，其特征在于：所述吸入泵驱动电机、混合搅拌器驱动电机、液添装置驱动电机、干添装置驱动电机、输砂装置驱动电机和排出泵驱动电机的配置为以下四种方式中的一种：I、所述吸入泵驱动电机、混合搅拌器驱动电机、液添装置驱动电机、干添装置驱动电机、输砂装置驱动电机和排出泵驱动电机均连接有变频器，所述变频器固定安装在所述变频器安置房内；J、所述吸入泵驱动电机、混合搅拌器驱动电机、液添装置驱动电机、干添装置驱动电机、输砂装置驱动电机和排出泵驱动电机均连接有变频器，所述变频器固定安装在所述变频器安置房内，所述吸入管汇上设置有调节阀门；K、所述混合搅拌器驱动电机、液添装置驱动电机、干添装置驱动电机和输砂装置驱动电机均连接有变频器，所述变频器固定安装在所述变频...

【专利技术属性】
技术研发人员：田雨，李泓杉，弋大浪，刘波，李水华，
申请(专利权)人：四川宏华石油设备有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51