混砂车自动控制装置制造方法及图纸

一种混砂车自动控制装置，它由混合液密度控制装置、干粉添加剂控制装置、液体添加剂控制装置及混合液排出压力控制装置构成，混合液密度控制装置由微计算机、比例放大器、电液伺服阀、密度计、涡轮流量计、流量传感器、速度传感器、变量液压泵、定量马达、输砂器组成；干粉添加剂控制装置由微计算机、传感器、比例放大器、流量控制阀、定量马达、干粉添加剂泵装置组成；液体添加剂控制装置由微计算机、比例放大器、变量液压泵、定量马达、液体添加剂泵、涡轮流量计、传感器组成；混合液排出压力自动控制装置由压力传感器、比例放大器、电液伺服阀、变量液马达、排液泵、流量传感器、流量计组成；其特征在于：涡轮流量计ａ与传感器ｃ组合在一起通过连接法兰安装在混合罐进液管道上，传感器ｂ用螺栓固定在输砂器外壳上端的内侧与输砂器绞笼轴对应处，传感器ｂ的输出端通过导线与微计算机信号输入接口相接，定量马达ｂ的输入端通过液压软管与变量液压泵ｂ相连，输出端通过连接套与螺旋输砂器相连，输砂器输出口通过安装支架固定在混合罐上方，变量液压泵ｂ的输入端与电液伺服阀ａ组装在一起，电液伺服阀ａ的输入端通过导线与比例放大器ａ接头端子相连，比例放大器ａ的输入端通过导线与微计算机的输出接口连接；干粉添加剂泵通过支架安装在混合罐上方，传感器ａ安装在干粉添加剂泵的输入轴上，传感器ａ的输出端通过导线与微计算机的信号输入端相连，干粉添加剂泵的输入轴通过连接套与定量马达ａ的输出端连接，定量马达ａ的输入端通过液压软管与比例流量控制阀ａ的输出端相连接，比例流量控制阀ａ的输入端通过导线与比例放大器ｂ的输出端相连接，比例放大器ｂ的输入端通过导线与微计算机的信号输入端相连接；液体添加剂输出口的管道通过支架固定在混合罐上方，涡轮流量计ｂ、传感器ｄ安装在混合罐进液管道上和液体添加剂输出管道上，传感器ｄ的输出端通过导线与微计算机相接，输入端与涡轮流量计ｂ连接，涡轮流量计ｂ通过管线与液体添加剂泵的输出端相连，液体添加剂泵输入端通过连接导套与定量马达ｃ的输出端相连，定量马达ｃ的输入端通过液压软管和比例流量控制阀ｂ的输出端相连，比例流量控制阀ｂ输入端通过导线与比例放大器ｃ的信号输出端相连，比例放大器ｃ的信号输入端通过导线与微计算机的信号输出端连接；压力传感器安装在混合液排出管道上，输出端通过导线与微计算机的信号输入端相连接，排液泵的输入口通过阀兰与混合罐相连，输出端通过软管连接压裂输入接口，排液泵通过连接法兰与定量马达ｃ输出端相连，定量马达ｃ的输入端通过液压软管与变量液压泵ｃ的输出端相连，变量液压泵ｃ的输入端与电液伺服阀ｂ组装在一起…。（*该技术在2012年保护过期，可自由使用*）

Automatic control device for sand mixing vehicle

A sand mixer automatic control device, which is composed of the mixture density control device, a dry powder additive control device, a liquid additive control device and a mixed liquid discharge pressure control device to form a mixture density control device is composed of a micro computer, proportional amplifier, power density of hydraulic servo valve, meter, turbine flowmeter, flow sensor, speed sensor variable hydraulic pump, motor, quantitative conveyer; dry powder additive control device by the micro computer, sensor, amplifier, proportional flow control valve, pump motor, quantitative dry powder additive device; liquid additive control device is composed of a micro computer, proportional amplifier, variable hydraulic pump, motor, pump, quantitative liquid additive, turbine flowmeter sensor mixed liquid; discharge pressure automatic control device comprises a pressure sensor, amplifier, power ratio Composition of hydraulic servo valve, hydraulic motor, variable displacement pump, flow sensor, flowmeter; which is characterized in that the turbine flowmeter A and sensor C together connecting flange installed in the mixing tank inlet pipe through the sensor B is fixed in the inner side of the upper end of the housing and the conveyer conveyer auger shaft corresponding with the bolt. The output end of B sensor by wire and micro computer signal input interface is connected with the input end of the B quantitative motor hydraulic hose and variable hydraulic pump connected with B, which is connected with output end through the connecting sleeve and the screw conveyer and conveyer outlet through a mounting bracket fixed on the mixing tank above the variable hydraulic pump B input and power hydraulic servo valve a assembled together, the input of the a electro-hydraulic servo valve end a connector terminal connected by wires and proportional amplifier, the input end of the proportional amplifier A Output interface wire and micro computer connection; dry powder additive pump installed in the mixing tank above the bracket, the input shaft sensor a are arranged in a dry powder additive pump, a is connected with the output of the sensor signal input through the wire and micro computer terminal, the input shaft of the pump through the connecting sleeve of dry powder additive and quantitative motor a output end connection, quantitative motor a input terminal is connected with the output end of the hydraulic proportional flow control valve a hose, proportional flow control valve and the a input end of the amplifier output end of the B ratio of wire connection, the signal input terminal of the proportion of input amplifier B end through the wire and micro computer connected to the liquid additive output; the mouth of the pipe is fixed on the upper bracket through the mixing tank, turbine flowmeter, B D sensor installed in the mixing tank and the liquid liquid inlet pipe The additive output pipeline, the output of the sensor is connected with the d end of the micro computer wire input end of turbine flowmeter and turbine flowmeter B through the B connection, the output pipeline and liquid additive pump is connected with the input end of the pump, the liquid additive by connecting the guide sleeve and the quantitative motor C is connected to the output end of the motor input through quantitative C hydraulic hose and proportional flow control valve is connected with the output of B, proportional flow control valve B input connected to end signal output by proportional amplifier C wire terminal, C proportional amplifier signal input through the wire and micro computer connected with the signal output end; the pressure sensor is arranged in the mixing liquid discharge pipe, the output end the signal input terminal through the wire and micro computer connection, liquid discharge pump valve is connected with the input port through the LAN mixing tank, through the soft output The fracturing pipe is connected with the input interface, liquid discharge pump through a connecting flange and quantitative motor C connected to the output end of the motor, quantitative C input end is connected through a hydraulic hose and hydraulic pump output variables C, C variable hydraulic pump and the input side of the electro-hydraulic servo valve B assembled together....

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本技术涉及一种混砂车自动控制装置，属于油田压裂设备自动控制装置领域。
技术介绍
混砂车在进行压裂作业时，必须根据压裂作业的工艺参数控制输入混砂车混合罐的液体添加剂及干添加剂的输入量，控制经混合罐混合后排出的混合液密度和压力。目前，液体添加剂控制方式是液体添加剂泵将液体添加剂经流量计输送到混合罐内，流量计将输送的流量显示在操纵台上，根据所显示的流量，由人工手动调节液体添加剂泵的速度来控制它的流量，使液体添加剂量达到所要求值；干添加剂的控制方式是预先设定干添加剂输出绞笼的速度来控制其加入量，但不能测定实际排出量并反馈信息；密度控制的方式是输砂器将砂子输送到混合罐内与供液泵所输入的压裂液经搅拌器充分搅拌后，由排出砂泵经密度计排出至压裂车。密度计将排出液的密度显示在操纵台上，根据所显示的密度，手动调节输砂器的速度以控制输砂量，从而使混合液的密度达到所要求值；混合罐排出压力的控制方式是在混合罐排出管汇处安装压力测量表，在操作面板上显示所测压力值，通过人工操作控制混合罐排出压力的大小。因此，混砂车的混合液密度、液体添加剂流量和排出压力都是用肉眼观察显示数据后进行手动调节，经常出现操作滞后，混合液的密度过大或过小、液体添加剂流量过多或过少和压力不稳定等现象，加上干粉添加剂的加入量不能测量，直接影响了压裂作业的质量和可靠性。同时操作人员作业时精神紧张，劳动强度大，易发生事故。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种自动控制液体添加剂流量、混合液密度、干添加剂量和混合液排出压力的装置，有效控制混砂车压裂作业的主要工艺参数，提高压裂作业的质量与可靠性，避免发生作业事故的混砂车自动控制装置。本技术是用如下技术方案来解决上述问题的混砂车自动控制装置由混合液密度控制装置、干粉添加剂控制装置、液体添加剂控制装置以及混合液排出压力控制装置四部份组成。它是由执行信号检测的传感器将采集的速度、流量、压力信号输入微计算机进行处理，信号转换元件将微计算机输入的信号首先转换成线性电流信号，然后转换成线性机械信号并驱动执行机构连续不断的工作，实现对混合液密度、干添加剂加入量、液体添加剂加入量以及排出压力的控制。混合液密度控制装置由微计算机、比例放大器a、电液伺服阀a、密度计、涡轮流量计a、传感器b、传感器c、变量液压泵b、定量马达c、输砂器组成。其特征在于涡轮流量计a与传感器c组合在一起通过连接法兰安装在混合罐进液管道上，传感器b用螺栓固定在输砂器外壳上端的内侧与输砂器绞笼轴对应处，传感器b的输出端通过导线与微计算机信号输入接口相接，定量马达b的输入端通过液压软管与变量液压泵b相连，输出端通过连接套与输砂器相连，输砂器输出口通过安装支架固定在混合罐上方，变量液压泵b的输入端与电液伺服阀a组装在一起，电液伺服阀a的输入端通过导线与比例放大器a接头端子相连，比例放大器a的输入端通过导线与微计算机的输出接口相连。传感器c及传感器b分别将采集的数据转变成标准电流信号输入微计算机，微计算机根据设定的密度值经计算处理后，向比例放大器a输入标准的电压信号并放大成线性电流信号，由电液伺服阀a将电流信号转变成机械信号并改变变量液压泵b的斜盘角度，从而使输给定量马达c的液流量呈线性变化，输砂器的速度也随之呈线性变化，保证输入混合罐的砂量连续、稳定，从而使混合后的液体密度保持在设定范围。液体添加剂控制装置由微计算机、比例放大器c、变量液压泵c、定量马达c、液体添加剂泵、涡轮流量计b、传感器d组成。其特征在于液体添加剂输出口的管道通过支架固定在混合罐上方，涡轮流量计b、传感器d安装在混合罐进液管道上和液体添加剂输出管道上，传感器d的输出端通过导线与微计算机相接，输入端与涡轮流量计b相接。涡轮流量计b通过管线与液体添加剂泵的输出端相连，液体添加剂泵输入端通过连接导套与定量马达c的输出端相连，定量马达c的输入端通过液压软管和比例流量控制阀b的输出端相连，比例流量控制阀b输入端通过导线与比例放大器c的信号输出端相连，比例放大器c的信号输入端通过导线与微计算机的信号输出端相连。传感器d将所测得液体添加剂流量值标准脉冲信号，与安装在进液管上的涡轮流量计b及其传感器d测得供液泵速度标准电流信号传送给微计算机，微计算机将这种标准脉冲信号和标准电流信号转变成液体添加剂泵的流量值及供液泵的流量值，将液体添加剂泵流量值和供液泵流量值的比与设定比率相比较，对比例放大器c输出标准的线性电压信号，经过比例放大器c放大的线性电流信号输送给比例流量控制阀b，将电流信号转变成机械信号来改变变量液压泵c的斜盘角度，从而使定量马达c的液压流量呈线性变化，驱动液体添加剂泵速度跟着呈线性变化，输入混合罐的流量也随之变化。这样，输入混合罐的液体添加剂量比率始终保证为设定值。干粉添加剂控制装置由微计算机、传感器a、比例放大器b、比例流量控制阀a、定量马达a、干粉添加剂泵装置组成。其特征在于干粉添加剂泵通过支架安装在混合罐上方，传感器a安装在干粉添加剂泵的输入轴上，传感器a的输出端通过导线与微计算机的信号输入端相连，干粉添加剂泵的输入轴通过连接套与定量马达a的输出端连接，定量马达a的输入端通过液压软管与比例流量控制阀a的输出端相连接，比例流量控制阀a的输入端通过导线与比例放大器b的输出端相连接，比例放大器b的输入端通过导线与微计算机的信号输入端相连接。传感器a将所测得定量马达b的速度信号转变成标准脉冲信号传送给微计算机，安装在进液管上的传感器a将所测供液泵速度转变成标准电流信号传送给微计算机，经计算机处理后，对比例放大器a输出标准的线性电压信号，经过比例放大器a放大的线性电流信号输送给比例流量控制阀a转变成机械信号来改变变量液压泵a的斜盘角度，使输送给定量马达b的液压流量呈线性变化，干粉添加剂泵输入混合罐的流量也随之变化，使进入混合罐的干粉添加剂比率始终保证为设定值。混合液排出压力自动控制装置由压力传感器、比例放大器d、电液伺服阀b、变量液压泵c、排液泵、涡轮流量计c组成。其特征在于压力传感器安装在混合液排出管道上，输出端通过导线与微计算机的信号输入端相连接；排液泵的输入口通过阀兰与混合罐相连，输出端通过软管连接压裂输入接口；排液泵通过连接法兰与定量马达c输出端相连，定量马达c的输入端通过液压软管与变量液压泵c的输出端相连，变量液压泵c的输入端与电液伺服阀b组装在一起，电液伺服阀b的输入端通过导线与比例放大器d的输出端组装在一起，比例放大器d的信号输出端通过导线与微计算机输入端相接。当排出混合液压力超过或低于设定时，压力传感器所测量的压力也跟着变化，这种变化转变成标准电流信号传送给微计算机，经微计算机处理后，对比例放大器d输出标准的线性电压信号，比例放大器d将放大的线性电流信号输送给电液伺服阀b转变成机械信号并改变变量液压泵c的斜盘角度，使变量液压泵c输给定量马达c的液压流量呈线性变化，驱动的排液泵速度随之呈线性变化，它输送给压裂车的压力也跟着变化。这样，供给压裂车的混合液始终保持在所设定的压力。该混砂车自动控制装置与现有技术相比具有以下有益效果1.控制方式是将采集的信号转变成呈线性变化的电信号，使输入砂量、液体添加剂加入量、干添加剂加入量以及输出混合液压力的变化呈连续变化可调的状态；2本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：张宝弟，乔春，唐华，吴汉川，
申请(专利权)人：中国石化集团江汉石油管理局第四机械厂，
类型：实用新型
国别省市：