运砂车论文和设计-王生斌

全文摘要

本实用新型提供了一种运砂车，属于运输装置技术领域。该运砂车包括罐体、车体、抬升组件和测量组件，罐体与车体铰接，抬升组件安装在罐体与车体之间，抬升组件用于带动罐体以罐体和车体之间的铰接处为转动中心在竖直平面上转动。测量组件安装在运砂车上，测量组件用于测量罐体中支撑剂的装载量。本实用新型改善了现有技术不便于实时监测支撑剂装载量的技术问题。

主设计要求

1.一种运砂车，其特征在于，包括罐体、车体、抬升组件和测量组件；所述罐体与所述车体铰接，所述抬升组件安装在所述罐体与所述车体之间，所述抬升组件用于带动所述罐体以所述罐体和所述车体之间的铰接处为转动中心在竖直平面上转动；所述测量组件安装在所述运砂车上，所述测量组件用于测量所述罐体中支撑剂的装载量。

设计方案

1.一种运砂车，其特征在于，包括罐体、车体、抬升组件和测量组件；

所述罐体与所述车体铰接，所述抬升组件安装在所述罐体与所述车体之间，所述抬升组件用于带动所述罐体以所述罐体和所述车体之间的铰接处为转动中心在竖直平面上转动；

所述测量组件安装在所述运砂车上，所述测量组件用于测量所述罐体中支撑剂的装载量。

2.根据权利要求1所述的运砂车，其特征在于，所述测量组件包括压力传感器，所述压力传感器与所述抬升组件连接，所述压力传感器用于检测所述抬升组件受到的压力。

3.根据权利要求2所述的运砂车，其特征在于，所述抬升组件包括液压缸，所述测量组件还包括长度传感器，所述长度传感器与所述液压缸连接。

4.根据权利要求2所述的运砂车，其特征在于，所述测量组件还包括可编辑逻辑控制器和显示器；

所述可编辑逻辑控制器与所述压力传感器连接，所述可编辑逻辑控制器能够接收所述压力传感器检测到的压力值，并能够根据压力值计算出所述罐体中支撑剂的装载量；

所述可编辑逻辑控制器与所述显示器连接，所述可编辑逻辑控制器能够将计算出的支撑剂的装载量数据传输至所述显示器中。

5.根据权利要求1所述的运砂车，其特征在于，所述测量组件包括测量光幕传感器，所述测量光幕传感器安装在所述罐体内侧壁上，所述测量光幕传感器用于检测所述罐体内支撑剂的容积。

6.根据权利要求1-5任一项所述的运砂车，其特征在于，还包括盖体，所述罐体上设置有开口，所述盖体盖合在所述罐体上的开口上。

7.根据权利要求6所述的运砂车，其特征在于，还包括固定件；所述盖体的侧边处设置有孔洞，所述罐体的侧边上设置有与所述盖体上的孔洞相对应的孔洞；

所述固定件可拆卸连接在所述盖体上的孔洞和所述罐体上的孔洞中，以将所述盖体固定在所述罐体上。

8.根据权利要求7所述的运砂车，其特征在于，还包括驱动组件，所述驱动组件连接在所述盖体与所述罐体之间，所述驱动组件用于驱动所述盖体在所述罐体上移动，以打开或者关闭所述罐体上的开口。

9.根据权利要求8所述的运砂车，其特征在于，所述驱动组件包括齿条、齿轮和电机；

所述齿条设置在所述罐体的位于所述开口处的侧边上，所述电机安装在所述盖体上，所述齿轮与所述电机的输出轴连接，所述齿轮能够在所述电机的驱动下在所述齿条上移动，以带动所述电机和所述盖体在所述罐体上移动。

10.根据权利要求6所述的运砂车，其特征在于，还包括扣盖，所述盖体上设置有进砂口，所述扣盖盖合在所述进砂口上。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及运输装置技术领域，具体而言，涉及一种运砂车。

背景技术

随着不可再生资源的大力开采，石油及天然气的储层也在逐渐改变，导致石油和天然气的开采越来越难。为提升油井和气井的产量，压裂施工逐渐推广开来。

在压裂施工中，是先利用压裂车，把高压大排量具有一定粘度的液体挤入油层，当把油层压出裂缝后，再向裂缝中充填支撑剂，支撑剂如石英砂等小颗粒流状物体，支撑剂可以提高油层的渗透能力，进而可以增加产油量。

但是，在运砂车运输支撑剂的过程中，为了更好的控制装载量，需要到专门的称重处对运砂车装载的支撑剂进行称重。将支撑剂运输到施工现场后，为了测量支撑剂的使用量和使用量，监督单位和施工单位还需要到运砂车上的砂罐顶部对砂罐中支撑剂的剩余量进行测算，由于倾倒支撑剂时的砂罐是倾斜的，砂罐顶部的高度较高，因而在砂罐顶部测算支撑剂的过程存在重大安全隐患。可以看出，在现有的压裂施工过程中，支撑剂的装载量和使用量很难控制，支撑剂的称重和测算过程均较繁琐，不便于实时监测砂罐中支撑剂的装载量。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种运砂车，以解决现有技术不便于实时监测支撑剂装载量的技术问题。

本实用新型提供一种运砂车，包括罐体、车体、抬升组件和测量组件；

罐体与车体铰接，抬升组件安装在罐体与车体之间，抬升组件用于带动罐体以罐体和车体之间的铰接处为转动中心在竖直平面上转动；

测量组件安装在运砂车上，测量组件用于测量罐体中支撑剂的装载量。

进一步的，测量组件包括压力传感器，压力传感器与抬升组件连接，压力传感器用于检测抬升组件受到的压力。

进一步的，抬升组件包括液压缸，测量组件还包括长度传感器，长度传感器与液压缸连接。

进一步的，测量组件还包括可编辑逻辑控制器和显示器；

可编辑逻辑控制器与压力传感器连接，可编辑逻辑控制器能够接收压力传感器检测到的压力值，并能够根据压力值计算出罐体中支撑剂的装载量；

可编辑逻辑控制器与显示器连接，可编辑逻辑控制器能够将计算出的支撑剂的装载量数据传输至显示器中。

进一步的，测量组件包括测量光幕传感器，测量光幕传感器安装在罐体内侧壁上，测量光幕传感器用于检测罐体内支撑剂的容积。

进一步的，还包括盖体，罐体上设置有开口，盖体盖合在罐体上的开口上。

进一步的，还包括固定件；盖体的侧边处设置有孔洞，罐体的侧边上设置有与盖体上的孔洞相对应的孔洞；

固定件可拆卸连接在盖体上的孔洞和罐体上的孔洞中，以将盖体固定在罐体上。

进一步的，还包括驱动组件，驱动组件连接在盖体与罐体之间，驱动组件用于驱动盖体在罐体上移动，以打开或者关闭罐体上的开口。

进一步的，驱动组件包括齿条、齿轮和电机；

齿条设置在罐体的位于开口处的侧边上，电机安装在盖体上，齿轮与电机的输出轴连接，齿轮能够在电机的驱动下在齿条上移动，以带动电机和盖体在罐体上移动。

进一步的，还包括扣盖，盖体上设置有进砂口，扣盖盖合在进砂口上。

本实用新型所提供的运砂车能产生如下有益效果：

本实用新型提供的运砂车包括罐体、车体、抬升组件和测量组件，罐体与车体铰接，抬升组件安装在罐体与车体之间，测量组件安装在运砂车上。在将罐体中装入支撑剂后，安装在该运砂车上的测量组件可以测量罐体中的支撑剂的装载量，此时测量组件测得的数值为支撑剂的初始装载量。利用该运砂车将支撑剂运输至施工现场后，可以启动抬升组件，抬升组件能够带动罐体以罐体和车体之间的铰接处为转动中心在竖直平面上转动。将罐体转动至一定角度后，可以将罐体中的支撑剂倒出。在倾倒支撑剂的过程中，安装在运砂车上的测量可以实时检测罐体中支撑剂的剩余量。

与现有技术相比，本实用新型提供的运砂车上的测量组件可以一直对罐体中的支撑剂的装载量进行检测，得到支撑剂的初始装载量和施工过程中支撑剂的使用量，不仅可以防止运砂车超重，还可以便于工作人员实时监测支撑剂的使用量。且本实用新型提供的运砂车不需工作人员攀爬至砂罐顶部对砂罐中支撑剂的剩余量进行测算，降低了安全隐患。

可以看出，本实用新型提供的运砂车改善了现有技术不便于实时监测支撑剂装载量的技术问题。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的运砂车的结构示意图；

图2为图1中的罐体和盖体的结构示意图；

图3为图2中的盖体的俯视透视图；

图4为图2中的罐体和盖体的俯视透视图；

图5为图2中的驱动组件和固定件的结构示意图。

图中:

1-罐体；2-车体；3-抬升组件；4-盖体；40-吊环；5-孔洞；6-固定件；7-驱动组件；70-齿条；71-齿轮；72-电机；8-扣盖；9-控制箱。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中附图，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。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的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。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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和简化描述，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。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

另外，在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

本实用新型提供一种运砂车，下面结合附图对本实用新型提供的运砂车进行详细的描述：

实施例：

如图1所示，本实施例提供的运砂车包括罐体1、车体2、抬升组件3和测量组件。罐体1与车体2铰接，抬升组件3安装在罐体1与车体2之间，抬升组件3用于带动罐体1以罐体1和车体2之间的铰接处为转动中心在竖直平面上转动。测量组件安装在运砂车上，测量组件用于测量罐体1中支撑剂的装载量。

在将罐体1中装入支撑剂后，安装在该运砂车上的测量组件可以测量罐体1中的支撑剂的装载量，此时测量组件测得的数值为支撑剂的初始装载量。利用该运砂车将支撑剂运输至施工现场后，可以启动抬升组件3，抬升组件3能够带动罐体1以罐体1和车体2之间的铰接处为转动中心在竖直平面上转动。将罐体1转动至一定角度后，可以将罐体1中的支撑剂倒出。在倾倒支撑剂的过程中，安装在运砂车上的测量可以实时检测罐体1中支撑剂的剩余量。

与现有技术相比，本实施例提供的运砂车上的测量组件可以一直对罐体1中的支撑剂的装载量进行检测，得到支撑剂的初始装载量和施工过程中支撑剂的使用量，不仅可以防止运砂车超重，还可以便于工作人员实时监测支撑剂的使用量。且本实施例提供的运砂车不需工作人员攀爬至砂罐顶部对砂罐中支撑剂的剩余量进行测算，降低了安全隐患。

因此，本实施例提供的运砂车改善了现有技术不便于实时监测支撑剂装载量的技术问题。

其中，罐体1与车体2之间的铰接处可以在罐体1的其中一端，罐体1与车体2之间的铰接可以通过现有的运砂车上具有的可旋转支架实现。

其中，测量组件可以包括压力传感器，压力传感器与抬升组件3连接，压力传感器用于检测抬升组件3受到的压力。

其中，抬升组件3在罐体1与车体2之间是竖直向上或者竖直向下运动的，当抬升组件3没有被启动时，抬升组件3受到的压力等于罐体1和罐体1中的支撑剂的总重力，此时支撑剂的初始装载量等于上述抬升组件3受到的压力减去罐体1的重力。其中，罐体1的重力可以通过出厂标记或者提前称重得知，抬升组件3没有被启动时受到的压力可以通过与抬升组件3连接的压力传感器检测得知，继而可以得知支撑剂的初始装载量。

当抬升组件3被抬升，支撑剂被使用后，压力传感器检测到的抬升组件3受到的压力不再等于罐体1和罐体1中的支撑剂的总重力，支撑剂的装载量不再等于抬升组件3受到的压力减去罐体1的重力。

无论抬升组件3是否被抬升，均可以通过罐体1倾斜的角度和对抬升组件3进行受力分析得到支撑剂的装载量，支撑剂的装载量可以根据公式(1)计算：

其中，G_{支<\/sub>是支撑剂的装载量，F是压力传感器检测到的抬升组件3受到的压力，cosα是罐体1倾斜的角度的余弦值，α是罐体1倾斜的角度，α可以通过在罐体1上设置角度传感器测得，而cosα可以通过对角度传感器测得的数值进行余弦计算得到，G_{罐<\/sub>是罐体1的重力。}}

进一步的，抬升组件3可以包括液压缸，测量组件还可以包括长度传感器，长度传感器与液压缸连接。液压缸可以被气缸替代，液压缸可以竖直安装在车体2与罐体1之间，此时cosα还可以根据公式(2)计算：

其中，L是罐体1和车体2之间的铰接处与液压缸之间的水平距离，L是固定值，可以通过长度测量工具测得，H是液压缸伸长或者缩短后的高度值，H随着液压缸的伸缩而变化，H可以通过在长度传感器测得。

根据公式(1)和公式(2)可以实时得到支撑剂的装载量，因而本实施例提供的运砂车可以对支撑剂的装载量进行实时监测。

进一步的，测量组件还可以包括可编辑逻辑控制器和显示器，可编辑逻辑控制器与压力传感器连接，可编辑逻辑控制器能够接收压力传感器检测到的压力值，并能够根据压力值计算出罐体1中支撑剂的装载量。

其中，可编辑逻辑控制器与显示器连接，可编辑逻辑控制器能够将计算出的支撑剂的装载量数据传输至显示器中。

其中，可编辑逻辑控制器可以为通用型可编辑逻辑控制器，可编辑逻辑控制器还可以与长度传感器连接，可编辑逻辑控制器能够接收长度传感器检测到的长度值。在可编辑逻辑控制器上提前编写根据公式(1)和公式(2)计算支撑剂装载量的程序后，可编辑逻辑控制器可以根据压力传感器和长度传感器测得的数据不断计算出支撑剂的装载量，并能够将计算出的支撑剂的装载量传输给显示器，显示器用于显示支撑剂的装载量的数值。工作人员通过观察显示器可以得知实时的支撑剂装载量，而不需要攀爬至砂罐顶端对支撑剂剩余量进行测算。

进一步的，可编辑逻辑控制器可以根据计算的支撑剂装载量生成时间-支撑剂承载量图像，并将上述图像传输至显示屏，显示屏可以显示上述图像。

可以看出，可编辑逻辑控制器和显示屏便于工作人员直观得知支撑剂装载量。

又由于公式(1)和公式(2)中的变化量可以利用传感器得知，而计算支撑剂装载量的过程由可编辑逻辑控制器进行，因而最终得到的支撑剂实时装载量误差较小。

为进一步的降低误差的影响，还可以多次检测支撑剂同一使用状态下的支撑剂承载量，再对多个支撑剂承载量求取平均值。

另一种能够降低误差影响的办法是，利用精准的称重用具对砂罐中的支撑剂称重，得到各种支撑剂使用状态下的精准的重量值，同时利用可编辑逻辑控制器对试验得到各种支撑剂使用状态下的支撑剂装载量，将称重用具得到的称重值与可编辑逻辑控制器得到的实验值进行对比，并通过误差公式得到修正值，再利用修正值对实际施工过程中可编辑逻辑控制器计算出的支撑剂装载量进行修正。

在实际应用中，支撑剂装载量还可以通过另一种方式测得，具体地，测量组件可以包括测量光幕传感器，测量光幕传感器安装在罐体1内侧壁上，测量光幕传感器用于检测罐体1内支撑剂的容积。

罐体1的容积是不变的，随着支撑剂的使用支撑剂的容积不断减少，罐体1内剩余容积不断增加，将光幕传感器设置在罐体1顶部的内侧壁上后，光幕传感器可以实时检测罐体1内剩余容积，此时支撑剂装载量等于罐体1容积减去光幕传感器检测到的数值。

如图2-4所示，本实施例提供的运砂车还可以包括盖体4，罐体1上设置有开口，盖体4盖合在罐体1上的开口上。

现有的运砂车上的砂罐是密闭式的，只在砂罐顶部设置有用于装入支撑剂的较小的通孔，因此现有的运砂车上的罐体1只能用于装运支撑剂而不能装运体积较大的其余压裂施工用具或者用于清理、搬运支撑剂的工具。本实施例中的罐体1上的开口面积较大，开口的面积可以等于罐体1顶面的面积，本实施例中的罐体1上的开口不仅可以用于装入支撑剂，还便于装入体积较大的其余压裂施工用具或者用于清理、搬运支撑剂的工具。相较于现有技术，本实施例提供的运砂车还具有更好的运输效果，能够节省运输成本。

如图2和图5所示，本实施例提供的运砂车还可以包括固定件6，盖体4的侧边处设置有孔洞5，罐体1的侧边上设置有与盖体4上的孔洞5相对应的孔洞5。固定件6可拆卸连接在盖体4上的孔洞5和罐体1上的孔洞5中，以将盖体4固定在罐体1上。

在实际应用中，罐体1的侧边和盖体4的侧边均可以是向外具有延展部的，如图2所示，罐体1的侧边上的孔洞5可以设置在罐体1侧边的延展部上，盖体4侧边上的孔洞5可以设置在盖体4侧边的延展部上。

将固定件6依次穿过盖体4上的孔洞5和罐体1上的孔洞5，并将固定件6固定在盖体4上的孔洞5和罐体1上的孔洞5中，可以防止盖体4从罐体1上滑落，固定件6起到将盖体4固定在罐体1上的作用。

其中，固定件6可以是销钉，由于盖体4和罐体1的体积均较大，因而销钉的尺寸也较大。为防止销钉从盖体4侧边上的孔洞5和罐体1侧边上的孔洞5中脱离，销钉的底端上或销钉上靠近销钉底端的位置处，可以设置有轴向与销钉轴向垂直的穿孔，在上述穿孔中穿过开口销可以防止销钉从盖体4上的孔洞5和罐体1上的孔洞5中脱离。

其中，固定件6还可以是螺栓。

如图3-4所示，本实施例提供的运砂车还可以包括驱动组件7，驱动组件7连接在盖体4与罐体1之间，驱动组件7用于驱动盖体4在罐体1上移动，以打开或者关闭罐体1上的开口。

驱动组件7驱动盖体4在罐体1上移动便于将支撑剂或者体积较大的工具装入罐体1中，降低劳动强度，提升工作效率。

如图3-4所示，驱动组件7可以包括齿条70、齿轮71和电机72，齿条70设置在罐体1的位于开口处的侧边上，电机72安装在盖体4上，齿轮71与电机72的输出轴连接，齿轮71能够在电机72的驱动下在齿条70上移动，以带动电机72和盖体4在罐体1上移动。

其中，齿轮71位于齿条70上，齿轮71与齿条70啮合。电机72可以是固接在盖体4内侧壁上的，齿条70是固接在罐体1的位于开口处的侧边上的，或者可以直接在罐体1的位于开口处的侧边上加工出齿条70。

电机72的输出轴转动后可以带动齿轮71转动，由于齿轮71位于齿条70上，而齿条70是固定在罐体1上的，因而齿轮71会在齿条70上移动，齿轮71会带动电机72以及与电机72固接的盖体4一起移动。通过控制电机72的正转和反转可以控制盖体4在罐体1上的移动方向，以打开罐体1或者关闭罐体1。

其中，电机72可以为小型电机，电机72的电源可以为蓄电池，还可以为安装在该运砂车上的外接电源，如发电机。

其中，用于驱动盖体4在罐体1上移动的驱动组件7还可以包括气缸或者液压缸，气缸或者液压缸的其中一端与罐体1连接，另一端与盖体4连接，气缸或者液压缸伸缩可以带动盖体4在罐体1上的移动，以打开罐体1或者关闭罐体1。

驱动组件7还可以通过螺杆、螺母和小型电机实现，螺母可以固接在罐体1的内侧壁上，螺杆的其中一端与小型电机的输出轴连接，电机72固接在盖体4的内侧壁上，螺杆的另一端穿过螺母。小型电机可以带动螺杆在螺母中转动，由于螺母的位置固定，因而螺杆会在螺母中沿着螺杆的轴向带动小型电机一起移动，小型电机可以带动盖体4一起，进而可以将罐体1打开或者关闭。

如图3-4所示，本实施例提供的运砂车还可以包括扣盖8，盖体4上设置有进砂口，扣盖8盖合在进砂口上。

当不需要运载体积较大的工具时，不需要打开盖体4，此时可以将盖体4上的扣盖8掀开露出进砂口，再将支撑剂通过进砂口输送进罐体1中。进砂口和扣盖8适用于不运载体积较大的工具的情况，使该运砂车具有更高的使用灵活性。

其中，扣盖8可以是铰接在盖体4上的，扣盖8可以由弹性较好的橡胶制成，扣盖8上能够堵塞在进砂口的部位的横截面积可以稍大于进砂口的面积，以使扣盖8能够与进砂口的侧边抵接，使扣盖8更稳定的位于进砂口处。其中，扣盖8的打开和关闭过程均可以利用人工实现。

如图1所示，本实施例提供的运砂车还可以包括控制箱9，控制箱9可以安装在车体2上，控制箱9上可以设置有用于控制电机72运行的按键或者按钮，以及用于控制压力传感器、长度传感器、可编辑逻辑控制器和显示屏工作的按键或者按钮。在控制箱9处即可控制盖体4打开或者关闭，以及可以控制显示屏显示实时的支撑剂装载量，控制箱9便于可以使该运砂车的便捷性更高。

进一步的，如图3-4所示，盖体4上还可以设置有吊环40，吊环40可以是焊接在盖体4上的，还可以是与盖体4一体成型的，吊环40便于利用吊车等搬运机械吊运盖体4。

最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本实用新型的具体实施方式，用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制，本实用新型的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

设计图

运砂车论文和设计

运砂车论文和设计-王生斌

全文摘要

主设计要求

设计方案

设计说明书

设计图

相关信息详情

猜你喜欢