卸砂装置论文和设计-王生斌

全文摘要

本实用新型提供了一种卸砂装置，属于压裂施工用具技术领域。该卸砂装置包括刀具和筒体，刀具安装在筒体上，筒体的两端连通，筒体能够与砂罐的进砂口连通，且筒体能够固定在砂罐的进砂口处。位于砂罐进砂口处的砂袋靠近筒体后，能够被筒体中的刀具割破。本实用新型改善了现有技术午休安全隐患高的技术问题。

主设计要求

1.一种卸砂装置，其特征在于，包括刀具和筒体；所述刀具安装在所述筒体上，所述筒体的两端连通，所述筒体能够与砂罐的进砂口连通，且所述筒体能够固定在砂罐的进砂口处；位于砂罐进砂口处的砂袋靠近所述筒体后，能够被所述筒体中的所述刀具割破。

设计方案

1.一种卸砂装置，其特征在于，包括刀具和筒体；

所述刀具安装在所述筒体上，所述筒体的两端连通，所述筒体能够与砂罐的进砂口连通，且所述筒体能够固定在砂罐的进砂口处；

位于砂罐进砂口处的砂袋靠近所述筒体后，能够被所述筒体中的所述刀具割破。

2.根据权利要求1所述的卸砂装置，其特征在于，还包括支撑架，所述支撑架与所述筒体的内侧壁可拆卸连接，所述刀具安装在所述支撑架上。

3.根据权利要求2所述的卸砂装置，其特征在于，所述筒体的内侧壁上设置有卡槽，所述卡槽用于固定所述支撑架的底部。

4.根据权利要求3所述的卸砂装置，其特征在于，所述支撑架包括连接台和三个支杆；

三个所述支杆的其中一端均与所述连接台转动连接，且三个所述支杆的其中一端均能够被固定在所述连接台上；

所述筒体内侧壁上间隔设置有三个所述卡槽，所述支杆的另一端能够抵接在所述卡槽中。

5.根据权利要求4所述的卸砂装置，其特征在于，所述支杆为可伸缩支杆。

6.根据权利要求1所述的卸砂装置，其特征在于，所述筒体的形状为倒置的圆台形。

7.根据权利要求1所述的卸砂装置，其特征在于，还包括支撑台，所述支撑台上设置有孔洞，所述筒体能够安装在所述支撑台的孔洞中，所述支撑台用于放置在砂罐进砂口上。

8.根据权利要求7所述的卸砂装置，其特征在于，还包括定位架，所述定位架安装在所述筒体的外侧壁上，所述定位架能够与所述支撑台的顶面抵接。

9.根据权利要求1所述的卸砂装置，其特征在于，所述筒体上设置有位置相对的两个吊环。

10.根据权利要求1-9任一项所述的卸砂装置，其特征在于，所述筒体的底端上设置有滤网。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及压裂施工用具技术领域，具体而言，涉及一种卸砂装置。

背景技术

随着石油市场的活跃及地层石油储量的减少，压裂施工成为油井增产作业的主要措施。压裂施工能够人为地使地层产生裂缝，改善油在地下的流动环境，使油井产量增加。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、陶粒等小颗粒流状物体，支撑剂可以提高油层的渗透能力，进而可以增加产油量。

现有的将装有支撑剂的砂袋中的支撑剂装入砂罐中的做法是先利用吊车等搬运机械将装有支撑剂的砂袋吊运至砂罐进砂口，工作人员攀爬至砂罐进砂口后手持利器将砂袋割破，从而使砂袋中的支撑剂流进砂罐中。

但是砂罐的罐体距地面较高，每次卸砂都需要工作人员攀爬到砂罐顶部将砂袋割破，因此现有的卸砂过程存在较大的安全隐患。且当砂袋因为腐蚀或者做工等原因被吊装绳撕裂时，砂袋会从空中坠落，易砸伤位于砂罐进砂口处的工作人员，同样存在较大的安全隐患。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种卸砂装置，以解决现有技术安全隐患高的技术问题。

本实用新型提供一种卸砂装置，包括刀具和筒体；

刀具安装在筒体上，筒体的两端连通，筒体能够与砂罐的进砂口连通，且筒体能够固定在砂罐的进砂口处；

位于砂罐进砂口处的砂袋靠近筒体后，能够被筒体中的刀具割破。

进一步的，还包括支撑架，支撑架与筒体的内侧壁可拆卸连接，刀具安装在支撑架上。

进一步的，筒体的内侧壁上设置有卡槽，卡槽用于固定支撑架的底部。

进一步的，支撑架包括连接台和三个支杆；

三个支杆的其中一端均与连接台转动连接，且三个支杆的其中一端均能够被固定在连接台上；

筒体内侧壁上间隔设置有三个卡槽，支杆的另一端能够抵接在卡槽中。

进一步的，支杆为可伸缩支杆。

进一步的，筒体的形状为倒置的圆台形。

进一步的，还包括支撑台，支撑台上设置有孔洞，筒体能够安装在支撑台的孔洞中，支撑台用于放置在砂罐进砂口上。

进一步的，还包括定位架，定位架安装在筒体的外侧壁上，定位架能够与支撑台的顶面抵接。

进一步的，筒体上设置有位置相对的两个吊环。

进一步的，筒体的底端上设置有滤网。

本实用新型所提供的卸砂装置能产生如下有益效果：

本实用新型提供的卸砂装置包括刀具和筒体，刀具安装在筒体上，筒体的两端连通。当需要将装有支撑剂的砂袋中的支撑剂装入砂罐中时，可以先将本实用新型提供的卸砂装置中的筒体固定在砂罐的进砂口处，固定方式可以是将筒体抵接或者卡接在砂罐的进砂口处，也可以是利用箱扣等连接零件将筒体固定在砂罐上。由于筒体的两端连通，因而固定在砂罐进砂口处的筒体能够与砂罐的进砂口连通，此时可以利用吊车等搬运机械将砂袋吊运至筒体和砂罐进砂口处的上方，再利用吊车等搬运机械带动砂袋沿靠近筒体的方向移动。当砂袋被移动至筒体中的刀具处后，砂袋会被刀具割破，此时砂袋中的支撑剂会从砂袋中流出，并经过筒体和砂罐的进砂口流进砂罐中。砂袋中的支撑剂流尽后，可以利用吊车等搬运机械再将空砂袋从筒体上方吊走，重复上述过程可以完成压裂施工中的加砂过程。

与现有技术相比，在吊车等搬运机械带动砂袋靠近砂罐的进砂口的过程中，本实用新型提供的卸砂装置中的刀具可以将砂袋割破，使砂袋中的支撑剂被装入砂罐中，而不需工作人员攀爬至砂罐顶端将砂袋割破。

可以看出，本实用新型提供的卸砂装置改善了现有技术安全隐患高的技术问题。

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卸砂装置的结构示意图；

图2为图1中的卸砂装置的俯视图；

图3为图1中的刀具和支撑架的结构示意图；

图4为图3中的刀具的俯视图；

图5为图1中的支撑台的结构示意图；

图6为图1中的筒体和定位架的结构示意图。

图中:

1-刀具；2-筒体；20-卡槽；21-吊环；22-滤网；3-支撑架；30-连接台；31-支杆；4-支撑台；5-定位架。

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卸砂装置，下面结合附图对本实用新型提供的卸砂装置进行详细的描述：

实施例：

如图1-2所示，本实施例提供的卸砂装置包括刀具1和筒体2，刀具1安装在筒体2上，筒体2的两端连通，筒体2能够与砂罐的进砂口连通，且筒体2能够固定在砂罐的进砂口处。位于砂罐进砂口处的砂袋靠近筒体2后，能够被筒体2中的刀具1割破。

当需要将装有支撑剂的砂袋中的支撑剂装入砂罐中时，可以先将本实施例提供的卸砂装置中的筒体2固定在砂罐的进砂口处，固定方式可以是将筒体2抵接或者卡接在砂罐的进砂口处，也可以是利用箱扣等连接零件将筒体2固定在砂罐上。可以通过工作工人攀爬至砂罐顶端将筒体2固定在砂罐的进砂口处，还可以是利用吊运机械将筒体2放置在砂罐的进砂口处。由于筒体2的两端连通，因而固定在砂罐进砂口处的筒体2能够与砂罐的进砂口连通，此时可以利用吊车等搬运机械将砂袋吊运至筒体2和砂罐进砂口处的上方，再利用吊车等搬运机械带动砂袋沿靠近筒体2的方向移动。当砂袋被移动至筒体2中的刀具1处后，砂袋会被刀具1割破，此时砂袋中的支撑剂会从砂袋中流出，并经过筒体2和砂罐的进砂口流进砂罐中。砂袋中的支撑剂流尽后，可以利用吊车等搬运机械再将空砂袋从筒体2上方吊走，重复上述过程可以完成压裂施工中的加砂过程。

与现有技术相比，在吊车等搬运机械带动砂袋靠近砂罐的进砂口的过程中，本实施例提供的卸砂装置中的刀具1可以将砂袋割破，使砂袋中的支撑剂被装入砂罐中，而不需工作人员攀爬至砂罐顶端将砂袋割破。

因此，本实施例提供的卸砂装置改善了现有技术安全隐患高的技术问题。

如图1-3所示，本实施例提供的卸砂装置还可以包括支撑架3，支撑架3与筒体2的内侧壁可拆卸连接，刀具1安装在支撑架3上。

在实际应用中，刀具1可以是固接在筒体2内侧壁上的，也可以是可拆卸连接在筒体2内侧壁上的，为了便于更换或者清洁刀具1，以及便于清洁筒体2内侧壁，本实施例优选刀具1可拆卸连接在筒体2内侧壁上。进一步的，刀具1可以与支撑架3固接，支撑架3可以与筒体2内侧壁可拆卸连接。

其中，支撑架3和刀具1均可以由金属或者合金制成，刀具1可以焊接在支撑架3上。

在使用过程中，支撑架3可以支撑刀具1，使刀具1的刀刃背离砂罐内部，以使靠近砂罐进砂口的砂袋能够被刀具1割破。

进一步的，如图1-2所示，筒体2的内侧壁上可以设置有卡槽20，卡槽20用于固定支撑架3的底部。

其中，通过卡槽20可以实现支撑架3与筒体2内侧壁的可拆卸连接。卡槽20可以为圆柱形，卡槽20的顶端可以设置有开口，开口的面积可以等于卡槽20顶面的面积，此时卡槽20的侧壁可以与支撑架3的底部抵接，支撑架3可以直接放置在卡槽20中，卡槽20用于放置支撑架3在筒体2上偏移。当卡槽20的顶端开口的面积等于卡槽20顶面的面积时，在将被割破的砂袋吊运至远离刀具1的过程中，需要防止刀具1被砂袋勾住，以避免砂袋将刀具1和支撑架3从筒体2中勾带出来。为防止刀具1被砂袋勾住，可以在砂袋被刀具1刺破后将砂袋吊运至远离刀具1但仍旧位于筒体2上方的位置处。

其中，卡槽20顶端开口的面积还可以小于卡槽20顶面的面积，具体的，卡槽20顶面的侧边朝向卡槽20中心轴的方向可以设置有延展部。支撑架3的底部可以连接有铰接件，铰接件不转动时位于支撑架3底部所在平面，铰接件的转动角度为0～90度，且铰接件能够从支撑架3底部朝向支撑架3顶端转动。铰接件可以为片状也可以为条状，铰接件可以为多个，多个铰接件可以呈阵列式铰接在支撑架3的底部。

当将支撑架3底部伸进卡槽20中时，支撑架3底部的铰接件会在卡槽20顶面的延展部的作用下转动并贴合在支撑架3的侧壁上，此时支撑架3底部可以从卡槽20顶端的开口伸进卡槽20中，伸进卡槽20中的支撑架3底部的铰接件可以在重力作用下恢复到原位，恢复到原位的铰接件可以在支撑架3远离卡槽20时与卡槽20顶端的延展部的内侧壁抵接，进而可以将支撑架3底部固定在卡槽20中，防止砂袋将刀具1和支撑架3从筒体2中勾带出来。

在本实施例中，支撑架3可以由铁磁性材料制成，卡槽20可以具有一定的深度。当需要将支撑架3从卡槽20中取出时，可以利用磁铁或者电磁铁使支撑架3带有磁性，进而可以使铰接件在卡槽20中转动并贴合在支撑架3的侧壁上，进而可以将支撑架3从卡槽20中取出。

在实际应用中，卡槽20与支撑架3之间的可拆卸连接还可以通过螺纹连接实现。具体地，可以在卡槽20内侧壁上设置螺纹，在支撑架3底部外侧壁上设置与卡槽20内侧壁上的螺纹相对应的螺纹，支撑架3底部可以螺纹连接在卡槽20中。

如图3所示，支撑架3可以包括连接台30和三个支杆31，三个支杆31的其中一端均与连接台30转动连接，且三个支杆31的其中一端均能够被固定在连接台30上。筒体2内侧壁上间隔设置有三个卡槽20，支杆31的另一端能够抵接在卡槽20中。

支杆31不会对支撑剂的下落过程造成过多的阻碍，因此本实施例优选支撑架3包括支杆31。又由于三角形的结构更加稳定，本实施例优选支撑架3包括三个支杆31。在实际应用中，刀具1可以是固接在连接台30顶端的。

三个支杆31的其中一端均与连接台30转动连接便于调整三个支杆31与支撑架3中心轴之间的角度，使该支撑架3能够适用于不同尺寸的筒体2。而为了在砂袋对刀具1施加压力，刀具1将该压力传递至支撑架3中的三个支杆31中时，三个支杆31不会由于过于转动而带动刀具1下降，需要使三个支杆31的其中一端能够被固定在连接台30上，此时可以使三个支杆31的其中一端均伸进连接台30中，且使连接台30的底部侧边或者连接台30的内侧壁能够与三个支杆31上分别靠近三个支杆31的其中一端的位置处抵接。

在实际应用中，三个支杆31与连接台30之间的连接结构可以与现有的测量仪支架的结构相同。其中，支杆31还可以利用钢筋制成。

进一步的，支杆31可以为可伸缩支杆31。可伸缩支杆31可以进一步的提升支撑架3的适用性，使该支撑架3更适用于多种尺寸和形状的筒体2。

其中，可伸缩支杆31的结构也可以与现有的测量仪支架的结构相同。

如图1所示，筒体2的形状可以为倒置的圆台形。在实际应用中，筒体2的形状没有限制，筒体2的形状可以为长方体、圆柱形或者倒置的圆台形。

由于倒置圆台形的筒体2顶端开口较大而低端开口较小，因而倒置圆台形的筒体2较长方体或圆柱形等形状的筒体2可以限制支撑剂的流速，进而可以防止向下流动的支撑剂对刀具1产生较大的晃动，因此本实施例优选筒体2的形状为倒置的圆台形。

倒置的圆台形的筒体2的顶面的面积可以大于砂罐进砂口的面积，倒置的圆台形的筒体2的地面的面积可以小于砂罐进砂口的面积，此时倒置的圆台形的筒体2可以抵接在砂罐进砂口上。

本实施例中的刀具1的形状也没有限制，但刀具1的刀刃需要朝向砂袋，进而可以将砂袋割破。如图4所示，本实施例优选刀具1的形状为不规则的椎体，具体的，刀具1可以由三个三棱锥金属件焊接而成，且每个三棱锥金属件的其中一条侧边作为刀刃，作为刀刃的三个金属件的侧边的其中一端连接在一起。在使用过程中，该刀具1的三个刀刃均可以用于割破砂袋，且三个刀刃的连接处较刀刃更加尖锐，进一步的有利于割破砂袋。

如图1-2和图5所示，本实施例提供的卸砂装置还可以包括支撑台4，支撑台4上设置有孔洞，筒体2能够安装在支撑台4的孔洞中，支撑台4用于放置在砂罐进砂口上。

在实际应用中，支撑台4可以放置在砂罐的进砂口上，支撑台4的面积可以大于砂罐的进砂口。进一步的，如图2所示，支撑台4可以包括多根杆，多根杆固接在一起以形成支撑台4。多根杆之间的间隔可以形成用于安装筒体2的孔洞。

其中，支撑台4还可以为板状，板状支撑台4上穿设有与筒体2形状相对应的孔洞。

其中，筒体2可以为漏斗形，筒体2能够抵接在支撑台4上的孔洞中。

进一步的，为使筒体2能够稳定的安装在支撑台4上的孔洞中，本实施例提供的卸砂装置还可以包括定位架5，如图1和图6所示，定位架5可以安装在筒体2的外侧壁上，定位架5能够与支撑台4的顶面抵接。

定位架5可以包括环状的套接部和多个支脚，套接部可以固接在筒体2的外侧壁上，多个支脚可以呈阵列式沿套接部的环向与套接部固接，且多个支脚在套接部上均是沿远离套接部中心轴的方向向下倾斜的。

在使用过程中，筒体2的侧壁可以与支撑台4上的孔洞的侧边抵接，同时，多个支脚的悬空端可以与支撑台4的顶面抵接，多个支脚可以使筒体2的侧壁得到多方位的支撑，防止筒体2在支撑台4上倾斜。

可以看出，定位架5能够使安装在支撑台4上的筒体2更加稳定。

如图1所示，筒体2上可以设置有位置相对的两个吊环21。

在实际应用中，可以将筒体2上的吊环21与吊车上的吊钩挂钩在一起，再利用吊车将筒体2吊运至砂罐的进砂口处。吊环21便于吊车吊运筒体2，可以代替工作人员将筒体2固定在砂罐的进砂口处，进一步的降低安全隐患。且由于工作人员不需攀爬至砂罐顶端，还可以节省施工时间，提升施工效率。

如图2所示，筒体2的底端上还可以设置有滤网22。

滤网22可以用于过滤大粒径碎石等杂质和过滤掉结块的支撑剂，防止大粒径碎石和结块的支撑剂随着散碎的支撑剂一起进入砂罐中，可以提升压裂施工的施工质量。

其中，滤网22可以是固接在筒体2底端的，也可以是可拆卸连接在筒体2底端的。滤网22的网孔的尺寸可以根据支撑剂的粒径进行选择。

为便于观察每个砂袋中的支撑剂是否倾倒完成，可以在筒体2的内侧壁上镶嵌光敏传感器，光敏传感器可以检测是否有支撑剂从筒体2中下落。通过得知光敏传感器的检测信息可以知每个砂袋中的支撑剂是否倾倒完成，进一步的，可以在地面或者吊车上设置显示屏，再将显示屏与光敏传感器通过单片机无线连接，即可通过显示屏直观清晰的得知光敏传感器检测到的信息。

综上所述，本实施例提供的卸砂装置可以代替人工切割砂袋，可以极大的降低安全隐患，保护工作人员的人身安全，提升压裂施工的安全性。且本实施例提供的卸砂装置还可以节省工作人员攀爬至砂罐顶端这一过程，进而可以节省施工时间，提升施工效率。

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

卸砂装置论文和设计

卸砂装置论文和设计-王生斌

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主设计要求

设计方案

设计说明书

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