專利名稱：可拆卸式自動加砂砂罐及其構(gòu)成的組合式砂罐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于油氣田開發(fā)壓裂、試氣(油)作業(yè)施工領(lǐng)域，具體的說，是涉及一種可拆卸式自動加砂砂罐及其構(gòu)成的組合式砂罐。
背景技術(shù)：
目前，在油氣田壓裂、試氣(油)作業(yè)施工中，加砂壓裂是一種重要方式。傳統(tǒng)加砂所采用的砂罐體積笨重、高大，運輸一個砂罐至少需要十一輛車方可運至施工現(xiàn)場，不便于拆卸運輸。此外，基于傳統(tǒng)砂罐的加砂作業(yè)還存著以下缺陷:一、機械自動化程度和加砂效率較低上砂過程中，吊車操作人員全程參與，需要吊車二十四小時在施工現(xiàn)場吊砂包，工作強度非常大；打開砂包完全靠人工操作，需要至少兩人(劃包工)在砂罐頂端用刀將砂包劃開，人工成本高；二、存著極大的安全隱患吊車位于地面，吊車操作員在地面施工，其視野狹窄，難以觀察到砂罐頂端劃包工的狀況，容易造成吊裝的砂包碰撞到劃包工，導(dǎo)致劃包工受傷的安全事故。因此，如何研發(fā)一種方便現(xiàn)場安裝、機械自動化程度高、施工成本低的砂罐，就成為了本領(lǐng)域技術(shù)人員的重點開發(fā)內(nèi)容。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目 的在于克服上述缺陷，提供一種便于運輸且自動化程度高的可拆卸式自動加砂砂罐。為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用的技術(shù)方案如下:可拆卸式自動加砂砂罐，包括由至下而上依次可拆卸式連接的底座、漏砂罐和儲砂罐組合構(gòu)成的砂罐本體，設(shè)置在儲砂罐上端的自動上砂機構(gòu)，設(shè)置在底座內(nèi)并與漏砂罐連通、用于運輸砂的傳送器，以及為自動上砂機構(gòu)和傳送器提供動力的動力系統(tǒng)；其中，底座、漏砂罐和儲砂罐均為可拆卸式結(jié)構(gòu)，且在所述儲砂罐內(nèi)還設(shè)有靠近自動上砂機構(gòu)并用于劃開砂包的劃刀。具體的說，所述自動上砂機構(gòu)包括通過連接架固定在所述儲砂罐上端且傾斜設(shè)置的滑軌，設(shè)置在滑軌上、用于吊裝砂包及加砂的加砂機構(gòu)，以及滑動連接于滑軌上并與加砂機構(gòu)配合使用、用于帶動砂包從滑軌較高端運動至較低端的滑動裝置；其中，滑軌較高端延伸至砂罐本體的外部。進一步的，所述加砂機構(gòu)包括設(shè)置在滑軌較低端的卷揚機，設(shè)置在滑軌較高端且正對于卷揚機的第一滑輪，以及一端連接于卷揚機上、另一端繞過第一滑輪與滑動裝置連接并用于連接砂包的鋼繩，以及與鋼繩連接并用于固定砂包的自鎖固定機構(gòu)；所述劃刀設(shè)置在所述儲砂罐靠近第一滑輪一端的內(nèi)側(cè)壁。同時，所述滑動裝置包括滑動連接于滑軌上的滑車，設(shè)置于滑車上的限位通孔，通過連接輪與滑車固定連接并正對于限位通孔的第二滑輪；所述鋼繩繞過第一滑輪的一端繞過第二滑輪并穿過限位通孔。再進一步的，所述自鎖固定機構(gòu)包括設(shè)置在鋼繩端部并用于連接砂包的活動離合機構(gòu)，以及安裝在所述限位通孔內(nèi)并與活動離合機構(gòu)匹配的鎖緊機構(gòu)。其中，所述活動離合機構(gòu)包括與鋼繩連接且具有滑動腔的外殼，設(shè)置在該外殼滑動腔內(nèi)且上端端部呈錐體結(jié)構(gòu)、下端延伸至外殼外部的滑舌，至少兩個以滑舌為中心呈圓周均勻分布并通過固定銷固定在外殼上、且可相對于外殼轉(zhuǎn)動的卡件體，以及套接在滑舌上且一端固定在滑動腔底部的第一彈簧；其中，卡件體的下端外側(cè)設(shè)有鋸齒狀凸體，與該鋸齒狀凸體對應(yīng)的內(nèi)側(cè)設(shè)有用于頂開卡件體的第二彈簧；所述鎖緊機構(gòu)包括位于所述限位通孔上端且直徑大于限位通孔的固定件，以及與該固定件固為一體結(jié)構(gòu)、且外徑與限位通孔匹配的鎖緊圓環(huán)；其中，所述鎖緊圓環(huán)的內(nèi)壁設(shè)有與所述鋸齒狀凸體匹配的鋸齒狀凹槽。為了提高本設(shè)備的自動化程度，在上述結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，還包括回拉機構(gòu)，為了平覆滑車左右兩側(cè)的受力，回拉機構(gòu)為兩個并對稱設(shè)置于滑車兩側(cè)；具體的說，該回拉機構(gòu)包括固定在滑軌上并與所述第一滑輪位于同端的第三滑輪，固定在滑軌上并與所述卷揚機位于同端且正對于第三滑輪的第三彈簧，以及一端與第三彈簧連接、另一端繞過第三滑輪與滑車連接的鋼纜線。為了擴大本實用新型適用范圍，使其能同時存儲兩種砂或兩種以上砂，本實用新型還提供了一種組合式砂罐，其包括至少兩個如上所述的可拆卸式自動加砂砂罐。與此同時，在相鄰的兩個儲砂罐之間設(shè)有用于阻隔兩個儲砂罐中砂的隔板。本實用新型的設(shè)計思路:由傳統(tǒng)一體式的砂罐改進為可拆卸式結(jié)構(gòu),將砂罐本體分割為底座、漏砂罐和儲砂罐三部分，應(yīng)用時，三部分拆分運輸至現(xiàn)場安裝，提高運輸效率，降低運輸成本；與此同時，在砂罐本體上、下兩端分別安裝自動上砂機構(gòu)和傳送器，實現(xiàn)上砂過程和砂包回落過程的自動化控制。
`[0020]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的有益效果在于:(I)本實用新型設(shè)計巧妙、結(jié)構(gòu)合理，且自動化程度高，極大降低了人工成本，相較于現(xiàn)有技術(shù)而言，其不僅具備新穎性和創(chuàng)造性，而且具有非常高的市場競爭力和經(jīng)濟價值，為其大范圍的推廣應(yīng)用，奠定了堅實的基礎(chǔ)。(2)本實用新型將整個砂罐的罐體設(shè)計為可拆卸式結(jié)構(gòu)，運輸時，將砂罐罐體拆分為若干獨立的板并裝車，同時，將自動上砂機構(gòu)單獨裝車，僅需兩輛運輸車即可將上述部件運輸至現(xiàn)場，不僅運輸效率高，而且運輸費用僅為傳統(tǒng)砂罐運輸費用的20%左右，大大地降低了運輸成本；拆分后的砂罐和自動上砂機構(gòu)運輸至施工現(xiàn)場后，進行組合安裝即可構(gòu)成完整的砂罐，實現(xiàn)非常方便。(3)在可拆卸式結(jié)構(gòu)砂罐的基礎(chǔ)上，本實用新型還增設(shè)了自動上砂機構(gòu)、劃刀和傳送器用于構(gòu)成自動加砂系統(tǒng)，其中，自動上砂機構(gòu)通過卷揚機、滑車和鋼纜線配合使用，用于吊裝砂包并將砂包吊裝至砂罐的最上端，上砂作業(yè)的機械自動化高，取代了現(xiàn)有采用吊車吊裝砂包的上砂方式，一方面，提高了上砂作業(yè)的效率，另一方面，減少了吊車的使用費、降低了人工成本。(4)本實用新型在儲砂罐靠近第一滑輪的內(nèi)側(cè)設(shè)有劃刀，砂包經(jīng)滑車運輸至儲砂罐內(nèi)，主動觸碰劃刀，由劃刀將砂包劃開,進行漏砂作業(yè),從而有效地克服了現(xiàn)有技術(shù)中需要劃包工對砂包進行人工劃破，劃包效率低、人工成本高、存在極大的安全隱患的缺陷。(5)本實用新型在底部設(shè)有與漏砂罐連通的傳送器，砂包內(nèi)的砂漏至漏砂罐后，再經(jīng)漏砂罐流入傳送器內(nèi)，由傳送器將砂運輸至相應(yīng)的施工現(xiàn)場，該傳送器與自動上砂機構(gòu)、劃刀相配合應(yīng)用，構(gòu)成完整的上砂一漏砂一運輸砂的全程自動化運行作業(yè)，不僅提高了施工效率、降低了人工成本，而且增加了施工的安全性、保證施工人員的人身安全。(6)本實用新型中自動上砂機構(gòu)通過鋼纜線連接砂包，同時，通過自鎖固定機構(gòu)將砂包與滑車的相對位置固定，使砂包在滑向砂罐時與滑車保持同步運動；自鎖固定機構(gòu)中的活動離合機構(gòu)和鎖緊機構(gòu)的結(jié)構(gòu)簡單，設(shè)計非常巧妙，鋸齒狀凸體和凹槽相互卡緊和脫離的狀態(tài)切換，不僅實現(xiàn)方便，而且二者卡緊連接牢固可靠，一方面，有效地確保了砂包與滑車的同步運動，使得砂包能順利滑至儲砂罐內(nèi)被劃刀劃開并順利漏砂；另一方面，避免了砂包吊裝至砂罐上端后意外脫落的問題。(7)本實用新型中滑軌設(shè)計為傾斜結(jié)構(gòu)，砂包吊至砂罐頂部并位于滑軌較高端，此時無需動力驅(qū)動，即可依靠砂包自重使砂包滑向滑軌的較低端，即砂包滑向儲砂罐并被劃刀劃開進行漏砂直至漏砂完成的這一階段，整個設(shè)備沒有動力驅(qū)動，降低了能耗，節(jié)能環(huán)保。(8)漏砂完成后，砂包的回收過程主要通過設(shè)置在滑軌上的第三彈簧、第三滑輪和鋼纜線完成，第三彈簧在砂包滑向滑軌較低端時被拉伸變形，砂包內(nèi)砂漏完后，砂包重量減小，當(dāng)?shù)谌龔椈傻幕謴?fù)力大于砂包和滑車的總重力時，第三彈簧通過第三滑輪和鋼纜線將砂包和滑車拉回至滑軌的較高端，砂包自動回落，完成一個加砂作業(yè)的步驟，同時，準備下一個加砂作業(yè)，實現(xiàn)了加砂自動循環(huán)作業(yè)，方便了操作、提高了施工效率。

圖1為本實用新型的立體結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本實用新型中自動上砂機構(gòu)的立體結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為本實用新型中漏砂罐與傳送器的連接示意圖。圖4為本實用新型中滑動裝置和加砂機構(gòu)的位置關(guān)系圖。圖5為本實用新型-上砂過程原理示意圖。圖6為本實用新型中自動上砂機構(gòu)和回拉機構(gòu)的俯視圖。圖7為本實用新型中活動離合機構(gòu)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。圖8為本實用新型中自動上砂機構(gòu)和回拉機構(gòu)的立體示意圖。圖9為本實 用新型中鎖緊機構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。上述附圖中，附圖標(biāo)記對應(yīng)的名稱為:1_底座，2-漏砂罐，3-儲砂罐，4-傳送器，5-自動上砂機構(gòu)，6-劃刀，7-活動離合機構(gòu)，8-砂包，9-第三滑輪，10-第三彈簧，11-底盤，12-鋼纜線；51-連接架，52-滑軌，53-卷揚機，54-第一滑輪，55-滑車，56-限位通孔，57-連接輪，58-鋼繩；71-滑舌，72-卡件體，73-第一彈簧，74-鋸齒狀凸體，75-第二彈簧；81-固定件，82-鎖緊圓環(huán)，83-鋸齒狀凹槽。
具體實施方式

以下結(jié)合附圖對本實用新型作進一步說明。本實用新型的實施方式包括但不限于下列實施例。
實施例如圖1所示，本實施例提供了一種可拆卸式自動加砂砂罐，為了方便運輸、減少運輸成本，其砂罐本體采用可拆卸式結(jié)構(gòu)；與此同時,通過自動上砂機構(gòu)5實現(xiàn)砂包的自動劃包、漏砂，再由傳送器4運輸至施工現(xiàn)場，實現(xiàn)整個加砂作業(yè)的自動化、高效化，有效地克服了現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，可拆卸式結(jié)構(gòu)設(shè)計和基于該結(jié)構(gòu)的自動上砂機構(gòu)其新穎性不言而語，且在同領(lǐng)域或相近領(lǐng)域的技術(shù)中，本實用新型極具創(chuàng)造性和實用性。為了使得本領(lǐng)域技術(shù)人員對本實用新型中各零部件的結(jié)構(gòu)以及各零部件之間的連接關(guān)系和位置關(guān)系有更清晰的認識和了解，
以下結(jié)合附圖對本實用新型進行詳細說明:如圖1是本實用新型的整體結(jié)構(gòu)示意圖，為了附圖的清晰可辨，圖1中未將回拉機構(gòu)列出。本實用新型主要包括砂罐本體、自動上砂機構(gòu)、傳送器和動力系統(tǒng)四部分；其中，動力系統(tǒng)為整臺設(shè)備提供動力支持，其屬于現(xiàn)有成熟技術(shù)，它為設(shè)備提供動力的實現(xiàn)方式也有很多種，因此，圖1中也未畫出，本實施例也不作詳細說明；但是，并不影響本領(lǐng)域技術(shù)人員對本技術(shù)的整體理解。砂罐本體，它包括由至下而上依次可拆卸式連接的底座1、漏砂罐2和儲砂罐3組合構(gòu)成。底座I位于整個設(shè)備的最底部，其為可拆式連接的鋼架結(jié)構(gòu)，形狀是一個長方體或正方體結(jié)構(gòu)，主要用于支撐整個砂罐的重量，傳送器4設(shè)置在底座I內(nèi)部。為了更好的實現(xiàn)本實施例，在底座I下部還可設(shè)置面積大于底座I且與底座I同軸的底盤11，底盤11由三塊獨立組件拼接構(gòu)成。
傳送器，本實施例中傳送器為長方體通道結(jié)構(gòu)，傳送器傾斜設(shè)置，較高端為輸入端并與漏砂罐連接，較低端為輸出端，砂可靠自重在傳送器內(nèi)流動，為了進一步保證砂的輸送效果，傳送器底部設(shè)有傳送帶，用于帶動砂運輸。底座I上方為漏砂罐2，漏砂罐2的外部結(jié)構(gòu)與底座I 一致，同樣為可拆卸式結(jié)構(gòu)，它主要由漏砂漏斗構(gòu)成，并通過電控平板閥控制漏砂速度，其下端與傳送器4連通，如圖3所示；砂落入漏砂罐2后則通過漏砂漏斗流入到傳送器，然后由傳送器運輸至施工現(xiàn)場；本實施例中，一個漏砂罐2包括兩個并列設(shè)置的漏砂漏斗，其目的在于與上方滑車帶動砂包的滑動軌跡相匹配，保證砂包內(nèi)的砂完全落入漏砂漏斗內(nèi)。漏砂罐2上方為儲砂罐3，儲砂罐3主要由外部的側(cè)板首尾依次可拆卸式連接構(gòu)成，其結(jié)構(gòu)與底座一樣，儲砂罐3的空間大于漏砂罐2，砂包內(nèi)砂下落先經(jīng)過儲砂罐3，然后再落入漏砂罐2的漏砂漏斗中，為了更好的實現(xiàn)本實施例，在漏砂罐中可安裝用于過濾、選擇合適的砂礫的篩漏；進一步地，為了實現(xiàn)自動劃開砂包的目的，如圖9所示，本實例在儲砂罐靠近上方自動上砂機構(gòu)的側(cè)壁內(nèi)設(shè)有劃刀6，該劃刀6位于砂包8向儲砂罐內(nèi)滑動的運動軌跡上，砂包8滑至劃刀6的位置后,就自動被劃刀劃開，開始漏砂。需要說明的是，上述底座、漏砂罐、儲砂罐三個部件的外部結(jié)構(gòu)相匹配，其中的可拆卸式連接或可拆卸式結(jié)構(gòu)的實現(xiàn)方式屬于現(xiàn)有已知技術(shù)，因此，在此不做贅述。自動上砂機構(gòu)位于整個砂罐本體的最上端，并通過固定鋼結(jié)構(gòu)固定在儲砂罐的上方；如圖2、4所示，自動上砂機構(gòu)5主要包括滑軌52、加砂機構(gòu)、滑動裝置三部分。滑軌，為滑動裝置提供運動路線和支撐，本實施例中滑軌為矩形框架結(jié)構(gòu)，其通過連接架51固定在儲砂罐3上端，滑軌兩側(cè)內(nèi)壁均設(shè)有用于滑動凹槽，滑軌傾斜設(shè)置，其前后兩端存在高度差，為了方便描述，本實施例將滑軌較高端命名為首端，其較低端命名為尾端，為了便于將地面砂包吊至整個砂罐頂部，滑軌的首端延伸至砂罐本體的外部。加砂機構(gòu)，它包括設(shè)置在滑軌52尾端的卷揚機53，設(shè)置在滑軌52首端且正對于卷揚機53的第一滑輪54，以及一端連接于卷揚機53上、另一端繞過第一滑輪54與滑動裝置連接并用于連接砂包的鋼繩，加砂機構(gòu)主要用于將砂包從地面吊至砂罐頂部，然后由滑車通過加沙機構(gòu)帶動砂包與其同步運動，其工作過程通過卷揚機收縮鋼繩實現(xiàn)?；瑒友b置，與加砂機構(gòu)配合使用，其包括滑動連接于滑軌52上的滑車55，設(shè)置于滑車55上的限位通孔56，以及通過連接輪57與滑車55固定連接并正對于限位通孔56的第二滑輪；加砂機構(gòu)中的鋼繩先繞過第一滑輪54的一端，然后再繞過第二滑輪穿過限位通孔56并延伸至限位通孔的下端，如圖4所示，鋼繩的下端則用于連接砂包8。其中，滑車的兩側(cè)各設(shè)有兩個轱轆，轱轆內(nèi)置于滑軌內(nèi)側(cè)的凹槽內(nèi)，砂包被加砂機構(gòu)吊至砂罐頂部后,通過自鎖固定機構(gòu)固定，與滑車保持相對靜止，然后在砂包和滑車的自重下，由滑車帶動砂包從滑軌的首端滑至尾端。砂包吊至砂罐頂部后，其與滑車之間的固定非常重要，為了保證二者之間的固定效果，本實施例在上述結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上還設(shè)有自鎖固定機構(gòu)，該自鎖固定機構(gòu)包含于加砂機構(gòu)內(nèi)，如圖7、8所示，該自鎖固定機構(gòu)包括設(shè)置在鋼繩58端部并用于連接砂包的活動離合機構(gòu)7，以及安裝在所述限位通孔56內(nèi)并與活動離合機構(gòu)7匹配的鎖緊機構(gòu)，鎖緊機構(gòu)和活動離合機構(gòu)相互卡緊后，砂包與滑車保持同步運動。
具體的說，如圖7所示，活動離合機構(gòu)7包括與鋼繩58連接且具有滑動腔的外殼，設(shè)置在該外殼滑動腔內(nèi)且上端端部呈錐體結(jié)構(gòu)、下端延伸至外殼外部的滑舌71，至少兩個以滑舌71為中心呈圓周均勻分布并通過固定銷固定在外殼上、且可相對于外殼轉(zhuǎn)動的卡件體72，以及套接在滑舌71上且一端固定在滑動腔底部的第一彈簧73 ;其中，卡件體72的下端外側(cè)設(shè)有鋸齒狀凸體74，與該鋸齒狀凸體74對應(yīng)的內(nèi)側(cè)設(shè)有用于頂開卡件體72的第~■彈黃75。如圖9所示，鎖緊機構(gòu)包括位于限位通孔56上端的固定件81，以及與該固定件81固為一體結(jié)構(gòu)、且外徑與限位通孔56匹配的鎖緊圓環(huán)82;其中，固定件81的內(nèi)切圓直徑大于限位通孔，而固定件則無固定形狀，其可為規(guī)則的圓盤形，也可為不規(guī)則的其它形狀；所述鎖緊圓環(huán)82的內(nèi)壁設(shè)有與所述鋸齒狀凸體74匹配的鋸齒狀凹槽83?；顒与x合機構(gòu)和鎖緊機構(gòu)通過以下步驟實現(xiàn)卡緊自鎖:一、初始狀態(tài)下，第一彈簧向上彈起并向滑舌施力，滑舌上移，其上端頂住卡件體上端，卡件體上端受力并向外移動，下端向內(nèi)移動并壓縮第二彈簧，卡件體呈收縮狀態(tài)；二、活動離合機構(gòu)連接上砂包后，滑舌在砂包的重力作用下向下滑動并壓縮第一彈簧，第二彈簧彈起頂開卡件體下端，使其向外移動，卡件體上端向內(nèi)移動，使得卡件體呈張開狀態(tài)；具體的說，卡體件上端不再受滑舌的壓力，卡體件下端受第二彈簧的彈力，卡體件繞固定銷旋轉(zhuǎn)，使得卡體件上端向內(nèi)移動、卡體件下端向外移動至張開狀態(tài)；三、活動離合機構(gòu)移動至鎖緊機構(gòu)中的鎖緊圓環(huán)內(nèi)后，卡件體被鎖緊圓環(huán)內(nèi)壁壓縮，卡件體收縮，其下端壓縮第二彈簧；四、當(dāng)卡件體下端的鋸齒狀凸體移動至與其匹配的鋸齒狀凹槽時，第二彈簧彈起并頂開卡件體，其下端向外移動，上端向內(nèi)移動，卡件體呈張開狀態(tài)，鋸齒狀凸體和鋸齒狀凹槽相互卡緊。漏砂完成后還需將砂包回拉至滑軌首端，然后活動離合機構(gòu)和鎖緊機構(gòu)脫離，砂包回落至地面，以便于循環(huán)加砂作業(yè)；其中，砂包回落至地面的方式有兩種:一、靠自重自動回落至地面；二、當(dāng)砂包重力較輕，而無法自動回落至地面時，則手動拉回地面；實現(xiàn)砂包回落的方式有多種，上述僅舉例說明了兩種砂包的回落實現(xiàn)方式，應(yīng)當(dāng)注意的是，上述兩種方式不應(yīng)當(dāng)限制本實用新型的保護范圍。為了實現(xiàn)上述目的，本實施例還設(shè)有回拉機構(gòu)，為了平覆滑車左右兩側(cè)的受力，回拉機構(gòu)為兩個并對稱設(shè)置于滑車兩側(cè)，如圖6、8所示，該回拉機構(gòu)由固定在滑軌52上并與所述第一滑輪54位于同端的第三滑輪9，固定在滑軌52上并與所述卷揚機53位于同端且正對于第三滑輪9的第三彈簧10，以及一端與第三彈簧10連接、另一端繞過第三滑9與滑車55連接的鋼纜線12。需要說明的是，本實施例將鋼繩58和鋼纜線12分別取名是為了方便本領(lǐng)域技術(shù)人員區(qū)分，二者實際上可同時為鋼繩或鋼纜線，抑或是其它用于滑動連接的線繩?；乩瓩C構(gòu)的工作原理是:滑車帶動砂包從滑軌首端滑至尾端的過程中，第三彈簧受力被拉伸，此時，第三彈簧的拉伸回復(fù)力小于滑車和砂包的總重量，砂包中砂在滑動過程中不斷漏掉，第三彈簧不斷被拉伸，當(dāng)砂包內(nèi)砂漏完后，砂包和滑車的總重量小于第三彈簧的拉伸回復(fù)力，第三彈簧通過第三滑輪和鋼纜線將砂包和滑車拉回至滑軌的首端；與此同時，砂包內(nèi)砂漏完后，重量減輕，因此，活動離合機構(gòu)中第一彈簧的回復(fù)力大于空砂包的重力，第一彈簧彈起，帶動滑舌向上運動，滑設(shè)頂部頂住卡件體的上端，卡件體上端受力向外運動，其下端向內(nèi)運動，使得卡件體呈收縮狀態(tài)，活動離合機構(gòu)從鎖緊機構(gòu)中脫離，砂包靠自動回落至地面。由此反復(fù)即可實現(xiàn)循環(huán)加砂作業(yè)，極大地提高了施工效率。
在油氣田壓裂、試氣(油)作業(yè)施工中，加砂往往需要用到兩種不同的砂，因此，本實施例在上述可拆卸式自動加砂砂罐的基礎(chǔ)上，還提供了一種組合式砂罐，該組合式砂罐由兩個可拆卸式自動加砂砂罐組合構(gòu)成，兩個相鄰儲砂罐和漏砂罐相互獨立，互不影響；在另一種實施方案中，兩個相鄰儲砂罐和漏砂罐可相互連通，進一步的，為避免兩種砂相互影響，在該實施方案的基礎(chǔ)上，還可在相鄰的兩個儲砂罐和漏砂罐之間可安裝可拆卸式擋板，且二者共用一個擋板。值得說明的是，本實施例中僅舉例說明了當(dāng)需要兩種砂進行加砂作業(yè)時，組合式砂罐的設(shè)置方式，當(dāng)需要三種、四種甚至更多不同種類的砂時，只需對應(yīng)增加與砂種類相適應(yīng)的可拆卸式自動加砂砂罐即可，對上述的設(shè)置也應(yīng)當(dāng)在本實用新型的保護范圍內(nèi)。本實用新型的工作過程主要包括上砂、漏砂和回拉三個過程:上砂及漏砂的步驟如下:一、活動離合機構(gòu)連接在砂包上,卷揚機收縮,拉動砂包上升；二、活動離合機構(gòu)上升至鎖緊機構(gòu)的位置后，與鎖緊機構(gòu)相互卡緊，使得砂包與滑車同步運動；三、卷揚機反向釋放鋼繩，滑車利用自身重力、滑軌的傾斜角度自動向滑軌較低端移動，與此同時，滑車帶動砂包向儲砂罐內(nèi)移動；[0068]四、砂包移動至儲砂罐內(nèi)設(shè)有劃刀的位置處時，劃刀直接將砂包劃開，砂包內(nèi)的砂下落至漏砂罐中，然后由傳送器將砂輸送至施工現(xiàn)場。砂包漏砂完成后的回拉過程:砂包內(nèi)砂下落完后，回拉機構(gòu)拉動滑車滑至滑軌較高端，與此同時，活動離合機構(gòu)脫離鎖緊機構(gòu)，卷揚機釋放鋼繩，砂包回落至地面。以上所述，僅是本實用新型的較佳實施例而已，并非對本實用新型作任何形式上的限制，雖然本實用新型已以較佳實施例揭露如上，然而并非用以限定本實用新型，任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員，在不脫離本實用新型技術(shù)方案范圍內(nèi)當(dāng)可用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容作出些許變動或修飾等同變化的等效實施例。按照上述實施例，便可很好地實現(xiàn)本實用新型。值得說明的是，基于上述設(shè)計原理的前提下，為解決同樣的技術(shù)問題，即 使在本實用新型所公開的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上做出的一些無實質(zhì)性的改動或潤色，所采用的技術(shù)方案的實質(zhì)仍然與本實用新型一樣，故其也應(yīng)當(dāng)在本實用新型的保護范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.可拆卸式自動加砂砂罐，其特征在于，包括由至下而上依次可拆卸式連接的底座(I)、漏砂罐(2 )和儲砂罐(3 )組合構(gòu)成的砂罐本體，設(shè)置在儲砂罐(3 )上端的自動上砂機構(gòu)(5)，設(shè)置在底座(I)內(nèi)并與漏砂罐(2)連通、用于運輸砂的傳送器(4)，以及為自動上砂機構(gòu)(5)和傳送器(4)提供動力的動力系統(tǒng)；其中，底座(I)、漏砂罐(2)和儲砂罐(3)均為可拆卸式結(jié)構(gòu)，且在所述儲砂罐(3)內(nèi)還設(shè)有靠近自動上砂機構(gòu)并用于劃開砂包的劃刀(6)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可拆卸式自動加砂砂罐，其特征在于，所述自動上砂機構(gòu)(5)包括通過連接架(51)固定在所述儲砂罐(3)上端且傾斜設(shè)置的滑軌(52)，設(shè)置在滑軌(52)上、用于吊裝砂包及加砂的加砂機構(gòu)，以及滑動連接于滑軌(52)上并與加砂機構(gòu)配合使用、用于帶動砂包從滑軌(52)較高端運動至較低端的滑動裝置；其中，滑軌(52)較高端延伸至砂罐本體的外部。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的可拆卸式自動加砂砂罐，其特征在于，所述加砂機構(gòu)包括設(shè)置在滑軌(52)較低端的卷揚機(53)，設(shè)置在滑軌(52)較高端且正對于卷揚機(53)的第一滑輪(54)，一端連接于卷揚機(53)上、另一端繞過第一滑輪(54)與滑動裝置連接并用于連接砂包的鋼繩(58)，以及與鋼繩(58)連接、用于固定砂包的自鎖固定機構(gòu)；所述劃刀(6)設(shè)置在所述儲砂罐(3 )靠近第一滑輪(54 ) 一端的內(nèi)側(cè)壁。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的可拆卸式自動加砂砂罐，其特征在于，所述滑動裝置包括滑動連接于滑軌(52)上的滑車(55)，設(shè)置于滑車(55)上的限位通孔(56)，以及通過連接輪(57)與滑車(55)固定連接并正對于限位通孔(56)的第二滑輪；所述鋼繩(58)繞過第一滑輪(54)的一端繞過第二滑輪并穿過限位通孔(56)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述 的可拆卸式自動加砂砂罐，其特征在于，所述自鎖固定機構(gòu)包括設(shè)置在鋼繩(58)端部并用于連接砂包的活動離合機構(gòu)(7)，以及安裝在所述限位通孔(56)內(nèi)并與活動離合機構(gòu)(7)匹配的鎖緊機構(gòu)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的可拆卸式自動加砂砂罐，其特征在于，所述活動離合機構(gòu)(7)包括與鋼繩(58)連接且具有滑動腔的外殼，設(shè)置在該外殼滑動腔內(nèi)且上端端部呈錐體結(jié)構(gòu)、下端延伸至外殼外部的滑舌(71)，至少兩個以滑舌(71)為中心呈圓周均勻分布并通過固定銷固定在外殼上、且可相對于外殼轉(zhuǎn)動的卡件體(72)，以及套接在滑舌(71)上且一端固定在滑動腔底部的第一彈簧(73);其中，卡件體(72)的下端外側(cè)設(shè)有鋸齒狀凸體(74)，與該鋸齒狀凸體(74)對應(yīng)的內(nèi)側(cè)設(shè)有用于頂開卡件體(72)的第二彈簧(75)； 所述鎖緊機構(gòu)包括位于所述限位通孔(56)上端的固定件(81)，以及與該固定件(81)固為一體結(jié)構(gòu)、且外徑與限位通孔(56)匹配的鎖緊圓環(huán)(82);其中，所述鎖緊圓環(huán)(82)的內(nèi)壁設(shè)有與所述鋸齒狀凸體(74)匹配的鋸齒狀凹槽(83)。
7.根據(jù)權(quán)利要求4至6任一項所述的可拆卸式自動加砂砂罐，其特征在于，還包括兩個對稱設(shè)置于滑車(55)兩側(cè)的回拉機構(gòu)，該回拉機構(gòu)包括固定在滑軌(52)上并與所述第一滑輪(54)位于同端的第三滑輪(9)，固定在滑軌(52)上并與所述卷揚機(53)位于同端且正對于第三滑輪(9)的第三彈簧(10)，以及一端與第三彈簧(10)連接、另一端繞過第三滑輪(9)與滑車(55)連接的鋼纜線(12)。
8.一種組合式砂罐，其特征在于，包括至少兩個如權(quán)利要求1至7任一項所述的可拆卸式自動加砂砂罐。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種組合式砂罐，其特征在于，相鄰兩個漏砂罐(2)之間或/和兩個儲 砂罐(3)之間還設(shè)有隔板。
專利摘要本實用新型公開了一種可拆卸式自動加砂砂罐，主要解決了現(xiàn)有砂罐運輸不便且加砂作業(yè)人工成本高、效率低等問題。可拆卸式自動加砂砂罐包括由至下而上依次可拆卸式連接的底座、漏砂罐和儲砂罐組合構(gòu)成的砂罐本體，設(shè)置在儲砂罐上端的自動上砂機構(gòu)，設(shè)置在底座內(nèi)并與漏砂罐連通、用于運輸砂的傳送器，以及為自動上砂機構(gòu)和傳送器提供動力的動力系統(tǒng)；其中，底座、漏砂罐和儲砂罐均為可拆卸式結(jié)構(gòu)，且在儲砂罐內(nèi)還設(shè)有靠近自動上砂機構(gòu)并用于劃開砂包的劃刀。本實用新型還提供了由兩個可拆卸式自動加砂砂罐構(gòu)成的組合式砂罐以及可拆卸式自動加砂砂罐的實現(xiàn)方法。本實用新型不僅運輸效率高、成本低，而且自動化程度和施工效率均遠大于現(xiàn)有技術(shù)。
文檔編號B65D90/00GK203143386SQ20132016388
公開日2013年8月21日 申請日期2013年4月3日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月3日
發(fā)明者湯樹林 申請人:湯樹林