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泵送装置及驱动方法、压裂泵系统与流程

932   编辑:中冶有色技术网   来源:三一能源装备有限公司  
2023-10-31 16:31:51
泵送装置及驱动方法、压裂泵系统与流程

1.本发明涉及泵送装置技术领域,具体涉及一种泵送装置及驱动方法、压裂泵系统。

背景技术:

2.在油田施工作业中,尤其在一些具有高可靠性要求的施工中,为了确保设备运行的稳定性,通常采用带有互为备份功能的双泵固井设备。

3.现有技术中采用的双泵设备上,一般装有两台发动机、变速箱(或者液压传动系统)、柱塞泵组成两套泵送系统;上述设置可以满足任意一侧发动机和任意一侧混浆系统损坏情况下、继续完成固井施工。但是柱塞泵的驱动是一对一的,如果出现a侧发动机和b侧柱塞泵,或者b侧发动机和a侧柱塞泵同时损坏时,作业将无法继续进行。

4.因此,有必要提供一种新的泵送装置及驱动方法、压裂泵系统以解决上述技术问题。

技术实现要素:

5.本发明的主要目的是提供一种泵送装置及驱动方法、压裂泵系统,旨在解决现有技术中泵送装置内的两套泵送系统中无法实现交叉控制的技术问题。

6.本发明提供一种泵送装置,包括:

7.齿轮箱,包括主动部件、第一从动部件和第二从动部件,所述第一从动部件和所述第二从动部件分别与所述主动部件传动连接,所述主动部件的两端分别设置有第一输入端和第二输入端,所述第一从动部件设置有第一输出端,所述第二从动部件设置有第二输出端;

8.输入组件,包括与所述第一输入端连接的第一输入件和与所述第二输入端连接的第二输入件;

9.切换组件,包括第一切换件和第二切换件,所述第一切换件的一端与所述第一输出端连接,所述第二切换件的一端与所述第二输出端连接;

10.输出组件,包括第一输出件和第二输出件,所述第一切换件的另一端与所述第一输出件连接,所述第二切换件的另一端与所述第二输出件连接;

11.所述第一切换件用于将所述第一输出件与所述第一输出端连接或切断;所述第二切换件用于将所述第二输出件与所述第二输出端连接或切断。

12.在一实施例中,所述泵送装置至少包括以下三种工作状态:

13.当所述第一输入件启动,所述第一切换件断开,所述第二切换件连接时:所述第一输入件驱动所述主动部件转动,所述主动部件驱动所述第二从动部件转动,所述第二从动部件通过所述第二切换件驱动所述第二输出件启动;

14.当所述第二输入件启动,所述第二切换件断开、所述第一切换件连接时:所述第二输入件驱动所述主动部件转动,所述主动部件驱动所述第一从动部件转动,所述第一从动部件通过所述第一切换件驱动所述第一输出件启动;

15.当所述第一输入件和所述第二输入件同时启动,所述第一切换件和所述第二切换件同时连接时:所述第一输入件和所述第二输入件同时驱动所述主动部件转动,所述主动部件驱动所述第一从动部件和所述第二从动部件转动,所述第一从动部件通过所述第一切换件驱动所述第一输出件启动,所述第二从动部件通过所述第二切换件驱动所述第二输出件启动。

16.在一实施例中,所述泵送装置还包括以下工作状态:

17.当所述第一输入件启动,所述第一切换件连通,所述第二切换件断开,所述第一输入件驱动所述主动部件转动,所述主动部件驱动所述第一从动部件转动,所述第一从动部件通过所述第一切换件驱动所述第一输出件启动;或

18.当所述第二输入件启动,所述第二切换件连通,所述第一切换件断开,所述第二输入件驱动所述主动部件转动,所述主动部件驱动所述第二从动部件转动,所述第二从动部件通过所述第二切换件驱动所述第二输出件启动。

19.在一实施例中,所述第一切换件和所述第二切换件均为离合器,所述离合器包括曲型盖、主轴、主动轮和从动件,所述主动轮的一侧与所述第一输出端或所述第二输出端连接,所述曲型盖安装于所述主动轮的另一侧,所述从动件的一侧安装于所述主轴的一端,所述主轴的另一端与所述第一从动部件或第二从动部件转动连接,所述主轴伸缩安装于所述曲型盖,所述从动件的另一侧能够与所述主动轮的另一侧传动连接,所述主轴远离所述从动件的一侧与所述第一输出件或所述第二输出件传动连接。

20.在一实施例中,所述从动件包括压盖、从动轮和弹性件,所述从动轮的一侧与所述主轴传动连接,所述压盖套设于所述主轴,所述从动轮朝向所述主动轮的一侧设置有凸起,所述主动轮朝向所述从动轮的一侧设置有凹槽,所述压盖能够与所述从动轮的一侧抵接驱动所述凸起与所述凹槽卡接以使所述主动轮与所述从动轮传动连接,所述压盖远离所述主动轮的一端与所述弹性件的一端连接,所述弹性件的另一端与所述曲型盖连接。

21.此外,为了实现上述目的,本技术还提出一种泵送装置的驱动方法,所述泵送装置的驱动方法应用于如上述所述的泵送装置,所述泵送装置还包括控制组件,所述第一输入件、所述第二输入件、所述第一切换件和所述第二切换件均与所述控制组件信号连接,所述泵送装置的驱动方法包括以下步骤:

22.所述控制组件接收驱动指令,并根据根据所述驱动指令驱动所述第一输入件和/或所述第二输入件启动,以使得所述第一输入件和/或第二输入件驱动所述主动部件转动,进而通过所述主动部件驱动与其传动连接的所述第一从动部件和所述第二从动部件转动;

23.所述控制组件根据所述驱动指令驱动所述第一切换件和/或第二切换件连接或断开,以使得所述第一从动部件与所述第一输出件连接或断开,和/或所述第二从动部件与所述第二输出件连接或断开。

24.在一实施例中,所述驱动指令为单机驱动双泵时所述泵送装置的驱动方法的步骤包括:

25.所述控制组件控制所述第一输入件和第二输入件其中之一启动;

26.所述控制组件控制所述第一切换件使所述第一输出件与所述第一输出端连接,所述控制组件控制所述第二切换件使所述第二输出件与所述第二输出端连接。

27.在一实施例中,所述驱动指令为单机驱动单泵时所述泵送装置的驱动方法的步骤

包括:

28.所述控制组件控制所述第一输入件启动;

29.所述控制组件控制所述第二切换件使所述第二输出件与所述第二输出端连接,所述控制组件控制所述第一切换件使所述第一输出件与所述第一输出端断开;或

30.所述控制组件控制所述第二输入件启动;

31.所述控制组件控制所述第一切换件使所述第一输出件与所述第一输出端连接,所述控制组件控制所述第二切换件使所述第二输出件与所述第二输出端。

32.在一实施例中,所述驱动指令为双机驱动双泵时所述泵送装置的驱动方法的步骤包括:

33.所述控制组件控制所述第一输入件和第二输入件同时启动;

34.所述控制组件控制所述第一切换件使所述第一输出件与所述第一输出端连接,所述控制组件控制所述第二切换件使所述第二输出件与所述第二输出端连接。

35.在一实施例中,所述驱动指令为双机驱动单泵时所述泵送装置的驱动方法的步骤包括:

36.所述控制组件控制所述第一输入件和第二输入件同时启动;

37.所述控制组件控制所述第一切换件使所述第一输出件与所述第一输出端连接,所述控制组件控制所述第二切换件使所述第二输出件与所述第二输出端断开;或

38.所述控制组件控制所述第一切换件使所述第一输出件与所述第一输出端断开,所述控制组件控制所述第二切换件使所述第二输出件与所述第二输出端连接。

39.此外,为了实现上述目的,本技术还提出一种压裂泵系统,包括上述所述的泵送装置和压裂泵,所述压裂泵包括液力端,所述第一输出件和/或所述第二输出件与所述液力端传动连接。

40.上述方案中,泵送装置包括齿轮箱、输入组件、输出组件和切换组件:齿轮箱包括主动部件、第一从动部件和第二从动部件,第一从动部件和第二从动部件分别与主动部件传动连接,主动部件的两端分别设置有第一输入端和第二输入端,第一从动部件设置有第一输出端,第二从动部件设置有第二输出端;输入组件包括与第一输入端连接的第一输入件和与第二输入端连接的第二输入件;切换组件包括第一切换件和第二切换件,第一切换件的一端与第一输出端连接,第二切换件的一端与第二输出端连接;输出组件包括第一输出件和第二输出件,第一切换件的另一端与第一输出件连接,第二切换件的另一端与第二输出件连接;第一切换件用于将第一输出件与第一输出端连接或切断;第二切换件用于将第二输出件与第二输出端连接或切断;具体地,第一输入件和第二输入件分别与第一输入端和第二输入端连接,启动第一输入件和第二输入件,第一输入件和第二输入件同时驱动主动部件转动,主动部件与第一从动部件和第二从动部件均传动连接,主动部件驱动第一从动部件和第二从动部件转动,第一从动部件通过第一切换件与第一输出件连接,第二从动部件通过第二切换件与第二输出件连接,第一从动部件和第二从动部件分别驱动第一输出件和第二输出件运动;作业人员可以通过断开第一切换件使第一从动部件不再驱动第一输出件或断开第二切换件使第二从动部件不再驱动第二输出件,这样就能够实现第一输入件和第二输入件同时驱动一个输出件;作业人员也可以只启动第一输入件或第二输入件,通过一个输入件驱动两个输出件或一个输出件;现有技术中,泵送装置采用一个输入件对

应一个输入件,例如a输入件驱动a输出件,b输入件驱动b输出件,在这种情况下,a输入件和b输出件同时损坏时,整个泵送装置就无法使用;而在上述方案中,参见图1,例如当第一输入件损坏和第二输出件同时损坏时,第二输入件也可以驱动主动部件转动使第一从动部件和第二从动部件转动,并通过第一切换件使第一从动部件与第一输出件连接,此时第一输出件运行;当第二输入件损坏和第一输出件同时损坏时,第一输入件也可以驱动主动部件转动使第一从动部件和第二从动部件转动,并通过第二切换件使第二从动部件与第二输出件连接,此时第二输出件运行;这样就能够当输入件和输出件同时损坏一个时,另一个输入件也能够驱动另输出件进行工作,实现交叉控制,保证作业正常进行;同时能够调整输入件启动的数量以及输出件的运行的数量,这样就能实现输出功率的调节;并且能够实现大排量和高压力的全覆盖,可以显著提高大排量下液压系统传递效率显著提高小排量时的自吸能力。

附图说明

41.为了更清楚地说明本发明实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对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,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施方式,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示出的结构获得其他的附图。

42.图1为本发明泵送装置的原理示意图第一实施例泵送装置的驱动方法的流程示意图;

43.图2为本发明切换装置的结构示意图;

44.图3为本发明第一实施例泵送装置的驱动方法的流程示意图;

45.图4为本发明第二实施例泵送装置的驱动方法的流程示意图;

46.图5为本发明第三实施例泵送装置的驱动方法的一种情况的流程示意图;

47.图6为本发明第三实施例泵送装置的驱动方法的另一种情况的流程示意图;

48.图7为本发明第四实施例泵送装置的驱动方法的流程示意图;

49.图8为本发明第五实施例泵送装置的驱动方法的流程示意图。

50.附图标号说明:

51.标号名称标号名称1第一输入件2第二输入件3第一切换件11主动轮12从动轮13压盖14弹性件15主轴16曲型盖17凹槽18凸起4第二切换件5第一输出件6第二输出件7齿轮箱71主动部件72第一从动部件73第二从动部件

52.本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施方式,参照附图做进一步说明。

具体实施方式

53.下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明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发明的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

54.需要说明,本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后

……

)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等,如果该特定姿态发生改变时,则该方向性指示也相应地随之改变。

55.另外,在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是至少两个,例如两个,三个等,除非另有明确具体的限定。

56.在本发明中,除非另有明确的规定和限定,术语“连接”、“固定”等应做广义理解,例如,“固定”可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;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或两个元件的相互作用关系,除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

57.另外,本发明各个实施例之间的技术方案可以相互结合,但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础,当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在,也不在本发明要求的保护范围之内。

58.参见图1,本发明提供一种泵送装置,包括:齿轮箱7,包括主动部件71、第一从动部件72和第二从动部件73,第一从动部件72和第二从动部件73分别与主动部件71传动连接,主动部件71的两端分别设置有第一输入端和第二输入端,第一从动部件72设置有第一输出端,第二从动部件73设置有第二输出端;输入组件包括与第一输入端连接的第一输入件1和与第二输入端连接的第二输入件2;切换组件包括第一切换件3和第二切换件4,第一切换件3的一端与第一输出端连接,第二切换件4的一端与第二输出端连接;输出组件包括第一输出件5和第二输出件6,第一切换件3的另一端与第一输出件5连接,第二切换件4的另一端与第二输出件6连接;第一切换件3用于将第一输出件5与第一输出端连接或切断;第二切换件4用于将第二输出件6与第二输出端连接或切断;具体地,第一输入件1和第二输入件2分别与第一输入端和第二输入端连接,启动第一输入件1和第二输入件2,第一输入件1和第二输入件2同时驱动主动部件71转动,主动部件71与第一从动部件72和第二从动部件73均传动连接,主动部件71驱动第一从动部件72和第二从动部件73转动,第一从动部件72通过第一切换件3与第一输出件5连接,第二从动部件73通过第二切换件4与第二输出件6连接,第一从动部件72和第二从动部件73分别驱动第一输出件5和第二输出件6运动;作业人员可以通过断开第一切换件3使第一从动部件72不再驱动第一输出件5或断开第二切换件4使第二从动部件73不再驱动第二输出件6,这样就能够实现第一输入件1和第二输入件2同时驱动一个输出件;作业人员也可以只启动第一输入件1或第二输入件2,通过一个输入件驱动两个输出件或一个输出件;现有技术中,泵送装置采用一个输入件对应一个输入件,例如a输入件驱动a输出件,b输入件驱动b输出件,在这种情况下,a输入件和b输出件同时损坏时,整个

泵送装置就无法使用;而在上述方案中,参见图1,例如当第一输入件1损坏和第二输出件6同时损坏时,第二输入件2也可以驱动主动部件71转动使第一从动部件72和第二从动部件73转动,并通过第一切换件3使第一从动部件72与第一输出件5连接,此时第一输出件5运行;当第二输入件2损坏和第一输出件5同时损坏时,第一输入件1也可以驱动主动部件71转动使第一从动部件72和第二从动部件73转动,并通过第二切换件4使第二从动部件73与第二输出件6连接,此时第二输出件6运行;这样就能够当输入件和输出件同时损坏一个时,另一个输入件也能够驱动另输出件进行工作,实现交叉控制,保证作业正常进行;同时能够调整输入件启动的数量以及输出件的运行的数量,这样就能实现输出功率的调节;并且能够实现大排量和高压力的全覆盖,可以显著提高大排量下液压系统传递效率显著提高小排量时的自吸能力。

59.进一步地,通过一个齿轮箱、切换组件与输出组件连接,在功能不变的前提下,能够实现降低重量,降低成本的目的。

60.进一步地,第一输入件1和第二输入件2均可以是发动机组加传动系统的组合,传动系统可以是液压系统或其余现有技术中常见的传动系统,可以是由多个发动机组合而成,不同数量的发动机组成的输入件能够提供不同的输出功率。

61.进一步地,第一输出件5和第二输出件6均可以是柱塞泵,也可以是液压系统。

62.在一实施例中,泵送装置至少包括以下三种工作状态:

63.当第一输入件1启动,第一切换件3断开,第二切换件4连接时:第一输入件1驱动主动部件71转动,主动部件71驱动第二从动部件73转动,第二从动部件73通过第二切换件4驱动第二输出件6启动;

64.当第二输入件2启动,第二切换件3断开,第一切换件3连接时:第二输入件2驱动主动部件71转动,主动部件71驱动第一从动部件72转动,第一从动部件72通过第一切换件3驱动第一输出件5启动;

65.通过单机驱动单泵运行,能够实现交叉控制的效果,使泵送装置中的两个输入件或两个输出件都损坏一个时也能进行作业;并且在第一输入件1和第二输入件2的功率不一致时,且第一输出件5和第二输出件6功能不同时,可以通过一个泵送装置实现不同的功能,同时能够调节输出的功率;

66.当第一输入件1和第二输入件2同时启动,第一切换件3和第二切换件4同时连接时:第一输入件1和第二输入件2同时驱动主动部件71转动,主动部件71驱动第一从动部件72和第二从动部件73转动,第一从动部件72通过第一切换件3驱动第一输出件5启动,第二从动部件73通过第二切换件4驱动第二输出件6启动;通过多种启动方式,能够实现多种效果,能够使泵送装置适用与不同的场合,通过双机驱动双泵运行,第一输入件1和第二输入件2同时驱动,能够实现最大输出功率,且第一输出件5和第二输出件6功能不同时,泵送装置还能够同时实现两种功能。泵送装置还包括气体的状态包括不限于第一输入件1启动,第二切换件4断开,第一切换件3连接;第二输入件2启动,第一切换件3断开,第二切换件4连接。

67.在一实施例中,泵送装置还包括以下工作状态:

68.当第一输入件1启动,第一切换件3连通,第二切换件4断开,第一输入件1驱动主动部件71转动,主动部件71驱动第一从动部件72转动,第一从动部件72通过第一切换件3驱动

第一输出件5启动;或

69.当第二输入件2启动,第二切换件4连通,第一切换件3断开,第二输入件2驱动主动部件71转动,主动部件71驱动第二从动部件73转动,第二从动部件73通过第二切换件4驱动第二输出件6启动;泵送装置还能够实现同侧的单机控制单泵驱动,进一步增加了该泵送装置的使用范围。

70.参见图2,在一实施例中,第一切换件3和第二切换件4均为离合器,离合器包括曲型盖16、主轴15、主动轮11和从动件,主动轮11的一侧与第一输出端或第二输出端连接,曲型盖16安装于主动轮11的另一侧,从动件的一侧安装于主轴15的一端,主轴15的另一端与第一从动部件72或第二从动部件73转动连接,主轴15伸缩安装于曲型盖16,从动件的另一侧能够与主动轮11的另一侧传动连接,主轴15远离从动件的一侧与第一输出件5或第二输出件6传动连接;离合器连接时,主轴15伸出使从动件与主动轮11传动连接,主动轮11转动驱动从动件转动,同时由于从动件套设于主轴15,主轴15也跟随转动,主轴15的另一端与第一输出件5或第二输出件6传动连接,主轴15驱动第一输出件5或第二输出件6运行;当离合器断开时,主轴15缩回使从动件不与主动轮11传动连接,从动件停止转动,同时主轴15停止转动,主轴15无法驱动第一输出件5或第二输出件6运行;这样就能够实现选择性的实现输出件运行的数量。

71.进一步地,第一切换件3和第二切换件4均还可以是现有技术中常用的离合器,包括但不限于电磁离合器和磁粉离合器等;上述实施例使用的离合器相较于其余的电磁离合器,结构更加简单,该离合器通过机械传动的结构让电机连接或断开,机械结构强度高因此使用寿命长,并且在高负载的情况下也可以达到很好的可靠性。

72.参见图2,在一实施例中,从动件包括压盖13、从动轮12和弹性件14,从动轮12的一侧与主轴15传动连接,压盖13套设于主轴15,从动轮12朝向主动轮11的一侧设置有凸起18,主动轮11朝向从动轮12的一侧设置有凹槽17,压盖13能够与从动轮12的一侧抵接驱动凸起18与凹槽17卡接以使主动轮11与从动轮12传动连接,压盖13远离主动轮11的一端与弹性件14的一端连接,弹性件14的另一端与曲型盖16连接;当离合器断开,弹性件14压缩产生形变;当离合器需要连接时,弹性件14回复形变并驱动主轴15伸出使从动轮12与主动轮11传动连接,主动轮11驱动从动轮12转动,进而使主轴15转动,主轴15进而驱动第一输出件5或第二输出件6运行;该实施例能够通过弹性件14驱动主轴15伸出,不需要额外的驱动件减少使用的成本。

73.参见图3,为了实现上述目的,本技术还提出一种泵送装置的驱动方法,泵送装置的驱动方法应用于如上述的泵送装置,泵送装置还包括控制组件,第一输入件1、第二输入件2、第一切换件3和第二切换件4均与控制组件信号连接,泵送装置的驱动方法包括以下步骤:

74.s10、控制组件接收驱动指令,并根据驱动指令驱动第一输入件1和/或第二输入件2启动,以使得第一输入件1和/或第二输入件2驱动主动部件71转动,进而通过主动部件71驱动与其传动连接的第一从动部件72和第二从动部件73转动;

75.作业人员输入驱动指令,控制组件接收后并分析驱动指令,根据不同的驱动指令实现不同的驱动方式,第一输入件1和第二输入件2驱动主动部件71转动,主动部件71再驱动第一从动部件72和第二从动部件73运行;

76.s30、控制组件根据驱动指令驱动第一切换件3和/或第二切换件4连接或断开,以使得第一从动部件72与第一输出件5连接或断开,和/或第二从动部件73与第二输出件6连接或断开;

77.控制组件根据驱动指令选择性的将第一切换件3和第二切换件4连接或关闭,第一从动部件72和第二从动部件73分别通过第一切换件3和第二切换件4驱动第一输出件5和第二输出件6;

78.本发明的上述实施例中,通过控制组件接收驱动指令实现全自动输出;并且当输出件和输入件都存在一个损坏时,也能够通过控制组件自动控制另一个输入件驱动另一个输出件运行;保证作业能够一直进行。

79.参见图4,图4为本发明第二实施例泵送装置的驱动方法的一种情况的流程示意图,驱动指令为单机驱动双泵指令,泵送装置的驱动方法的步骤包括:

80.s11、控制组件控制第一输入件1和第二输入件2其中之一启动;

81.驱动指令为单机驱动双泵时,控制组件只启动第一输入件1或第二输入件2之中的一个,实现单机驱动;

82.s12、控制组件控制第一切换件3使第一输出件5与第一输出端连接,控制组件控制第二切换件4使第二输出件6与第二输出端连接;

83.驱动指令为单机驱动双泵时,第一切换件3和第二切换件4均连接,第一输出件5与第一输出端连接,第二输出件6与第二输出端连接,这样就能够使第一从动件与第一输出件5传动连接,第二从动件与第二输出件6传动连接;

84.本发明的上述实施例中,通过单机驱动双泵运行,在第一输入件1和第二输入件2的功率不一致时,可以更具有不同的输出需求选择第一输入件1或第二输入件2来实现不同双泵的输出功率。

85.参见图5和图6,图5为本发明第三实施例泵送装置的驱动方法的一种情况的流程示意图,图6为本发明第三实施例泵送装置的驱动方法的另一种情况的流程示意图,在一实施例中,驱动指令为单机驱动单泵指令,泵送装置的驱动方法的步骤包括:

86.s21、控制组件控制第一输入件1启动;

87.驱动指令为单机驱动单泵时,控制组件启动第一输入件1,实现单机驱动;

88.s22、控制组件控制第二切换件4使第二输出件6与第二输出端连接,控制组件控制第一切换件3使第一输出件5与第一输出端断开;

89.第一输入件1驱动第一从动件和第二从动件运行时,由于第一输出件5与第一输出端断开,第一输出件5无法与第一从动件传动连接,并且第二输出件6与第二输出端连接,第二输出件6与第二从动件传动连接,因此第二输出件6运行,实现第一输入件1驱动第二输出件6的交叉控制;或,

90.s31、控制组件控制第二输入件2启动;

91.驱动指令为单机驱动单泵时,控制组件启动第二输入件2,实现单机驱动;

92.s32、控制组件控制第一切换件3使第一输出件5与第一输出端连接,控制组件控制第二切换件4使第二输出件6与第二输出端控制组件控制第一输入件1启动;

93.第二输入件2驱动第一从动件和第二从动件运行时,由于第二输出件6与第二输出端断开,第二输出件6无法与第二从动件传动连接,并且第一输出件5与第一输出端连接,第

一输出件5与第一从动件传动连接,因此第一输出件5运行,实现第二输入件2驱动第一输出件5的交叉控制;

94.本发明的上述实施例中,通过单机驱动单泵运行,能够实现交叉控制的效果,使泵送装置中的两个输入件或两个输出件都损坏一个时也能进行作业;并且在第一输入件1和第二输入件2的功率不一致时,且第一输出件5和第二输出件6功能不同时,可以通过一个泵送装置实现不同的功能,同时能够调节输出的功率。

95.参见图7,图7为本发明第四实施例泵送装置的驱动方法的流程示意图,在一实施例中,驱动指令为双机驱动双泵指令,泵送装置的驱动方法的步骤包括:

96.s41、控制组件控制第一输入件1和第二输入件2同时启动;

97.驱动指令为双机驱动双泵时,控制组件同时驱动第一输入件1和第二输入件2启动;

98.s42、控制组件控制第一切换件3使第一输出件5与第一输出端连接,控制组件控制第二切换件4使第二输出件6与第二输出端连接控制组件控制第一输入件1和第二输入件2启动;

99.第一输入件1和第二输入件2驱动主动部件71转动,进而主动部件71驱动第一从动部件72和第二从动部件73转动;第一切换件3和第二切换件4均连接,第一从动部件72驱动第一输出件5运行,第二从动部件73驱动第二输出件6运行;

100.本发明的上述实施例中,通过双机驱动双泵运行,第一输入件1和第二输入件2同时驱动,能够实现最大输出功率,且第一输出件5和第二输出件6功能不同时,泵送装置还能够同时实现两种功能。

101.参见图8,图8为本发明第四实施例泵送装置的驱动方法的流程示意图,在一实施例中,驱动指令为双机驱动单泵指令,泵送装置的驱动方法的步骤包括:

102.s51、控制组件控制第一输入件1和第二输入件2同时启动;

103.驱动指令为双机驱动单泵时,控制组件同时驱动第一输入件1和第二输入件2启动;

104.s52、控制组件控制第一切换件3使第一输出件5与第一输出端连接,控制组件控制第二切换件4使第二输出件6与第二输出端断开;

105.或控制组件控制第一切换件3使第一输出件5与第一输出端断开,控制组件控制第二切换件4使第二输出件6与第二输出端连接;

106.驱动指令为双机驱动单泵时,第一切换件3或第二切换件4中的一个连接一个断开,实现第一输出件5与第一输出端连接,第二输出件6与第二输出端断开或第二输出件6与第二输出端连接,第一输出件5与第一输出端断开,这样就能够使第一从动件与第一输出件5传动连接或第二从动件与第二输出件6传动连接;

107.本发明的上述实施例中,通过双机驱动单泵运行,第一输入件1和第二输入件2同时驱动一个输出件,输出件内能够提供最高压力,能够实现最大输出功率。

108.此外,为了实现上述目的,本技术还提出一种压裂泵系统,包括上述的泵送装置和压裂泵,压裂泵包括液力端,第一输出件5或第二输出件6与液力端传动连接由于压裂泵系统包括了上述泵送装置所有实施例的全部实施方式,因此至少具有上述全部实施方式带来的所有有益效果,在此不再一一赘述。

109.以上仅为本发明的可选实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是在本发明的技术构思下,利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换,或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围。技术特征:

1.一种泵送装置,其特征在于,包括:齿轮箱(7),包括主动部件(71)、第一从动部件(72)和第二从动部件(73),所述第一从动部件(72)和所述第二从动部件(73)分别与所述主动部件(71)传动连接,所述主动部件(71)的两端分别设置有第一输入端和第二输入端,所述第一从动部件(72)设置有第一输出端,所述第二从动部件(73)设置有第二输出端;输入组件,包括与所述第一输入端连接的第一输入件(1)和与所述第二输入端连接的第二输入件(2);切换组件,包括第一切换件(3)和第二切换件(4),所述第一切换件(3)的一端与所述第一输出端连接,所述第二切换件(4)的一端与所述第二输出端连接;输出组件,包括第一输出件(5)和第二输出件(6),所述第一切换件(3)的另一端与所述第一输出件(5)连接,所述第二切换件的另一端与所述第二输出件连接;所述第一切换件(3)用于将所述第一输出件(5)与所述第一输出端连接或切断;所述第二切换件(4)用于将所述第二输出件(6)与所述第二输出端连接或切断。2.根据权利要求1所述的泵送装置,其特征在于,所述泵送装置至少包括以下三种工作状态:当所述第一输入件(1)启动,所述第一切换件(3)断开、所述第二切换件(4)连接时:所述第一输入件(1)驱动所述主动部件(71)转动,所述主动部件(71)驱动所述第二从动部件(73)转动,所述第二从动部件(73)通过所述第二切换件(4)驱动所述第二输出件(6)启动;当所述第二输入件(2)启动,所述第一切换件(3)连接,所述第二切换件(4)断开时:所述第二输入件(2)驱动所述主动部件(71)转动,所述主动部件(71)驱动所述第一从动部件(72)转动,所述第一从动部件(72)通过所述第一切换件(3)驱动所述第一输出件(5)启动;当所述第一输入件(1)和所述第二输入件(2)同时启动,所述第一切换件(3)和所述第二切换件(4)同时连接时:所述第一输入件(1)和所述第二输入件(2)同时驱动所述主动部件(71)转动,所述主动部件(71)驱动所述第一从动部件(72)和所述第二从动部件(73)转动,所述第一从动部件(72)通过所述第一切换件(3)驱动所述第一输出件(5)启动,所述第二从动部件(73)通过所述第二切换件(4)驱动所述第二输出件(6)启动。3.根据权利要求2所述的泵送装置,其特征在于,所述泵送装置还包括以下工作状态:当所述第一输入件(1)启动,所述第一切换件(3)连通,所述第二切换件(4)断开,所述第一输入件(1)驱动所述主动部件(71)转动,所述主动部件(71)驱动所述第一从动部件(72)转动,所述第一从动部件(72)通过所述第一切换件(3)驱动所述第一输出件(5)启动;或,当所述第二输入件(2)启动,所述第二切换件(4)连通,所述第一切换件(3)断开,所述第二输入件(2)驱动所述主动部件(71)转动,所述主动部件(71)驱动所述第二从动部件(73)转动,所述第二从动部件(73)通过所述第二切换件(4)驱动所述第二输出件(6)启动。4.根据权利要求1所述的泵送装置,其特征在于,所述第一切换件(3)和所述第二切换件(4)均为离合器,所述离合器包括曲型盖(16)、主轴(15)、主动轮(11)和从动件,所述主动轮(11)的一侧与所述第一输出端或所述第二输出端连接,所述曲型盖(16)安装于所述主动轮(11)的另一侧,所述从动件的一侧安装于所述主轴(15)的一端,所述主轴(15)的另一端与所述第一从动部件(72)或第二从动部件(73)转动连接,所述主轴(15)伸缩安装于所述曲

型盖(16),所述从动件的另一侧能够与所述主动轮(11)的另一侧传动连接,所述主轴(15)远离所述从动件的一侧与所述第一输出件(5)或所述第二输出件(6)传动连接。5.根据权利要求4所述的泵送装置,其特征在于,所述从动件包括压盖(13)、从动轮(12)和弹性件(14),所述从动轮(12)的一侧与所述主轴(15)传动连接,所述压盖(13)套设于所述主轴(15),所述从动轮(12)朝向所述主动轮(11)的一侧设置有凸起(18),所述主动轮(11)朝向所述从动轮(12)的一侧设置有凹槽(17),所述压盖(13)能够与所述从动轮(12)的一侧抵接驱动所述凸起(18)与所述凹槽(17)卡接以使所述主动轮(11)与所述从动轮(12)传动连接,所述压盖(13)远离所述主动轮(11)的一端与所述弹性件(14)的一端连接,所述弹性件(14)的另一端与所述曲型盖(16)连接。6.一种泵送装置的驱动方法,所述泵送装置的驱动方法应用于如权利要求1~5中任一项所述的泵送装置,所述泵送装置还包括控制组件,第一输入件(1)、第二输入件(2)、第一切换件(3)和第二切换件(4)均与所述控制组件信号连接,其特征在于,所述泵送装置的驱动方法包括以下步骤:所述控制组件接收驱动指令,并根据所述驱动指令驱动所述第一输入件(1)和/或所述第二输入件(2)启动,以使得所述第一输入件(1)和/或第二输入件(2)驱动所述主动部件(71)转动,进而通过所述主动部件(71)驱动与其传动连接的所述第一从动部件(72)和/或所述第二从动部件(73)转动;所述控制组件还根据所述驱动指令驱动所述第一切换件(3)和/或第二切换件(4)连接或断开,以使得所述第一从动部件(72)与所述第一输出件(5)连接或断开,和/或所述第二从动部件(73)与所述第二输出件(6)连接或断开。7.根据权利要求6所述的泵送装置的驱动方法,其特征在于,所述驱动指令为单机驱动双泵指令,所述泵送装置的驱动方法的步骤包括:所述控制组件控制所述第一输入件(1)和第二输入件(2)其中之一启动;所述控制组件控制所述第一切换件(3)使所述第一输出件(5)与所述第一输出端连接,所述控制组件控制所述第二切换件(4)使所述第二输出件(6)与所述第二输出端连接。8.根据权利要求6所述的泵送装置的驱动方法,其特征在于,所述驱动指令为单机驱动单泵指令,所述泵送装置的驱动方法的步骤包括:所述控制组件控制所述第一输入件(1)启动;所述控制组件控制所述第二切换件(4)使所述第二输出件(6)与所述第二输出端连接,所述控制组件控制所述第一切换件(3)使所述第一输出件(5)与所述第一输出端断开;或所述控制组件控制所述第二输入件(2)启动;所述控制组件控制所述第一切换件(3)使所述第一输出件(5)与所述第一输出端连接,所述控制组件控制所述第二切换件(4)使所述第二输出件(6)与所述第二输出端。9.根据权利要求6所述的泵送装置的驱动方法,其特征在于,所述驱动指令为双机驱动双泵指令,所述泵送装置的驱动方法的步骤包括:所述控制组件控制所述第一输入件(1)和第二输入件(2)同时启动;所述控制组件控制所述第一切换件(3)使所述第一输出件(5)与所述第一输出端连接,所述控制组件控制所述第二切换件(4)使所述第二输出件(6)与所述第二输出端连接。10.根据权利要求6所述的泵送装置的驱动方法,其特征在于,所述驱动指令为双机驱

动单泵指令,所述泵送装置的驱动方法的步骤包括:所述控制组件控制所述第一输入件(1)和第二输入件(2)同时启动;所述控制组件控制所述第一切换件(3)使所述第一输出件(5)与所述第一输出端连接,所述控制组件控制所述第二切换件(4)使所述第二输出件(6)与所述第二输出端断开;或,所述控制组件控制所述第一切换件(3)使所述第一输出件(5)与所述第一输出端断开,所述控制组件控制所述第二切换件(4)使所述第二输出件(6)与所述第二输出端连接。11.一种压裂泵系统,其特征在于,包括上述权利要求1~5中任一项所述的泵送装置和压裂泵,所述压裂泵包括液力端,所述第一输出件(5)和/或所述第二输出件(6)与所述液力端传动连接。

技术总结

本发明提供一种泵送装置及驱动方法、压裂泵系统,泵送装置包括齿轮箱、输入组件、切换组件和输出组件,齿轮箱包括主动部件、第一从动部件和第二从动部件,第一从动部件和第二从动部件分别与主动部件传动连接,主动部件的两端设置有第一输入端和第二输入端,第一从动部件设置有第一输出端,第二从动部件设置有第二输出端;与第一输入端连接的第一输入件和于第二输入端连接的第二输入件;第一切换件的一端与第一输出端连接,第二切换件的一端与第二输出端连接;第一切换件的另一端与第一输出件连接,第二切换件的另一端与第二输出件连接;第一切换件用于将第一输出件与第一输出端连接或切断;第二切换件用于将第二输出件与第二输出端连接或切断。出端连接或切断。出端连接或切断。

技术研发人员:许显华 林小英

受保护的技术使用者:三一能源装备有限公司

技术研发日:2023.07.06

技术公布日:2023/10/6
声明:
“泵送装置及驱动方法、压裂泵系统与流程” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究,如用于商业用途,请联系该技术所有人。
我是此专利(论文)的发明人(作者)
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