輸砂機試驗裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及輸送試驗裝置領域，特別是一種輸砂機試驗裝置。
【背景技術】
[0002]在石油鉆采設備中，螺旋輸砂器為壓裂混砂車的重要組件，現有技術中使用的螺旋輸砂器即攪龍，主要由液壓馬達或電機、進出料斗及螺旋輸送裝置這三大部分組成。其主要工作指標為驅動功率、輸砂量、輸送效率。而影響上述工作指標的參數主要有螺旋軸轉速、螺旋葉片直徑、螺距、螺旋軸直徑和螺旋輸送器傾斜角度、間隙等參數。通過試驗裝置可以試驗用于研宄螺旋輸砂器的結構參數和工作參數對工作指標的影響，發現結構參數與工作指標的內在聯系，從而為設計高效率的節能型輸砂裝置提供實踐依據。
[0003]現有技術中沒有可供參考的大傾角螺旋輸送機的傾角系數、填充系數、摩擦特性等參數；更沒有針對可變結構參數、工作參數和輸送傾角的多功能循環輸砂試驗裝置。
[0004]中國專利文獻CN 102419257 A公開了一種壓裂混砂車輸砂試驗裝置，記載了一種循環輸砂裝置，采用了固體流量計來測量瞬時流量和累積流量，存在的問題是，固體流量計的精度太低，誤差較大，總誤差達到5°/『10%，難以實現試驗的目的。
【發明內容】
[0005]本實用新型所要解決的技術問題是提供一種輸砂機試驗裝置，可以實現瞬時流量和累積流量的精確測量，從而精確測定轉速、螺旋葉片直徑、螺旋軸直徑、螺距、間隙和傾角對物料輸送的單因素和多因素組合影響。還能夠用于螺旋輸送器產品出廠前的輸送試驗及性能標定，便于現場使用時通過改變轉速對物料輸送量的精確控制。
[0006]為解決上述技術問題，本實用新型所采用的技術方案是:一種輸砂機試驗裝置，試驗攪龍的出料口下方設有分流裝置，分流裝置底部設有可切換的第一出料口和第二出料口，第一出料口下方設有第一稱重料斗，第二出料口下方設有第二稱重料斗，第一稱重料斗和第二稱重料斗的出料口位于循環攪龍的進料口上方；
[0007]循環攪龍的出料口位于儲料斗的上方，儲料斗位于試驗攪龍的進料口上方。
[0008]所述的試驗攪龍上設有扭矩傳感器和角速度傳感器，扭矩傳感器和角速度傳感器與采集裝置電連接。
[0009]所述的第一稱重料斗和第二稱重料斗分別通過多個稱重傳感器支承在支架上，稱重傳感器與采集裝置電連接，第一稱重料斗和第二稱重料斗的底部分別設有閘門。
[0010]所述的分流裝置中，在第一出料口和第二出料口的連接部設有轉軸，轉軸與分料板固定連接，轉軸的端頭與主動輪固定連接，主動輪與從動輪通過柔性傳動件連接，驅動氣缸與柔性傳動件連接。
[0011 ] 分流裝置的上部為分料斗，在分料斗與第一出料口和第二出料口連接部位的兩側設有導料板。
[0012]試驗攪龍的進料口一端與底板鉸接或被底板上的限位塊限位，試驗攪龍的中部設有可升降的傾角調節裝置。
[0013]所述的傾角調節裝置中，座板與底板鉸接，座板上安裝有可旋轉不可軸向位移的蝸輪螺母，蝸桿與蝸輪螺母的外壁嚙合，蝸輪螺母的內壁與螺桿螺紋連接，螺桿與試驗攪龍的中部鉸接。
[0014]一種采用上述的輸砂機試驗裝置進行輸砂試驗的方法，包括以下步驟:
[0015]一、設定試驗攪龍的傾角，將分流裝置切換到第一出料口，第一稱重料斗的閘門關閉；
[0016]二、儲料斗給試驗攪龍的進料口供料，試驗攪龍啟動送料，設定開始時間，物料從試驗攪龍的出料口排出到分流裝置，經第一出料口排入到第一稱重料斗內，稱重傳感器開始稱重；
[0017]三、當采集到稱重傳感器的數值達到設定值，分流裝置切換到第二出料口，第一稱重料斗的稱重傳感器稱重得到最大值，并得到輸送到第一稱重料斗的時間段，然后開啟閘門排料至循環攪龍，同時開始記錄輸送到第二稱重料斗的時間；
[0018]四、分流裝置切換到位后，物料經第二出料口排入到第二稱重料斗內，稱重傳感器開始稱重，當采集到稱重傳感器的數值達到設定值，分流裝置切換到第一出料口 ；
[0019]五、第二稱重料斗的的稱重傳感器稱重得到最大值，并得到輸送到第二稱重料斗的時間段，然后開啟閘門排料至循環攪龍；
[0020]如此循環，精確測得試驗攪龍在一個時間段內輸送的物料重量，從而得到該時間段內的平均流量。
[0021]在步驟三和步驟五中，循環攪龍輸送物料至儲料斗，儲料斗給試驗攪龍的進料口供料，形成循環。
[0022]試驗攪龍上設有變頻電機，設置的扭矩傳感器和角速度傳感器與變頻電機形成閉環控制。
[0023]本實用新型提供的一種輸砂機試驗裝置及方法，通過采用上述的裝置和方法，通過循環靜態稱重的方法，可以獲得高精度的物料輸送瞬時流量和累積流量，誤差小于千分之一，例如采用歐姆龍的稱重傳感器，誤差可以控制在0.05%以內。從而可以根據實驗數據對輸送裝置進行優化設計，提高輸送性能。并可利用該試驗裝置，進行出廠前的輸送性能標定試驗。
【附圖說明】
[0024]下面結合附圖和實施例對本實用新型作進一步說明:
[0025]圖1為本實用新型的主視結構示意圖。
[0026]圖2為本實用新型的左視結構示意圖。
[0027]圖3為本實用新型中分流裝置的局部放大示意圖。
[0028]圖4為本實用新型中傾角調節裝置的結構示意圖。
[0029]圖5為本實用新型的試驗方法流程圖。
[0030]圖6為本實用新型中利用分流裝置的稱重流程圖。
[0031]圖中:分流裝置1，分料斗101，導料板102，分料板103，主動輪104，從動輪105，驅動氣缸106，柔性傳動件107，第一出料口 108，第二出料口 109，轉軸110，第一稱重料斗2，稱重傳感器21，自動閘門22，第二稱重料斗2’，傾角調節裝置3，傾角鉸座31，螺母座鉸座32，座板33，蝸輪螺母34，蝸桿35，手柄36，限位塊37，螺桿38，試驗攪龍4，扭矩傳感器41，角速度傳感器42，出料口 43，進料口 44，限位立柱5，第一循環攪龍6，儲料斗7，底板8，支架9。
【具體實施方式】
[0032]實施例1:
[0033]如圖1~4中，一種輸砂機試驗裝置，試驗攪龍4的出料口 43下方設有分流裝置1，分流裝置I底部設有可切換的第一出料口 108和第二出料口 109，第一出料口 108下方設有第一稱重料斗2，第二出料口 109下方設有第二稱重料斗2’，第一稱重料斗2的出料口位于循環攪龍6的進料口上方，第二稱重料斗2’的出料口也位于循環攪龍的進料口上方；優選的，所述的第一稱重料斗2和第二稱重料斗2’分別通過多個稱重傳感器21支承在支架9上，稱重傳感器21與采集裝置電連接，第一稱重料斗2和第二稱重料斗2’的底部分別設有閘門。本例中采用由氣缸驅動的自動閘門22。
[0034]優選的，本例中的第一稱重料斗2和第二稱重料斗2’的出料口互相靠近，以便于使物料均落入到循環攪龍6的進料口。本例中，循環攪龍6的進料口采用優化設計，如圖2中所示，循環攪龍6的進料口一側相對于另一側較寬，以便于收集第一稱重料斗2和第二稱重料斗2’的出料口落下的物料。優選的，循環攪龍6的輸送量大于試驗攪龍(4)的輸送量。
[0035]循環攪龍6的出料口位于儲料斗7的上方，儲料斗7位于試驗攪龍4的進料口 44上方。由此結構，從試驗攪龍4輸出的物料，例如石英砂在經過第一稱重料斗2和第二稱重料斗2’的精確測量后，又經過循環攪龍6輸送至儲料斗7，從而實現循環試驗，以在更長的時間段內，獲得更精確的試驗數據，或者通過更長的時間，來測試各個試驗參數對試驗攪龍4輸送物料的影響。
[0036]所述的試驗攪龍4上設有扭矩傳感器41和角速度傳感器42，扭矩傳感器41和角速度傳感器42與采集裝置電連接。由此結構，便于通過PLC或工控機實現自動控制，降低試驗過程中的勞動強度。優選的，試驗攪龍4上設有變頻電機，通過變化的速度，從而測量不同參數下的試驗攪龍4，在不同速度下的扭矩，通過角速度傳感器42可以反饋實際轉速與變頻器輸出轉速的誤差。以實現優化設計。
[0037]分流裝置I在現有技術中有較多，例如常用的物料分流器，本例優選的方案如圖3中所示，所述的分流裝置I中，在第一出料口 108和第二出料口 109的連接部設有轉軸110，轉軸110與分料板103固定連接，本例中的分料板103優選采用橫截面為內凹弧形板，由此結構，在物料流動中，物料集中在分料板103的中軸線，從而對分料板103與分流裝置I的殼體之間的密封要求降低。
[0038]本例中，轉軸110的端頭伸出分流裝置I的殼體與主動輪104固定連接，主動輪104與從動輪105通過柔性傳動件107連接，本例中的柔性傳動件107包括鏈條、帶齒皮帶或三角帶等，驅動氣缸106與柔性傳動件107連接。本例中，通過鏈傳動機構或皮帶傳動機構，將驅動氣缸106的直線運動轉換為旋轉運動，尤其是在轉換過程中，具有緩沖避免損壞零部件。如圖3左圖中，當驅動氣缸106的活塞桿