一种固井用增韧剂生产装置的制作方法 专利技术说明

物理化学装置的制造及其应用技术1.本发明涉及固井添加剂生产技术领域，尤其涉及一种固井用增韧剂生产装置。背景技术：2.固井是钻井过程中的重要作业，目前固井方式是向套管和井壁之间加入混凝土，在混凝土凝固后对油井进行加固，而混凝土使用前需要加入降阻剂、增韧剂和降失水剂等添加剂，以提高混凝土的性能。3.在增韧剂制备的过程中，需要将增韧剂的各种原料加入反应釜中，目前制备增韧剂的反应釜中仅采用搅拌叶对物料进行旋转搅拌，部分物料沉积在反应釜内的中下部，无法使反应釜内中部的物料导向周侧，物料与溶液的混合速度低，且物料与溶液接触时，统一与溶液的液面接触，若物料密度较小，则会漂浮在溶液上侧，使得物料无法与水充分接触。技术实现要素：4.为了解决上述技术问题，本发明提供了一种均匀混合固井用增韧剂生产装置。5.本发明的技术实施方案为：一种固井用增韧剂生产装置，包括有支腿，支腿固接有混合壳体，混合壳体设置有控制终端，混合壳体设置有进液口和排液口，混合壳体设置有位于排液口内且与控制终端电连接的电磁阀，支腿固接有与控制终端电连接的伺服电机，伺服电机的输出轴固接有第一齿轮，混合壳体转动连接有转动套筒，转动套筒固接有与第一齿轮啮合的第二齿轮，支腿固接有与控制终端电连接的电动推杆，电动推杆的伸缩端固接有与转动套筒滑动连接的活塞盘，转动套筒连通有周向等间距分布的连接套筒，连接套筒滑动连接有滑动杆，连接套筒内滑动连接有与相邻滑动杆固接的第一推盘，滑动杆固接有折形杆，折形杆固接有对称分布的推板，连接套筒设置有用于向混合壳体内溶液中加入物料的加料机构，推板将混合壳体内中部的溶液推向其周侧。6.优选地，对称分布的推板呈v形，用于推动混合壳体内溶液。7.优选地，加料机构包括有对称分布的固定板，对称分布的固定板均固接于相邻的连接套筒，对称分布的固定板固接有固定壳体，固定壳体设置有等间距分布的第一进液孔，固定壳体滑动连接有封堵块，封堵块与固定壳体之间固接有弹簧，封堵块与固定壳体配合形成混合空腔，固定壳体固接有与混合空腔连通的导管，转动套筒固接有与混合壳体转动连接的储料壳体，储料壳体与导管连通，封堵块设置有用于封堵第一进液孔的密封部件。8.优选地，储料壳体内底部设置有圆锥形凸起，用于排出储料壳体内的物料。9.优选地，密封部件包括有封堵壳体，封堵壳体滑动连接于相邻的固定壳体，封堵壳体设置有等间距分布的第二进液孔，第二进液孔与相邻的第一进液孔配合，封堵壳体固接有固定柱，封堵块固接有连接板，连接板设置有与固定柱配合的矩形槽，封堵壳体设置有用于辅助导管内物料排出的排料组件，固定壳体设置有排液组件，排液组件用于排出第一进液孔内残余的溶液。10.优选地，排料组件包括有转杆，转杆转动连接于导管，转杆固接有与导管配合的带孔球体，转杆与导管之间固接有扭簧，转杆固接有单向齿轮，封堵壳体固接有与单向齿轮配合的齿条。11.优选地，排液组件包括有拦截网，固定壳体设置有与混合空腔连通的柱形空腔，拦截网固接于固定壳体，拦截网位于混合空腔与柱形空腔的连通处，固定壳体滑动连接有拉杆，固定壳体滑动连接有位于柱形空腔内的第二推盘，第二推盘与拉杆固接，固定壳体设置有用于排出柱形空腔内液体的通孔，第二推盘设置有通孔，第二推盘的通孔内设置有单向阀，封堵壳体固接有与拉杆固接的l形板。12.优选地，第一进液孔靠近封堵壳体一侧的高度高于远离封堵壳体一侧的高度。13.优选地，还包括有刮料组件，刮料组件设置于固定壳体，刮料组件用于刮除混合壳体内壁的物料，刮料组件包括有连接杆，连接杆转动连接于固定壳体，连接杆设置有等间距分布的滑槽，封堵壳体固接有等间距且与相邻滑槽配合的l形杆，连接杆固接有刮板。14.优选地，滑槽由直槽和斜槽两部分组成，直槽位于相邻斜槽的上部。15.有益效果：本发明将加入的物料呈竖直状分布在溶液中，密度小的物料也会均匀分散至混合壳体内的上部和下部，保证物料均匀分散至溶液中，提高物料与溶液的混合效率，在物料与水混合时，加快溶液对物料的冲击速度，增加混合空腔内物料的溶解速度，将混合壳体内中部的溶液推向其周侧，且对称分布的推板成v形，推动更多的溶液或物料，加快混合壳体内物料与溶液的混合速度。附图说明16.图1为本发明的立体结构示意图。17.图2为本发明混合壳体和刮板等零件的立体结构示意图。18.图3为本发明转动套筒和活塞盘等零件的立体结构示意图。19.图4为本发明折形杆和推板等零件的立体结构示意图。20.图5为本发明加料机构的立体结构示意图。21.图6为本发明密封部件的立体结构示意图。22.图7为本发明刮料组件的立体结构示意图。23.图8为本发明封堵块和混合空腔等零件的立体结构示意图。24.图9为本发明排料组件的立体结构示意图。25.图10为本发明排液组件的立体结构示意图。26.附图标号：1-支腿，2-混合壳体，201-进液口，202-排液口，3-控制终端，4-伺服电机，5-第一齿轮，6-转动套筒，7-第二齿轮，801-电动推杆，802-活塞盘，803-连接套筒，804-滑动杆，805-第一推盘，806-折形杆，807-推板，901-固定板，902-固定壳体，9021-第一进液孔，9022-柱形空腔，903-封堵块，9031-混合空腔，904-弹簧，905-导管，906-储料壳体，1001-封堵壳体，10011-第二进液孔，1002-固定柱，1003-连接板，1101-转杆，1102-带孔球体，1103-扭簧，1104-单向齿轮，1105-齿条，1201-连接杆，12011-滑槽，1202-l形杆，1203-刮板，1301-拦截网，1302-拉杆，1303-第二推盘，1304-单向阀，1305-l形板。具体实施方式27.现在将参照附图在下文中更全面地描述本发明，在附图中示出了本发明当前优选的实施方式。然而，本发明可以以许多不同的形式实施，并且不应被解释为限于本文所阐述的实施方式；而是为了透彻性和完整性而提供这些实施方式，并且这些实施方式将本发明的范围充分地传达给技术人员。28.实施例1：一种固井用增韧剂生产装置，如图1-图4所示，包括有支腿1，支腿1的上部固接有混合壳体2，混合壳体2外侧面的右部设置有控制终端3，混合壳体2上部的左侧设置有进液口201，混合壳体2下部的左侧设置有排液口202，混合壳体2设置有位于排液口202内且与控制终端3电连接的电磁阀，支腿1固接有与控制终端3电连接的伺服电机4，伺服电机4的输出轴固接有第一齿轮5，混合壳体2的中部转动连接有转动套筒6，转动套筒6的下部固接有与第一齿轮5啮合的第二齿轮7，支腿1的中部固接有与控制终端3电连接的电动推杆801，电动推杆801的伸缩部分与转动套筒6转动连接，电动推杆801的伸缩端固接有与转动套筒6滑动连接的活塞盘802，活塞盘802位于转动套筒6内的下部，电动推杆801的伸缩部分与转动套筒6滑动连接处未密封，活塞盘802向上移动，外界气体通过电动推杆801的伸缩部分与转动套筒6的缝隙进入转动套筒6内活塞盘802的下侧，转动套筒6的中部连通有周向等间距分布的三个连接套筒803，连接套筒803滑动连接有滑动杆804，连接套筒803内滑动连接有与滑动杆804固接的第一推盘805，滑动杆804与连接套筒803滑动连接处未密封，滑动杆804固接有对称分布的折形杆806，折形杆806固接有对称分布的推板807，推板807将混合壳体2内中部的溶液推向其周侧，对称分布的推板807呈v形，使得推板807推动更多的溶液，连接套筒803设置有用于向混合壳体2内溶液中加入物料的加料机构。29.如图2和图5-图9所示，加料机构包括有对称分布的两个固定板901，两个固定板901均固接于相邻的连接套筒803，两个固定板901位于连接套筒803的两侧，两个固定板901固接有固定壳体902，固定壳体902的右部为半圆形、左部为矩形，固定壳体902设置有上下等间距分布的第一进液孔9021，第一进液孔9021分布在固定壳体902的右部，固定壳体902滑动连接有封堵块903，封堵块903左部的上下两侧均与固定壳体902之间固接有弹簧904，封堵块903与固定壳体902配合形成混合空腔9031，固定壳体902的上部固接有与混合空腔9031连通的导管905，转动套筒6固接的上端有与混合壳体2转动连接的储料壳体906，储料壳体906内底部设置有圆锥形凸起，避免物料堆积在储料壳体906内，储料壳体906与导管905连通，储料壳体906内物料通过导管905进入混合空腔9031，封堵块903设置有用于封堵第一进液孔9021的密封部件。30.如图6-图10所示，密封部件包括有封堵壳体1001，封堵壳体1001滑动连接于相邻的固定壳体902，封堵壳体1001相对于固定壳体902上下滑动，封堵壳体1001设置有上下等间距分布的第二进液孔10011，第二进液孔10011与相邻的第一进液孔9021连通，封堵壳体1001固接有固定柱1002，封堵块903的左部固接有对称分布的连接板1003，连接板1003设置有与固定柱1002配合的矩形槽，当连接板1003靠近封堵壳体1001时，连接板1003带动固定柱1002向上移动，封堵壳体1001设置有用于辅助导管905内物料排出的排料组件，固定壳体902设置有排液组件，排液组件用于排出第一进液孔9021内残余的溶液。31.如图8和图9所示，排料组件包括有转杆1101，转杆1101转动连接于导管905的下部，转杆1101固接有与导管905配合的带孔球体1102，带孔球体1102将导管905的下部封堵，转杆1101与导管905之间固接有扭簧1103，转杆1101固接有单向齿轮1104，单向齿轮1104带动转杆1101转动时扭簧1103蓄力，封堵壳体1001固接有与单向齿轮1104配合的齿条1105，齿条1105位于单向齿轮1104的下方，齿条1105向上移动一段距离后与单向齿轮1104啮合。32.如图8和图10所示，排液组件包括有拦截网1301，固定壳体902设置有与混合空腔9031连通的柱形空腔9022，柱形空腔9022位于混合空腔9031的下侧，拦截网1301固接于固定壳体902，拦截网1301的孔径小于增韧剂物料的粒径，物料无法穿过拦截网1301，拦截网1301位于混合空腔9031与柱形空腔9022的连通处，固定壳体902的下部滑动连接有拉杆1302，固定壳体902滑动连接有位于柱形空腔9022内的第二推盘1303，第二推盘1303与拉杆1302的上端固接，固定壳体902的下部设置有用于排出柱形空腔9022内液体的通孔，第二推盘1303设置有通孔，第二推盘1303的通孔内设置有单向阀1304，柱形空腔9022内液体通过单向阀1304向下流动，封堵壳体1001的下侧固接有与拉杆1302下端固接的l形板1305，第一进液孔9021靠近封堵壳体1001一侧的高度高于远离封堵壳体1001一侧的高度，避免溶液堆积在第一进液孔9021内。33.当需要使用本装置生产增韧剂时，下述用“物料”代指“增韧剂的固体原料”，用“溶液”代指“增韧剂的固体原料”，操作人员首先通过进液口201向混合壳体2内加入一定量的溶液，随后向储料壳体906内加入物料，储料壳体906内物料进入三个导管905内，由于带孔球体1102处于关闭状态，因此，导管905内带孔球体1102上侧的物料无法向下移动，随后，控制终端3启动伺服电机4，伺服电机4通过第一齿轮5和第二齿轮7带动转动套筒6转动，转动套筒6带动三个连接套筒803和其上的零件逆时针转动，转动套筒6带动储料壳体906转动，在转动套筒6转动的过程中，控制终端3启动电动推杆801，电动推杆801带动活塞盘802向上移动，转动套筒6内活塞盘802向上侧的压力增大，三个连接套筒803内压力增大，以右侧的连接套筒803为例，连接套筒803内压力推动第一推盘805向右移动，第一推盘805带动滑动杆804向右移动，在滑动杆804向右移动一段距离后，滑动杆804的右端与封堵块903的左侧面接触，随着滑动杆804继续向右移动，滑动杆804带动封堵块903向右移动，弹簧904被压缩，在封堵块903向右移动的过程中，封堵块903带动连接板1003向右移动，连接板1003通过其上的矩形槽带动相邻的固定柱1002向上移动，固定柱1002带动封堵壳体1001向上移动，第二进液孔10011逐渐与相邻的第一进液孔9021错位，在第二进液孔10011与相邻的第一进液孔9021错位后，封堵壳体1001将第一进液孔9021封堵，在封堵壳体1001向上移动的过程中，封堵壳体1001通过l形板1305和拉杆1302带动第二推盘1303向上移动，因此，在封堵块903向右移动的同时第二推盘1303向上移动，混合空腔9031和柱形空腔9022压力增大，单向阀1304打开，混合空腔9031和柱形空腔9022内溶液通过第二推盘1303的通孔进入柱形空腔9022内第二推盘1303的下侧并从固定壳体902下侧的通孔中排出。34.在封堵壳体1001向上移动的过程中，封堵壳体1001带动齿条1105向上移动，齿条1105向上移动一段距离后与单向齿轮1104啮合，由于单向齿轮1104的单向传递特性，因此，齿条1105向上移动并不会通过单向齿轮1104带动转杆1101转动，当封堵块903的右侧将混合空腔9031全部占据时，混合空腔9031和柱形空腔9022内的液体全部排出，第二推盘1303的上表面与拦截网1301接触，此时控制终端3控制电动推杆801带动活塞盘802向下移动，第一推盘805带动滑动杆804向左移动，滑动杆804不再向左挤压封堵块903，弹簧904在带动封堵块903向左移动一段距离后不再向左移动，弹簧904仍处于压缩状态，导管905内带孔球体1102下侧的气体向下进入混合空腔9031内，混合空腔9031内处于负压状态。35.在封堵块903向左移动的过程中，需要将第一进液孔9021内溶液排出，避免第一进液孔9021内溶液提前与物料接触导致物料结块，封堵块903向左移动，由于第一进液孔9021靠近封堵壳体1001一侧的高度高于远离封堵壳体1001一侧的高度，因此，第一进液孔9021内溶液在自身重力的作用下进入混合空腔9031内，溶液向下进入柱形空腔9022内，在封堵块903向左移动的过程中，封堵壳体1001向下移动，第二推盘1303向下移动，混合空腔9031内溶液进入柱形空腔9022内第二推盘1303的上侧，在封堵壳体1001向下移动的过程中，齿条1105通过单向齿轮1104带动转杆1101转动，扭簧1103蓄力，转杆1101带动带孔球体1102转动，带孔球体1102不再将导管905封堵，导管905内物料通过带孔球体1102上的孔向下移动进入混合空腔9031内，物料在与拦截网1301接触后不再向下移动，此时，第一进液孔9021内的溶液已经提前全部进入柱形空腔9022内，在导管905下部的封堵解除后，混合空腔9031内与外界气压连通，弹簧904复位带动封堵块903向左移动，封堵壳体1001向下移动，在封堵壳体1001向下移动一定距离后，齿条1105不再与单向齿轮1104啮合，此时，封堵壳体1001仍对第一进液孔9021封堵，随后，扭簧1103复位通过转杆1101带动带孔球体1102反向转动复位，带孔球体1102将导管905封堵，随着封堵壳体1001继续向下移动，封堵壳体1001解除对第一进液孔9021的封堵，第二进液孔10011与相邻的第一进液孔9021连通，在固定壳体902和封堵壳体1001以转动套筒6为旋转中心转动的过程中，混合壳体2内溶液不断通过第二进液孔10011和第一进液孔9021进入混合空腔9031内并冲击混合空腔9031内的物料，此时，混合空腔9031内物料呈竖直分布，密度小的物料也会均匀分散至混合壳体2内的上部和下部，保证物料均匀分散至溶液中，提高物料与溶液的混合效率。36.当活塞盘802复位后，控制终端3将电动推杆801停止，随后通过定期启动电动推杆801使得储料壳体906内的物料逐渐加入混合壳体2内，由于储料壳体906内的底部为圆锥形，避免物料堆积在混合壳体2内无法排出。37.在滑动杆804移动的过程中，滑动杆804通过折形杆806带动推板807移动，将混合壳体2内中部的溶液推向其周侧，且对称分布的推板807成v形，推动更多的溶液或物料，加快混合壳体2内物料与溶液的混合速度，当增韧剂混合完成后，控制终端3启动排液口202内电磁阀，混合壳体2内增韧剂通过排液口202排出，操作人员将排出的增韧剂收集，本装置使用完成。38.实施例2：在实施例1的基础之上，如图2、图7和图9所示，还包括有刮料组件，刮料组件设置于固定壳体902，刮料组件用于刮除混合壳体2内壁的物料，刮料组件包括有连接杆1201，连接杆1201转动连接于固定壳体902远离相邻封堵块903的一侧，连接杆1201设置有上下等间距分布的两个滑槽12011，封堵壳体1001固接有等间距且与相邻滑槽12011配合的两个l形杆1202，滑槽12011由直槽和斜槽两部分组成，直槽位于相邻斜槽的上部，l形杆1202沿相邻滑槽12011（斜槽）移动时，l形杆1202带动连接杆1201转动，连接杆1201固接有刮板1203，刮板1203用于刮除混合壳体2内壁的物料。39.在右侧封堵壳体1001向上移动的过程中，封堵壳体1001带动l形杆1202向上移动，l形杆1202沿滑槽12011（斜槽）滑动，l形杆1202带动连接杆1201顺时针转动，连接杆1201带动刮板1203顺时针转动，当l形杆1202移至滑槽12011（直槽）的下部时，刮板1203的右侧与混合壳体2的内壁接触，随着l形杆1202继续向上移动，连接杆1201不再转动，刮板1203的右侧与混合壳体2的内壁始终接触，刮板1203将附着在混合壳体2内壁的物料刮除，避免物料粘附在混合壳体2内壁后续难以清理，在封堵壳体1001向下移动时，封堵壳体1001带动l形杆1202向下移动，当l形杆1202移至滑槽12011（直槽）的下部时，随着l形杆1202继续向下移动，l形杆1202带动连接杆1201逆时针转动，连接杆1201带动刮板1203逆时针转动，当封堵壳体1001复位后，l形杆1202位于滑槽12011（斜槽）的下部，此时，刮板1203的状态如图7所示，混合空腔9031内存满物料，刮板1203将其左侧的溶液导向封堵壳体1001，增加混合空腔9031内物料的溶解速度。40.上述实施例，只是本发明的较佳实施例，并非用来限制本发明实施范围，故凡以本发明权利要求所述内容所做的等效变化，均应包括在本发明权利要求范围之内。









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