一种固液分离用振动筛

1.本发明涉及振动筛技术领域，具体涉及一种固液分离用振动筛。


背景技术：

2.本发明对于背景技术的描述属于与本发明相关的相关技术，仅仅是用于说明和便于理解本发明的

技术实现要素：
，不应理解为申请人明确认为或推定申请人认为是本发明在首次提出申请的申请日的现有技术。
3.振动筛作为钻井液固控系统的第一级固控设备，主要用来除钻井液中的有害固相颗粒。钻井液中的固相颗粒对钻井液的密度、黏度和切力有着明显的影响，而这些性能对钻井液的水利参数、钻井速度、钻井成本和井下情况有着直接的关系。研究表明，钻速随固相含量升高而下降，固相含量每降低1％，钻速至少可提高10％。因此要提高钻井速度，必须提高固控设备性能，降低钻井液中固相含量。另外，降低固相含量，还可以预防钻井井下事故，保护产层，保证井壁质量、固井质量以及钻井泵等后续设备的使用寿命。
4.直线振动筛具有较好的运输性，得到广泛的运用，但由于振动方向单一，会出现堵筛和糊筛现象，虽然加大激振力可以提高振动筛处理能力，但同时也容易造成筛网损坏。椭圆振动筛运输能力差，筛分效率低，不能满足现场使用要求。圆运动振动筛的筛网对岩屑有较好的运输能力，但由于抛射角过大，导致筛网的使用寿命降低。平衡椭圆振动筛虽然筛分效果好，处理量大，但由于制造精度高，维护要求高，不利于广泛使用。
发明内容
5.本发明的目的在于提供一种固液分离用振动筛，以解决现有振动筛存在堵筛、糊筛从而导致筛分效率低的问题。
6.本发明解决上述技术问题的技术方案如下：
7.一种固液分离用振动筛，包括：机架、设置在机架顶端的支撑架、支撑架的顶端设置有进料斗，机架由上至下依次设置有筛分机构、滤过机构、以及用于对筛分机构进行清洗的排液清洗机构，筛分机构位于进料斗的下方，机架与支撑架之间设置有用于驱动筛分机构振动的驱动机构；
8.滤过机构倾斜设置在机架上，机架的一侧设置有固相出料板，固相出料板位于滤过机构的低端的下方。
9.采用上述技术方案的有益效果为：钻井液从支撑架上的进料斗进料，并落入到进料斗下方的筛分机构上，驱动机构驱动筛分机构振动，从而使钻井液中的固相颗粒和液体分离，其中固相颗粒随着筛分机构的振动和转动会发生移动，当移动到固相出料板的上方时，固相颗粒根据其自身的重力因素掉落到固相出料板上；小颗粒的固相颗粒、以及液体进一步落入到下方的滤过机构进行再次过滤，固相颗粒再次排出到固相出料板上，液体则进一步落入到下方的排液清洗机构中，排液清洗机构将过滤后的液体进一步用于对筛分机构进行清洗，多余的液体直接排出。通过设置筛分机构和驱动机构，使得钻井液中的固相颗粒
和液体有效的分离，通过排液清洗机构可以实现对筛分机构的清洗，不会发生堵筛和糊筛现象，进而有效的提高了筛分效率。
10.进一步地，筛分机构包括转动设置在机架顶端的线筒、以及分别转动设置在机架的两侧且与线筒平行的辊筒，线筒的外壁和辊筒的外壁依次绕设有弦线。
11.采用上述技术方案的有益效果为：通过驱动机构转动带动弦线振动，弦线会随着线筒转动一起运动，辊筒会减小弦线转动时的阻力，固相颗粒与弦线接触会附着在弦线上，弦线在移动的同时会带动固相颗粒在弦线上进行移动，当移动到端部的辊筒时，固相颗粒根据自身的重力掉落到下方的固相出料板上，通过设置弦线使分离时间更加充分，分离效果更好。
12.进一步地，驱动机构包括设置在支撑架顶端且与进料斗相邻的电机、以及转动设置在机架的顶端且位于电机下方的起振滚筒，电机的输出端通过皮带分别与起振滚筒和线筒传动连接，起振滚筒与线筒平行，起振滚筒的外壁均匀设置有凸起，且凸起与弦线接触。
13.采用上述技术方案的有益效果为：电机转动时通过皮带带动起振滚筒和线筒转动，起振滚筒的外壁的凸起转动到与弦线接触时，通过凸起的位移使弦线上下移动而发生振动，从而对钻井液进行固液分离。
14.进一步地，滤过机构包括分别设置在机架两侧且位于辊筒下方的第一滤网杆和第二滤网杆，第一滤网杆和第二滤网杆上下交错设置，且第一滤网杆的外壁和第二滤网杆的外壁通过滤网连接，固相出料板位于第二滤网杆的下方。
15.采用上述技术方案的有益效果为：第一滤网杆和第二滤网杆交错设置，且之间通过滤网连接，从而使得滤网处于倾斜的状态，从筛分机构上掉落的小颗粒的固相颗粒和液体在滤网上进一步过滤，固相颗粒进一步落入到固相出料板上，液体进入到下方的排液清洗机构中。
16.进一步地，排液清洗机构包括分别设置在机架上的集水箱和真空箱，真空箱位于集水箱的下方且与集水箱连通，真空箱的底部设置有排水口，真空箱的一侧接连有真空泵，真空箱的另一侧连通有用于清洗弦线的清洗组件。
17.采用上述技术方案的有益效果为：滤网上过滤后的液体进一步流入到下方的集水箱中，集水箱与真空箱连通，真空泵用于加快集水箱中的液体快速的流入到真空箱内，通过清洗组件使其对筛分机构上的弦线进行清洗，多余的液体从排水口排出。
18.进一步地，清洗组件包括与真空箱连通的出水管、与出水管连通的水泵、以及卡接在机架上且用于冲洗弦线的喷头，水泵的出水口通过管道与喷头连通。
19.采用上述技术方案的有益效果为：通过出水管和水泵以及喷头，当真空箱内的液体达到一定量时，通过水泵的作用将液体从喷头喷出，从而对弦线进行冲洗，有效防止堵筛和糊筛的现象。
20.进一步地，真空箱设置呈倒立的锥形结构，排水口位于真空箱的低端，出水管设置呈s型结构。
21.采用上述技术方案的有益效果为：真空箱设置呈倒立的锥形结构，便于分离过滤后的液体能顺利排出，出水管设置呈s型结构，使其到达一定液体量时才能排出，真空箱内具有一定的液体量，然后通过水泵作用实现对弦线的充分清洗。
22.进一步地，机架的侧边设置有连接块，连接块上设置有用于卡接喷头的卡槽。
23.采用上述技术方案的有益效果为：连接块与喷头卡接，便于实时调整喷头的位置，操作简单方便。
24.进一步地，机架的顶端且靠近线筒的一侧可拆卸设置有用于张紧和放松弦线的限位杆。
25.采用上述技术方案的有益效果为：限位杆用于必要时张紧和放松弦线，同时还避免弦线直接与机架接触而影响筛分效果。
26.进一步地，支撑架的外侧围设有侧围板，侧围板的顶端与进料斗之间通过上围板连接。
27.采用上述技术方案的有益效果为：侧围板和上围板用于分离钻井液时，避免钻井液飞溅到外部。
28.与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
29.1、本发明通过设置筛分机构和驱动机构，使得钻井液中的固相颗粒和液体有效的分离，通过排液清洗机构可以实现对筛分机构的清洗，不会发生堵筛和糊筛现象，进而有效的提高了筛分效率。
30.2、本发明中的振动方式是通过电机带动起振滚筒转动，起振滚筒压迫弦线产生的振动，从而降低了能耗。
31.3、本发明中的弦线由一根弦线构成且首尾相连接，并形成筛网，没有传统振动筛筛网上细小的筛孔，且通过排液清洗机构可以实现清洗，从而避免堵筛和糊筛的现象；随着电机的转动带动线筒转动，从而带动弦线转动并实现移动，弦线在移动的同时会带动固相颗粒在弦线上进行移动，使分离时间更加充分，分离效果更好。
附图说明
32.图1为振动筛的整体结构示意图；
33.图2为振动筛的具体结构示意图；
34.图3为振动筛的立体结构示意图；
35.图4为弦线与线筒、辊筒以及限位杆的结构示意图。
36.图中：1-机架、2-支撑架、21-侧围板、22-上围板、3-进料斗、4-筛分机构、41-线筒、42-辊筒、5-滤过机构、51-第一滤网杆、52-第二滤网杆、6-排液清洗机构、61-集水箱、62-真空箱、621-排水口、63-真空泵、64-清洗组件、641-出水管、642-水泵、643-喷头、7-驱动机构、71-电机、72-起振滚筒、8-固相出料板、9-连接块、91-卡槽、10-限位杆。
具体实施方式
37.以下结合附图对本发明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，本领域技术人员在没有付出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
38.实施例
39.如图1至图4所示，一种固液分离用振动筛，包括：机架1、设置在机架1顶端的支撑架2、支撑架2的顶端设置有进料斗3，钻井液从进料斗3进料；机架1由上至下依次设置有筛分机构4、滤过机构5、以及用于对筛分机构4进行清洗的排液清洗机构6，筛分机构4位于进
料斗3的下方，机架1与支撑架2之间设置有用于驱动筛分机构4振动的驱动机构7；滤过机构5倾斜设置在机架1上，机架1的一侧设置有固相出料板8，固相出料板8位于滤过机构5的低端的下方。
40.钻井液通过进料斗3到筛分机构4上，驱动机构7驱动筛分机构4振动从而对钻井液进行固液分离，大颗粒的固相颗粒排出到固相出料板8上，分离后的液体和小颗粒的固相颗粒掉落到滤过机构5上进行过滤，小颗粒的固相颗粒通过倾斜的滤过机构5排出到固相出料板8上，过滤后的液体进入到排液清洗机构6中，一部分的液体用于对筛分机构4进行冲洗，避免堵筛和糊筛，最后将多余的液体排出。
41.如图2和图4所示，筛分机构4包括转动设置在机架1顶端的线筒41、以及分别转动设置在机架1的两侧且与线筒41平行的辊筒42，线筒41的外壁和辊筒42的外壁依次绕设有弦线。在本实施例中，弦线由一根弦线首尾相连接并依次绕设线筒41和辊筒42的外壁，从而形成筛网。在本发明的其他实施例中，弦线可以采用多根且并列绕设在线筒41和辊筒42的外壁，组合形成筛网，随着驱动机构7的转动带动线筒41转动，从而带动弦线转动并实现移动，弦线在移动的同时会带动固相颗粒在弦线上进行移动，使分离时间更加充分，分离效果更好。
42.机架1上设置有固定件，固定件上设置有轴承，线筒41的转轴与轴承配合实现转动连接；机架1与辊筒42的连接位置处设置有轴承，轴承与辊筒42的转轴配合连接实现转动连接。
43.驱动机构7包括设置在支撑架2顶端且与进料斗3相邻的电机71、以及转动设置在机架1的顶端且位于电机71下方的起振滚筒72，电机71的输出端通过皮带分别与起振滚筒72和线筒41传动连接，起振滚筒72与线筒41平行，起振滚筒72的外壁均匀设置有凸起73，且凸起73与弦线接触。电机71的输出端设置有双带轮，双带轮通过皮带分别与起振滚筒72和线筒41传动连接，通过电机71传动带动起振滚筒72和线筒41转动。有在本实施例中，凸起设置有三组，且轴向设置并均匀分布在起振滚筒72的外壁；在本发明的其他实施例中，凸起也可以设置为2组、4组等。起振滚筒72的转轴与固定件上的轴承相匹配，使得起振滚筒72与机架1转动连接。
44.启动电机71时，电机71转动时通过双带轮传动带动皮带转动，皮带再带动起振滚筒42和线筒41转动，当起振滚筒72转动到其凸起与弦线接触时，凸起的转动会产生上下位移，从而使弦线发生振动，从而对钻井液进行固液分离；弦线在线筒41和辊筒42的带动下转动，固相颗粒随着弦线转动移动，当转动到辊筒42靠近固相出料板8的位置时，固相颗粒根据自身的重力掉落在固相出料板上；小颗粒的固相颗粒和液体进一步掉落在滤过机构5上进行过滤。
45.滤过机构5包括分别设置在机架1两侧且位于辊筒42下方的第一滤网杆51和第二滤网杆52，第一滤网杆51和第二滤网杆52上下交错设置，且第一滤网杆51的外壁和第二滤网杆52的外壁通过滤网连接，交错设置使得第一滤网杆51和第二滤网杆52存在高度差，其中第一滤网杆51位于高端，第二滤网杆52位于低端，从而使得滤网处于倾斜的状态。固相出料板8位于第二滤网杆52的下方，固相颗粒通过滤网排出到固相出料板8上，液体进入到下方的排液清洗机构6中。
46.如图1所示，排液清洗机构6包括分别设置在机架1上的集水箱61和真空箱62，真空
箱62位于集水箱61的下方且与集水箱61连通，真空箱62的底部设置有排水口621，真空箱62的一侧接连有真空泵63，真空箱62的另一侧连通有用于清洗弦线的清洗组件64。真空泵63使真空箱62处于密封状态，会对集水箱61产生一个负压的吸引力，从而使得集水箱61内的液体能快速的流入到真空箱62内。
47.清洗组件64包括与真空箱62连通的出水管641、与出水管641连通的水泵642、以及卡接在机架1上且用于冲洗弦线的喷头643，水泵642的出水口通过管道与喷头643连通。出水管641与真空箱62的侧壁连通，当需要对筛分机构4进行冲洗时，启动水泵642，水泵642通过出水管641将真空箱62内的液体抽出并通过管道输送到喷头643上，在本实施例中，喷头643的喷嘴靠近弦线且位于弦线上方，从而用于对弦线进行冲洗，避免出现堵筛和糊筛的现象，同时也提高了筛分效率。
48.优选地，真空箱62设置呈倒立的锥形结构，排水口621位于真空箱62的低端，便于分离过滤后的液体能顺利排出；出水管641设置呈s型结构，使其到达一定液体量时才能排出，真空箱62内具有一定的液体量，然后通过水泵642作用实现对弦线的充分清洗。
49.优选地，机架1的侧边设置有连接块9，连接块8上设置有用于卡接喷头643的卡槽91。卡接便于实时调整喷头643的位置。在本实施例中，喷头643采用现有的数控机床上常用的冷却水喷头。
50.优选地，机架1的顶端且靠近线筒41的一侧可拆卸设置有用于张紧和放松弦线的限位杆10。限位杆10通过螺栓、螺母与机架连接，当需要张紧或放松弦线时，拆卸下螺母，然后旋转限位杆10后，再用螺母锁紧，实现对弦线的张紧和放松。
51.支撑架2的外侧围设有侧围板21，侧围板21的顶端与进料斗3之间通过上围板22连接，侧围板21、上围板22用于避免钻井液飞溅到外部。
52.综上所述，钻井液通过进料斗3落入到筛分机构4的弦线上，电机71转动分别带动起振滚筒72和线筒41转动，从而使弦线发生振动，弦线振动用于对钻井液进行固液分离，大颗粒的固相颗粒随弦线移动并掉落到固相出料板8上；小颗粒的固相颗粒和液体进一步到筛网上进行过滤，由于筛网处于倾斜状态，使得过滤后的固相颗粒排出到固相出料板8上，液体则进入到集水箱61中，当需要对弦线进行冲洗时，开启水泵642，真空箱62内的液体依次通过出水管641、水泵642并从喷头643上喷出，从而实现对弦线的冲洗，避免了堵筛和糊筛的现象，同时也提高了筛分效率。
53.以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。