權利要求書： 1.一種輸砂裝置，其特征在于，包括：

支撐框架，沿所述支撐框架的橫向并排設有多個儲砂罐，每個所述儲砂罐由所述支撐框架的縱向由上向下延伸；

輸砂機構，設于所述支撐框架的頂部，用于向所述儲砂罐輸送砂料；

傳送機構，設于所述支撐框架的至少一側，所述傳送機構的進料口靠近地面設置，所述傳送機構的出料口朝向所述輸砂機構設置；

機械臂，安裝于所述支撐框架，適于將砂包起吊并轉送至所述傳送機構的進料口處。

2.根據權利要求1所述的輸砂裝置，其特征在于，所述機械臂的數(shù)量為至少一個，所述機械臂的一端安裝于所述支撐框架或安裝于單獨設置的工作臺，另一端安裝有抓手和圖像獲取單元。

3.根據權利要求1所述的輸砂裝置，其特征在于，所述傳送機構為皮帶機，所述皮帶機的進料口處設有刺破機構，所述皮帶機外罩設有防護罩。

4.根據權利要求3所述的輸砂裝置，其特征在于，所述皮帶機為多個，多個所述皮帶機位于所述支撐框架的同一側或不同側。

5.根據權利要求1所述的輸砂裝置，其特征在于，所述輸砂機構為螺旋輸送機，所述螺旋輸送機包括至少一個可雙向轉動的輸出軸，所述輸出軸沿其軸向分布有若干螺旋葉片，所述輸出軸的端部連接有電機。

6.根據權利要求5所述的輸砂裝置，其特征在于，所述螺旋輸送機還包括安裝框架，所述輸出軸水平穿設于所述安裝框架，所述電機安裝于所述安裝框架外；所述安裝框架的下部敞口且覆蓋至少一個所述儲砂罐，所述安裝框架的上部設有密封蓋，且所述密封蓋上設有進砂口，所述傳送機構的出料口與所述進砂口對接。

7.根據權利要求1?6任一項所述的輸砂裝置，其特征在于，每個所述儲砂罐的頂部設有進料口，底部設有出料口，所述儲砂罐的進料口和出料口處均設有閘板閥。

8.根據權利要求7所述的輸砂裝置，其特征在于，每個所述儲砂罐中最大高度和最小高度處均設有傳感器，用于檢測所述儲砂罐中的砂量；

還包括控制器，所述控制器與每個所述儲砂罐的進料口和出料口處的閘板閥信號連接，用于控制所述閘板閥的開閉。

9.根據權利要求7所述的輸砂裝置，其特征在于，所述支撐框架包括上下疊置的多個子框架。

10.根據權利要求2所述的輸砂裝置，其特征在于，所述機械臂的抓手處設有重力傳感器。

說明書： 輸砂裝置技術領域[0001] 本實用新型涉及作業(yè)機械技術領域，尤其涉及一種輸砂裝置。背景技術[0002] 輸砂裝置屬壓裂施工中必不可少的設備。在壓裂施工前，往往須將多種規(guī)格的壓裂支撐劑填滿輸砂裝置的砂罐中。為了保證壓裂連續(xù)施工加砂，儲存的支撐劑會不斷地減少，此時則須不斷地對砂罐進行填充補給。由于頁巖氣的特殊地層性質，壓裂施工的用砂量非常大，傳統(tǒng)的輸砂裝置以及加砂補給方式已越來越明顯地表現(xiàn)出如下缺點，并亟待解決：[0003] (1)砂料砂包起吊方式為吊車起吊，效率低，存在安全隱患。且吊車占地面積大，往往受壓裂平臺場地面的限制；[0004] (2)傳統(tǒng)起吊方式共需要吊車司機、安全員、砂包工等眾多工作人員配合施工，勞動強度大；[0005] (3)在砂罐頂部有1～2名砂包工負責砂袋的卸裝和指揮工作，存在高空作業(yè)的安全隱患；[0006] (4)在高空進行露天破袋作業(yè)，砂料飄散范圍廣，影響其他設備壽命并污染環(huán)境。實用新型內容

[0007] 本實用新型提供一種輸砂裝置，用以解決現(xiàn)有技術中現(xiàn)有產品功能不全，無法滿足頁巖氣壓裂施工中出現(xiàn)的上述缺陷，實現(xiàn)自動化、智能化輸砂，大幅減少勞動強度，提高作業(yè)施工安全性，砂料飄散范圍低，對周圍其他設備和環(huán)境影響低。[0008] 本實用新型提供一種輸砂裝置，包括：[0009] 支撐框架，沿所述支撐框架的橫向并排設有多個儲砂罐，每個所述儲砂罐由所述支撐框架的縱向由上向下延伸；[0010] 輸砂機構，設于所述支撐框架的頂部，用于向所述儲砂罐輸送砂料；[0011] 傳送機構，設于所述支撐框架的至少一側，所述傳送機構的進料口靠近地面設置，所述傳送機構的出料口朝向所述輸砂機構設置；[0012] 機械臂，適于將砂包起吊并轉送至所述傳送機構的進料口處。[0013] 根據本實用新型的一個實施例，所述機械臂的數(shù)量為至少一個，所述機械臂的一端安裝于所述支撐框架或安裝于單獨設置的工作臺，所述機械臂的另一端安裝有抓手和圖像獲取單元。[0014] 根據本實用新型的一個實施例，所述傳送機構為皮帶機，所述皮帶機的進料口處設有刺破機構，所述皮帶機外罩設有防護罩。[0015] 根據本實用新型的一個實施例，所述皮帶機為多個，多個所述皮帶機位于所述支撐框架的同一側或不同側。[0016] 根據本實用新型的一個實施例，所述輸砂機構為螺旋輸送機，所述螺旋輸送機包括至少一個可雙向轉動的輸出軸，所述輸出軸沿其軸向分布有若干螺旋葉片，所述輸出軸的端部連接有電機。[0017] 根據本實用新型的一個實施例，所述螺旋輸送機還包括安裝框架，所述輸出軸水平穿設于所述安裝框架，所述電機安裝于所述安裝框架外；所述安裝框架的下部敞口且覆蓋至少一個所述儲砂罐，所述安裝框架的上部設有密封蓋，且所述密封蓋上設有進砂口，所述傳送機構的出料口與所述進砂口對接。[0018] 根據本實用新型的一個實施例，每個所述儲砂罐的頂部設有進料口，底部設有出料口，所述儲砂罐的進料口和出料口處均設有閘板閥。[0019] 根據本實用新型的一個實施例，每個所述儲砂罐中最大高度和最小高度處均設有傳感器，用于檢測所述儲砂罐中的砂量；[0020] 還包括控制器，所述控制器與每個所述儲砂罐的進料口和出料口處的閘板閥信號連接，用于控制所述閘板閥的開閉。[0021] 根據本實用新型的一個實施例，所述支撐框架包括上下疊置的多個子框架。[0022] 根據本實用新型的一個實施例，所述機械臂的抓手處設有重力傳感器。[0023] 本實用新型提供的輸砂裝置，通過機械臂將砂包起吊并轉送至傳送機構的進料口處，便于傳送機構自動輸送砂料，傳送機構將砂料由地面直接輸送到輸砂機構，輸砂機構再將砂料輸送到每個儲砂罐中，全程實現(xiàn)自動化吊砂、輸砂，設備的操作僅需1到2人即可完成，大幅減少勞動強度，降低了人工成本，提高了作業(yè)施工安全性；作業(yè)時取消吊車的使用，綠色環(huán)保、零排放、噪音低；砂包破袋幾乎是在地面完成，砂料飄散范圍低，對周圍其他設備和環(huán)境影響低，砂料的輸送效率大幅提升，可滿足大砂量加砂作業(yè)。附圖說明[0024] 為了更清楚地說明本實用新型或現(xiàn)有技術中的技術方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本實用新型的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。[0025] 圖1是本實用新型提供的輸砂裝置的一個實施例的立體結構示意圖；[0026] 圖2是本實用新型提供的輸砂裝置的另一個實施例的立體結構示意圖[0027] 圖3是本實用新型提供的輸砂裝置中傳送機構的結構示意圖；[0028] 圖4是本實用新型提供的輸砂裝置中輸砂機構的一個實施例的結構示意圖，其中，安裝框架未安裝密封蓋；[0029] 附圖標記：[0030] 1：支撐框架；2：機械臂；21：抓手；3：傳送機構；31：防護罩；4：輸砂機構；41：安裝框架；42：輸出軸；43：螺旋葉片；44：電機；5：砂包；6：儲砂罐。具體實施方式[0031] 為使本實用新型的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結合本實用新型中的附圖，對本實用新型中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├?，本領域普通技術人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。[0032] 下面結合圖1至圖4描述本實用新型的實施例。[0033] 如圖1所示，本實用新型提供一種輸砂裝置，主要包括支撐框架1、輸砂機構4、傳送機構3和機械臂2。[0034] 具體地，支撐框架1沿其橫向并排設有多個儲砂罐6，每個儲砂罐6由支撐框架1的縱向由上向下延伸?？梢岳斫獾氖牵绻麑⒅慰蚣?看做為一個立方體，立方體的長度方向為支撐框架1的橫向，立方體的高度方向為支撐框架1的縱向。本實施例中，支撐框架1的橫向并排設置多個儲砂罐6，可以設置四個甚至更多個儲砂罐6，由此可以一次性提供足夠的用砂量，解決以往壓裂施工的用砂量大，傳統(tǒng)的輸砂裝置難以一次性提供足夠的砂量并要多次加砂的缺陷。支撐框架1直接搭設在壓裂施工區(qū)域的上方，由此，儲砂罐6可以直接將砂料傾瀉在壓裂施工現(xiàn)場。[0035] 此外，為了便于支撐框架1的運輸以及安裝，可以將支撐框架1設置為包括上下疊置的多個子框架，多個子框架由下至上層疊設置并固定連接即可，實現(xiàn)模塊化設計。儲砂罐6也和支撐框架1類似，包括多節(jié)罐體，多節(jié)罐體拼裝為一個整體的儲砂罐6。

[0036] 本實施例中，支撐框架1可以由不銹鋼等型材組焊而成。[0037] 具體地，輸砂機構4可以包括至少一個，設于支撐框架1的頂部，用于向每個儲砂罐6輸送砂料。輸砂機構4水平設置在支撐框架1的頂部，具備將砂料水平輸送的功能，沿著支撐框架1的橫向將砂料分別輸送至多個儲砂罐6，當然，可以是一個輸砂機構4對應多個儲砂罐6，還可以是一個輸砂機構4對應一個儲砂罐6。輸砂機構4的具體結構將在下文具體介紹。

[0038] 具體地，傳送機構3包括至少一個，傳送機構3設于支撐框架1的至少一側，為了方便設置，傳送機構3傾斜設于支撐框架1，傳送機構3呈條形，由下向上逐漸靠近支撐框架1并搭設在支撐框架1的頂部，傳送機構3的進料口靠近地面設置，方便砂料從地面向上輸送，減少砂料揚塵，傳送機構3的出料口朝向輸砂機構4設置，輸送的砂料直接傾倒在輸砂機構4上，再通過輸砂機構4將砂料分攤輸送到對應儲砂罐6中。[0039] 具體地，機械臂2包括至少一個，機械臂2可以安裝于支撐框架1的至少一側，即由支撐框架1對機械臂2起到安裝和支撐作用，機械臂2體積小，占用空間小，可以避免以往采用起吊機占用空間大，設備成本高的問題，機械臂2適于將砂包5起吊并轉送至傳送機構3的進料口處，便于傳送機構3自動輸送砂料。當然，還可以設置獨立的工作臺，直接將機械臂2安裝于工作臺即可，通過工作臺對機械臂2進行安裝固定，便于機械臂2的移動。傳送機構3將砂料由地面直接輸送到輸砂機構4，輸砂機構4再將砂料輸送到每個儲砂罐6中，在壓裂施工等作業(yè)需要用砂時，打開儲砂罐6的閘閥即可。本實施例全程實現(xiàn)自動化吊砂、輸砂，設備的操作僅需1到2人即可完成，大幅減少勞動強度，降低了人工成本，提高了作業(yè)施工安全性；作業(yè)時取消吊車的使用，綠色環(huán)保、零排放、噪音低。砂包5破袋幾乎是在地面完成，砂料飄散范圍低，對周圍其他設備和環(huán)境影響低。砂料的輸送效率大幅提升，可滿足大砂量加砂作業(yè)。[0040] 在本實用新型的一個實施例中，如圖2所示，以設置兩個機械臂2為例，兩個機械臂2可以設于支撐框架1的相對兩側，也可以設于支撐框架1的相鄰兩側，機械臂2的另一端安裝有抓手21和圖像獲取單元，圖像獲取單元可以是攝像機、照相機等設備。例如運輸車將一車砂包5運輸至機械臂2的下方，機械臂2具有多個關節(jié)，可完成一系列的旋轉動作，通過圖像獲取單元感知砂包5的位置并通過抓手21抓取，機械臂2的抓手21處設有重力傳感器，重力傳感器能夠感知抓手21是否抓住了砂包5，然后通過預先設定的程序控制機械臂2旋轉至指定位置(例如傳送機構3的進料口處)放下砂包5，由此機械臂2能夠完成抓取、提升、下放的一系列動作。而且機械臂2安裝于支撐框架1或工作臺，不占用額外的地面空間或者占地空間非常小，而且智能化程度高。

[0041] 在本實用新型的一個具體實施例中，傳送機構3為皮帶機，皮帶機包括可折疊設置的至少兩段，相鄰段之間可拆卸連接，便于拆下單獨運輸，以解決運輸時尺寸超限的問題，皮帶機的進料口處設有刺破機構，例如刺破針，砂包5放置于刺破針上，能夠將砂包5刺破，砂料直接流到皮帶機進料口的輸送板上，如圖3所示，皮帶機外罩設有防護罩31，以解決露天施工防雨的問題，而且也可以避免砂料揚塵的問題。[0042] 在一個具體的實施例中，所述皮帶機為多個，多個所述皮帶機位于所述支撐框架的同一側或不同側。也就是說，可以是所有皮帶機位于支撐框架的同一側，也可以是部分所述皮帶機位于所述支撐框架的同一側，其余皮帶機位于所述支撐框架的不同側，還可以是所有皮帶機均位于支撐框架的不同側。例如，一共有四個皮帶機，這四個皮帶機可以位于支撐框架的四周，即支撐框架的四個側邊個設有一個皮帶機，也可以是兩個皮帶機位于支撐框架的同一側，另外兩個皮帶機分設于支撐框架的不同兩側。皮帶機的具體設置方式可以根據需要設定，在此不做限定。[0043] 如圖4所示，并結合圖1，在一個具體的實施例中，輸砂機構4為螺旋輸送機，螺旋輸送機包括至少一個可雙向轉動的輸出軸42，輸出軸42沿其軸向分布有若干螺旋葉片43，輸出軸42的端部連接有電機44，通過電機44的正反轉，帶動輸出軸42正反轉，當砂料落在螺旋輸送機上之后，在輸出軸42轉動時，螺旋葉片43推動砂料沿輸出軸42方向移動并向下推動砂料進入儲砂罐6中，由于儲砂罐6并排設置，為了能夠使得砂料進入每個儲砂罐6，通過螺旋葉片43的推動能夠較好地將砂料水平推動并豎直落下，進入儲砂罐6中。一個螺旋輸送機可以對應多個儲砂罐6設置，也可以每個螺旋輸送機對應一個儲砂罐6設置。[0044] 可以理解的是，在輸出軸42正向轉動時，砂料進入部分儲砂罐6，輸出軸42反向轉動時，砂料進入另一部分的儲砂罐6。由此，通過輸出軸42正向轉動，能夠將儲砂罐6裝滿砂料，例如，一共有四個儲砂罐6，輸出軸42正向轉動時，砂料進入兩個儲砂罐6，輸出軸42反向轉動時，砂料進入剩余的兩個儲砂罐6。由此可以控制砂料進入指定的儲砂罐6。當然，還可以是設置兩個螺旋輸送機，每個螺旋輸送機負責兩個儲砂罐6的儲砂作業(yè)。[0045] 另一個具體實施例中，螺旋輸送機包括并排設置的一對輸出軸42，每個輸出軸42的端部均連接有電機44，通過設置雙排的輸出軸42，能夠提高輸砂的效率，當然，還可以設置三個并排的輸出軸42或更多個輸出軸42，輸出軸42的具體數(shù)量，可以根據需要設置，本實施例不做具體限定。[0046] 可選的，螺旋輸送機還包括安裝框架41，輸出軸42水平穿設于安裝框架41，電機44安裝于安裝框架41外，安裝框架41所限定的區(qū)域為儲砂區(qū)域，由此可以避免砂料流動性強而分散開的問題，通過將砂料集中在安裝框架41內，安裝框架41的下部敞口且覆蓋至少一個所述儲砂罐6，并通過輸出軸42帶動螺旋葉片43旋轉，能夠快速將砂料分攤到各個儲砂罐6中。此外，設置安裝框架41，便于電機44和輸出軸42的安裝。所述安裝框架41的上部設有密封蓋(圖中未示出)，且所述密封蓋上設有進砂口，所述傳送機構的出料口與所述進砂口對接，用于將砂料直接從進砂口送入安裝框架41中，通過密封蓋的設置，可以避免砂料揚塵。

[0047] 在本實施例中，傳送機構3設于支撐框架1的正面，在另一個實施例中，傳送機構3還可以設于支撐框架1的側面，此外，還可以在支撐框架1的正面和側面均設置傳送機構3。傳送機構3的具體設置位置及設置數(shù)量，可以根據支撐框架1的設置位置以及砂量需求來選擇，通常情況下，砂量需求越大，傳送機構3的數(shù)量要求越多。

[0048] 根據本實用新型的一個實施例，每個儲砂罐6的頂部設有進料口，底部設有出料口，儲砂罐6的進料口和出料口處均設有閘板閥，設置閘板閥可實現(xiàn)自動化的開關控制和出砂流量的控制；井口壓裂施工時，需要輸砂裝置能夠連續(xù)不斷地的提供砂料。此時，打開指定的儲砂罐6上方以及下方的閘板閥。下方的出砂口不斷的出砂給料，同時根據儲砂罐6內的傳感器判斷砂料剩余量。[0049] 為了便于進砂，輸砂機構4覆蓋設于儲砂罐6的進料口所在區(qū)域，具體地，安裝框架41的開口與儲砂罐6的進料區(qū)域對應，安裝框架41內的砂料能夠直接進入儲砂罐6，進砂效率高。

[0050] 根據本實用新型的一個實施例，每個儲砂罐6中最大高度和最小高度處均設有傳感器，用于檢測儲砂罐6中的砂量，具體地，用于檢測儲砂罐6中砂量的最大值和最小值；[0051] 具體還包括控制器，控制器與每個儲砂罐6的進料口和出料口處的閘板閥信號連接，用于控制閘板閥的開閉。例如，當傳感器檢測到儲砂罐6中砂量達到最大值時，發(fā)送信號給控制器，控制器控制儲砂罐6的進料口處的閘板閥關閉，此時停止向儲砂罐6供應砂料，傳送機構3和機械臂2也停止作業(yè)，當傳感器檢測到儲砂罐6中砂量達到最小值時，發(fā)送信號給控制器，控制器控制儲砂罐6的進料口處的閘板閥打開、儲砂罐6的出料口處的閘板閥關閉，傳送機構3和機械臂2開始作業(yè)。[0052] 本實施例的工作過程大致為：機械臂2的抓手21識別砂包5并抓起提升；通過機械臂2自身關節(jié)的旋轉、位移，將砂包5移動至傳送機構3的進料口處，并放下完成破袋動作，人工將廢棄的砂袋取走；傳送機構3將砂料輸送至高處，且由于設置了防護罩31可在雨天環(huán)境中施工；打開事先指定的閘板閥，砂料通過輸砂機構4被分配至指定的儲砂罐6中；重復前述動作，直至儲砂罐6填滿，然后關閉該閘板閥，打開下一個指定的閘板閥，直至對應的儲砂罐6再次填滿砂料；待全部儲砂罐6填滿砂料后，此輸砂裝置的前期準備工作即為完成。井口壓裂施工時，需要輸砂裝置能夠連續(xù)不斷地的提供砂料。此時，打開指定的儲砂罐6上方以及下方的閘板閥。下方的出砂口不斷的出砂給料，同時根據儲砂罐6內的傳感器判斷砂料剩余量。在砂量不足時，即可重復前述的動作，不斷地對儲砂罐6進行填料。

[0053] 本實施例中，機械臂2前端的抓手21具有智能識別功能，通過對砂包5外形的識別，抓手21可準確抓取并提升砂包5。在該套動作中，軟件算法中對砂包5外形已做定義，抓手21在移動中不斷地調整坐標參數(shù)；通過重力傳感器，感受到砂包5重力后，抓手21移動、機械臂2關節(jié)旋轉，最終將砂包5移送至傳送機構3的砂料進料口處。在該套動作中，軟件算法中對砂料進料口的坐標已做定義，機械臂2的關節(jié)完成回位動作，則實現(xiàn)上述邏輯動作；在不斷地將砂料輸送至指定的儲砂罐6中時，罐內傳感器同時不斷地讀取砂料的高度參數(shù)，通過控制器的監(jiān)控，在砂料填滿到一定高度時，本地或遠程控制箱發(fā)出報警以提示此儲砂罐6已填滿砂料，閘板閥自動關閉。

[0054] 需要說明的是，通過現(xiàn)有的軟件算法能夠實現(xiàn)上述功能，本實用新型并沒有對軟件算法進行改進。[0055] 最后應說明的是：以上實施例僅用以說明本實用新型的技術方案，而非對其限制；盡管參照前述實施例對本實用新型進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解：

其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應技術方案的本質脫離本實用新型各實施例技術方案的精神和范圍。