[发明专利]一种用于钻井泵状态检测与故障诊断的系统

摘要

钻井泵为往复式活塞泵，一般采用的是三缸单作用式，是石油钻机的关键设备，承担着向井下泵送钻井液的任务。根据钻井泵的结构和监测目标，分别在泵头、十字头处、动力端各轴承座上布置加速度测点，并安装一涡流传感器监测相位信号，然后将加速度信号分别送入电荷放大器，再通过接口箱，将信号输入计算机处理。对于在泵液力端测得的信号，采用小波包分析加神经网络方法进行泵阀泄漏和泵缸刺漏的识别和诊断；对于十字头，亦采用相同方法进行磨损量的诊断；对于泵动力端轴承，则采用故障特征值理论计算与共振解调加谱分析加模糊识别的方法进行故障诊断。本发明(结构图见摘要附图)的特点是建立了一套现场使用方便、快捷、诊断准确率高、实用的钻井泵的状态监测和故障诊断系统，目前尚未见到有同样类型的系统在现场使用，因此具有很好的应用前景。

主权项

1.这种用于钻井泵状态检测与故障诊断的系统，包括硬件和软件两部分组成，其硬件部分的主要特征在于：以加速度计置放在各泵头的铅垂和水平方向，作为进行泵部件的振动测试的“一次仪表”，泵液力端(含缸套、活塞、阀及阀座)和十字头的振动信号(加速度计置放在各十字头轴瓦上)通过加速度计传给电荷放大器放大，再经过数据采集卡进行A/D转换，再送入计算机软件系统进行分析诊断；泵动力端(曲轴支撑轴承、曲拐大轴承)的振动信号通过一种具有防水、防油、密封性能好的加速度计置放在轴承座上而测得，通过共振解调仪作共振解调处理并进行放大，以突出故障信号，经过数据采集卡进行A/D转换，再送入计算机软件系统进行分析诊断；在十字头介杆头死点处安装一涡流传感器，测取十字头某一介杆头的行程信号，经过换算可得到三个活塞的相互相位信息。