[发明专利]水力致裂泵健康监测

权利要求书

1.一种具有泵故障检测系统的水力致裂机器，所述水力致裂机器包括：

水力致裂泵，所述水力致裂泵具有动力端和流体端，所述动力端包括多个滚柱轴承，所述流体端具有流体流；

颗粒传感器，所述颗粒传感器被联接到所述动力端上并且被配置为传输关于所述流体中的颗粒的量的颗粒信息；

温度传感器，所述温度传感器被联接到所述动力端上并且被配置为传输关于所述流体的温度的温度信息；

振动传感器，所述振动传感器被联接到所述动力端上并且被配置为传输关于所述多个滚柱轴承中的每一个的振动的振动信息；和

电子控制模块，所述电子控制模块被配置为分析所述颗粒信息、所述温度信息和所述振动信息，并且基于所述分析来计算故障警告水平。

2.根据权利要求1所述的水力致裂机器，其中所述电子控制模块还被配置为接收由所述颗粒传感器、所述温度传感器和所述振动传感器传输的所述颗粒信息、所述温度信息和所述振动信息。

3.根据权利要求1所述的水力致裂机器，其中所述电子控制模块还被配置为向所述水力致裂机器的操作者提供所计算的故障警告水平。

4.根据权利要求1所述的水力致裂机器，其中所述动力端包括用于向所述泵的所述动力端提供所述流体的入口阀和用于从所述泵的所述动力端排出所述流体的出口阀。

5.根据权利要求4所述的水力致裂机器，进一步包括两个温度传感器，其中一个温度传感器被定位在所述入口阀处并且一个温度传感器被定位在所述出口阀处，每个温度传感器直接接触所述流体流。

6.根据权利要求1所述的水力致裂机器，其中所述振动传感器被联接到邻近所述多个滚柱轴承的所述液压泵的所述动力端的壳体上。

7.根据权利要求1所述的水力致裂机器，进一步包括邻近所述多个滚柱轴承定位的多个振动传感器。

8.根据权利要求7所述的水力致裂机器，其中所述多个振动传感器中的至少一个联接到所述液压泵的所述动力端的壳体，并且所述多个振动传感器中的至少一个联接到所述液压泵的所述动力端的齿轮盖。

9.根据权利要求1所述的水力致裂机器，其中所述颗粒传感器被定位在流体过滤器的下游。

10.一种用于包括润滑系统的液压泵的故障检测系统，所述故障检测系统包括：

颗粒传感器，所述颗粒传感器可操作地设置在所述润滑系统中，所述颗粒传感器配置为监测并传输包括流过所述润滑系统的润滑剂中的颗粒的量的颗粒数据；

入口温度传感器和出口温度传感器，所述入口温度传感器可操作地设置在所述润滑系统的入口阀中，所述出口温度传感器可操作地设置在所述润滑系统的出口阀中，所述入口温度传感器和所述出口温度传感器中的每一个配置为监测并传输包括所述润滑剂的温度的温度数据；

多个振动传感器，所述多个振动传感器联接到所述液压泵的动力端，所述多个振动传感器配置为监测并传输包括多个滚柱轴承中的每一个的加速度的振动数据；和

电子控制模块，所述电子控制模块与所述颗粒传感器、所述温度传感器和所述多个振动传感器可操作地通信，所述电子控制模块联接到所述液压泵的所述动力端并且配置为：

接收由颗粒传感器传输的颗粒数据；

基于所接收的颗粒数据确定润滑剂中的颗粒的量；

如果颗粒的量超过预定的阈值颗粒值，则触发质量警告；

接收入口温度传感器和出口温度传感器传输的温度数据；

计算从入口温度传感器接收的温度数据与从出口温度传感器接收的温度数据之间的差值；

如果差值超过预定阈值温度值，则触发温度警告；

接收由多个振动传感器传输的振动数据；

如果在对振动数据执行基于振动的检测计算之后超过阈值振动值，则触发振动警告；

基于质量警告、温度警告和振动警告计算液压泵的故障警告水平；并且

将所述故障警告水平传输到所述液压泵的操作者。