CN110985368A - 一种压裂泵载荷检测装置以及压裂设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种压裂泵载荷检测装置以及压裂设备，涉及压裂技术领域。该压裂泵载荷检测装置包括液力端、动力端和拉杆。拉杆的一端与液力端连接，另一端与动力端连接，拉杆包括检测工装和拉压单元，检测工装固定安装于拉压单元内，拉压单元用于将动力端的动力传递至液力端，检测工装用于实时检测拉压单元的内部载荷。与现有技术相比，本发明提供的压裂泵载荷检测装置由于采用了连接于动力端和液力端之间的拉杆以及安装于拉压单元内的检测工装，所以能够实时检测拉压单元的内部载荷，以精准地判断压裂设备的健康性能，实用可靠。
Description
技术领域
本发明涉及压裂技术领域，具体而言，涉及一种压裂泵载荷检测装置以及压裂设备。
背景技术
目前，在油田压裂作业过程中，动力端通过拉杆与液力端连接，拉杆能够将动力端的动力传递至液力端。但是，现在的压裂设备不能对拉杆的内部载荷进行实时检测，也就不能精准地通过拉杆的内部载荷判断压裂设备的健康性能。
有鉴于此，设计制造出一种能够实时检测内部载荷的压裂泵载荷检测装置以及压裂设备特别是在压裂作业中显得尤为重要。
发明内容
本发明的目的在于提供一种压裂泵载荷检测装置，结构简单，能够实时检测拉杆的内部载荷，以精准地判断压裂设备的健康性能，实用可靠。
本发明的另一目的在于提供一种压裂设备，其内的压裂泵载荷检测装置结构简单，能够实时检测拉杆的内部载荷，以精准地判断压裂设备的健康性能，实用可靠，使用寿命长。
本发明是采用以下的技术方案来实现的。
一种压裂泵载荷检测装置，包括液力端、动力端和拉杆，拉杆的一端与液力端连接，另一端与动力端连接，拉杆包括检测工装和拉压单元，检测工装固定安装于拉压单元内，拉压单元用于将动力端的动力传递至液力端，检测工装用于实时检测拉压单元的内部载荷。
进一步地，拉压单元包括柱塞和连杆，柱塞与动力端连接，连杆与液力端连接，检测工装固定连接于柱塞和连杆之间，检测工装用于检测柱塞对连杆产生的拉力或者压力。
进一步地，检测工装包括连接夹具和力传感器，力传感器固定安装于连接夹具内，连接夹具连接于柱塞和连杆之间。
进一步地，拉压单元和检测工装的数量均为多个，每个检测工装安装于一个拉压单元内，多个拉压单元平行间隔设置。
进一步地，压裂泵载荷检测装置还包括控制器，多个检测工装均与控制器连接，检测工装用于将拉压单元的内部载荷发送给控制器，控制器用于对多个拉压单元的内部载荷进行比较判断。
进一步地，压裂泵载荷检测装置还包括警报器，警报器与控制器连接，警报器用于在控制器判断某个拉压单元的内部载荷超过其它拉压单元的内部载荷的预设倍数时发出警报。
进一步地，预设倍数的范围为1.05倍至1.1倍。
进一步地，预设倍数为1.08倍。
进一步地，拉杆的数量为多个，多个拉杆平行间隔设置。
一种压裂设备，包括上述的压裂泵载荷检测装置，该压裂泵载荷检测装置包括液力端、动力端和拉杆，拉杆的一端与液力端连接，另一端与动力端连接，拉杆包括检测工装和拉压单元，检测工装固定安装于拉压单元内，拉压单元用于将动力端的动力传递至液力端，检测工装用于实时检测拉压单元的内部载荷。
本发明提供的压裂泵载荷检测装置以及压裂设备具有以下有益效果：
本发明提供的压裂泵载荷检测装置，拉杆的一端与液力端连接，另一端与动力端连接，拉杆包括检测工装和拉压单元，检测工装固定安装于拉压单元内，拉压单元用于将动力端的动力传递至液力端，检测工装用于实时检测拉压单元的内部载荷。与现有技术相比，本发明提供的压裂泵载荷检测装置由于采用了连接于动力端和液力端之间的拉杆以及安装于拉压单元内的检测工装，所以能够实时检测拉压单元的内部载荷，以精准地判断压裂设备的健康性能，实用可靠。
本发明提供的压裂设备，其内的压裂泵载荷检测装置结构简单，能够实时检测拉压单元的内部载荷，以精准地判断压裂设备的健康性能，实用可靠，使用寿命长。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本发明实施例提供的压裂泵载荷检测装置的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的压裂泵载荷检测装置中动力端通过拉杆与液力端连接的结构示意图；
图3为本发明实施例提供的压裂泵载荷检测装置中控制器分别与拉杆和警报器连接的结构组成框图；
图4为图2中检测工装的结构示意图。
图标：100-压裂泵载荷检测装置；110-液力端；120-动力端；130-拉杆；131-检测工装；132-拉压单元；133-柱塞；134-连杆；135-连接夹具；136-力传感器；140-控制器；150-警报器。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动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。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“内”、“外”、“上”、“下”、“水平”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“相连”、“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面结合附图，对本发明的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例中的特征可以相互组合。
实施例
请结合参照图1、图2、图3和图4，本发明实施例提供了一种压裂设备(图未示)，用于在油田进行压裂作业。其内的压裂泵载荷检测装置100结构简单，能够实时检测拉杆130的内部载荷，以精准地判断压裂设备的健康性能，实用可靠，使用寿命长。
本实施例中，压裂设备包括压裂车(图未示)和地面设备(图未示)，压裂车和地面设备共同作用，将压裂液加压注入压裂井内。具体地，压裂车包括压裂泵载荷检测装置100和车体(图未示)，压裂泵载荷检测装置100固定安装于车体上，压裂泵载荷检测装置100用于进行压裂作业，车体用于承载压裂泵载荷检测装置100，车体能够带动压裂泵载荷检测装置100进行移动和运输。
压裂泵载荷检测装置100包括液力端110、动力端120、拉杆130、控制器140和警报器150。拉杆130的一端与液力端110连接，另一端与动力端120连接，拉杆130设置于液力端110和动力端120之间，拉杆130用于将动力端120的动力传递至液力端110，以实现压裂作业。控制器140与拉杆130连接，控制器140用于接收和判断拉杆130的内部载荷。警报器150与控制器140连接，警报器150用于在控制器140判断拉杆130载荷不健康时发出警报。
需要说明的是，拉杆130的数量为多个，多个拉杆130平行间隔设置，动力端120通过多个拉杆130与液力端110连接，多个拉杆130共同作用，进行力的传递，以提高能够承受的总载荷，并且使得动力传递更加平稳可靠。本实施例中，拉杆130的数量为14个，但并不仅限于此，在其它实施例中，拉杆130的数量可以为12个，也可以为16个，对拉杆130的数量不作具体限定。
拉杆130包括检测工装131和拉压单元132。检测工装131固定安装于拉压单元132内，拉压单元132用于将动力端120的动力传递至液力端110，以实现压裂作业，检测工装131用于实时检测拉压单元132的内部载荷。
需要说明的是，每个拉杆130内拉压单元132和检测工装131的数量均为多个，每个检测工装131安装于一个拉压单元132内，多个拉压单元132平行间隔设置，多个拉压单元132共同作用，进行力的传递，多个拉压单元132的内部载荷的总和即为拉杆130的内部载荷。本实施例中，每个拉杆130内拉压单元132和检测工装131的数量均为五个，五个拉压单元132并排设置，但并不仅限于此，在其它实施例中，每个拉杆130内拉压单元132和检测工装131的数量可以均为七个，对每个拉杆130内拉压单元132和检测工装131的数量不作具体限定。
值得注意的是，多个检测工装131均与控制器140连接，检测工装131用于将拉压单元132的内部载荷发送给控制器140，控制器140用于接收多个拉压单元132的内部载荷，并对多个拉压单元132的内部载荷进行比较判断。当控制器140判断某个拉压单元132的内部载荷超过其它拉压单元132的内部载荷的预设倍数时，控制器140向警报器150发出控制信号，以控制警报器150发出警报。
可以理解的是，由于五个拉压单元132平行间隔地设置于动力端120和液力端110之间，所以五个拉压单元132的内部载荷应该相同或者相近，若某个拉压单元132的内部载荷与其它拉压单元132的内部载荷相差较大，则说明该拉压单元132出现健康问题，需要及时进行维护，以避免造成更大损坏甚至发生安全事故。具体地，其它拉压单元132的内部载荷即为其它四个拉压单元132的平均内部载荷，当一个拉压单元132的内部载荷超过其它四个拉压单元132的平均内部载荷预设倍数时，则说明该拉压单元132出现健康问题。
需要使用的是，预设倍数的范围为1.05倍至1.1倍，即当一个拉压单元132的内部载荷超过其它四个拉压单元132的平均内部载荷的1.05倍至1.1倍时，则说明该拉压单元132出现健康问题。本实施例中，预设倍数为1.08倍，即当一个拉压单元132的内部载荷超过其它四个拉压单元132的平均内部载荷的1.08倍时，则说明该拉压单元132出现健康问题，但并不仅限于此，在其它实施例中，预设倍数可以为1.05倍，也可以为1.1倍，对预设倍数的大小不作具体限定，需要根据实际情况进行确定。
拉压单元132包括柱塞133和连杆134。柱塞133与动力端120连接，连杆134与液力端110连接，检测工装131固定连接于柱塞133和连杆134之间，柱塞133通过检测工装131与连杆134连接，动力端120通过柱塞133对连杆134施加作用力，使得连杆134带动液力端110进行动作，从而实现压裂作业。检测工装131用于检测柱塞133对连杆134产生的拉力或者压力，从而检测拉压单元132的内部载荷。
检测工装131包括连接夹具135和力传感器136。力传感器136固定安装于连接夹具135内，连接夹具135连接于柱塞133和连杆134之间，连接夹具135用于固定力传感器136的位置，力传感器136用于检测柱塞133和连杆134之间的拉力或者压力，从而检测得出柱塞133和连杆134之间的载荷，即拉压单元132的内部载荷。
本发明实施例提供的压裂泵载荷检测装置100，拉杆130的一端与液力端110连接，另一端与动力端120连接，拉杆130包括检测工装131和拉压单元132，检测工装131固定安装于拉压单元132内，拉压单元132用于将动力端120的动力传递至液力端110，检测工装131用于实时检测拉压单元132的内部载荷。与现有技术相比，本发明提供的压裂泵载荷检测装置100由于采用了连接于动力端120和液力端110之间的拉杆130以及安装于拉压单元132内的检测工装131，所以能够实时检测拉压单元132的内部载荷，以精准地判断压裂设备的健康性能，实用可靠。
以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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。
Claims (10)
1.一种压裂泵载荷检测装置，其特征在于，包括液力端(110)、动力端(120)和拉杆(130)，所述拉杆(130)的一端与所述液力端(110)连接，另一端与所述动力端(120)连接，所述拉杆(130)包括检测工装(131)和拉压单元(132)，所述检测工装(131)固定安装于所述拉压单元(132)内，所述拉压单元(132)用于将所述动力端(120)的动力传递至所述液力端(110)，所述检测工装(131)用于实时检测所述拉压单元(132)的内部载荷。
2.根据权利要求1所述的压裂泵载荷检测装置，其特征在于，所述拉压单元(132)包括柱塞(133)和连杆(134)，所述柱塞(133)与所述动力端(120)连接，所述连杆(134)与所述液力端(110)连接，所述检测工装(131)固定连接于所述柱塞(133)和所述连杆(134)之间，所述检测工装(131)用于检测所述柱塞(133)对所述连杆(134)产生的拉力或者压力。
3.根据权利要求2所述的压裂泵载荷检测装置，其特征在于，所述检测工装(131)包括连接夹具(135)和力传感器(136)，所述力传感器(136)固定安装于所述连接夹具(135)内，所述连接夹具(135)连接于所述柱塞(133)和所述连杆(134)之间。
4.根据权利要求1所述的压裂泵载荷检测装置，其特征在于，所述拉压单元(132)和所述检测工装(131)的数量均为多个，每个所述检测工装(131)安装于一个所述拉压单元(132)内，多个所述拉压单元(132)平行间隔设置。
5.根据权利要求4所述的压裂泵载荷检测装置，其特征在于，所述压裂泵载荷检测装置还包括控制器(140)，多个所述检测工装(131)均与所述控制器(140)连接，所述检测工装(131)用于将所述拉压单元(132)的内部载荷发送给所述控制器(140)，所述控制器(140)用于对多个所述拉压单元(132)的内部载荷进行比较判断。
6.根据权利要求5所述的压裂泵载荷检测装置，其特征在于，所述压裂泵载荷检测装置还包括警报器(150)，所述警报器(150)与所述控制器(140)连接，所述警报器(150)用于在所述控制器(140)判断某个所述拉压单元(132)的内部载荷超过其它所述拉压单元(132)的内部载荷的预设倍数时发出警报。
7.根据权利要求6所述的压裂泵载荷检测装置，其特征在于，所述预设倍数的范围为1.05倍至1.1倍。
8.根据权利要求7所述的压裂泵载荷检测装置，其特征在于，所述预设倍数为1.08倍。
9.根据权利要求1所述的压裂泵载荷检测装置，其特征在于，所述拉杆(130)的数量为多个，多个所述拉杆(130)平行间隔设置。
10.一种压裂设备，其特征在于，包括如权利要求1至9任一项所述的压裂泵载荷检测装置。
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