用于诊断液压回路中的蓄压器的方法和系统与流程

技术特征：
1.一种用于诊断冲击式岩石钻探中的液压回路中的至少一个蓄压器(112，208，224)的功能的计算机实现的方法，所述液压回路提供加压的液压流体以向冲击装置(105)提供动力，所述冲击装置(105)包括用于生成钻具(106)中的应力波的冲击活塞(115)和/或阻尼活塞(220)，其中，所述冲击活塞(115)和/或所述阻尼活塞(220)的往复运动引起所述液压回路中的压力变化和流量变化；并且所述至少一个蓄压器(112，208，224)被配置成减小所述液压回路中的压力变化和/或流量变化；其特征在于，所述方法包括在钻探期间进行以下操作：在一个或更多个时间段内获得多个压力测量值，其中，以所述冲击活塞(115)和/或所述阻尼活塞(220)的往复运动的频率的至少两倍的频率获得所述多个压力测量值；确定在所述一个或更多个时间段内由所述冲击活塞(115)和/或所述阻尼活塞(220)的往复运动引起的所述液压回路中的压力变化和/或流量变化的表示；以及基于所确定的所述液压回路中的压力变化和/或流量变化的表示以及所述液压回路中的压力变化和/或流量变化的参考表示来诊断所述至少一个蓄压器(112，208，224)的功能。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述液压回路中的压力变化和/或流量变化的表示是所述液压回路中的最大压力或流量与最小压力或流量之间的差的表示。3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述液压回路中的最大和/或最小压力或流量的表示是使用以下中的一项或更多项确定的：所述液压回路中的压力变化或流量变化的上包络与下包络之间的差；以及所述压力变化和/或流量变化的一个或更多个谐波的幅度，所述谐波是使用所述压力变化和/或流量变化的信号处理例如所述压力变化和/或流量变化的基于傅里叶变换的信号处理确定的。4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，还包括：当所述诊断指示所述至少一个蓄压器(112，208，224)的不正确功能时，生成指示故障的信号。5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，还包括当诊断所述至少一个蓄压器(112，208，224)的功能时，进行以下操作：将所确定的所述液压回路中的压力变化和/或流量变化的表示与所述液压回路中的压力变化和/或流量变化的参考表示进行比较，以及当所确定的所述液压回路中的压力变化和/或流量变化的表示与所述压力变化和/或流量变化的参考表示偏差预定差时，生成指示故障的信号。6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，还包括：当所确定的所述液压回路中的压力变化和/或流量变化的表示的值超过所述压力变化和/或流量变化的参考表示的值预定程度时，生成指示故障的信号。7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，还包括：当所确定的所述液压回路中的压力变化和/或流量变化的表示的最小值超过所述压力变化和/或流量变化的参考表示的最大值预定程度时，生成指示故障的信号。8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，还包括：使用布置在提供所述加压的液压流体的液压泵(116，221)下游的压力传感器来确定所述压力变化和/或流量变化的表示。
9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述液压回路中的压力变化和/或流量变化的参考表示根据冲击压力和/或进给压力来设置和/或确定。10.根据前述权利要求中任一项所述的方法，还包括：在连续的时间段期间连续地和/或在钻探期间以预定间隔诊断所述至少一个蓄压器(112，208，224)，并且如果所述诊断指示故障，则生成指示所述故障的信号以警告控制所述钻探的钻探操作员和/或控制系统。11.一种包括指令的计算机程序，当所述程序由计算机执行时，所述指令使所述计算机执行根据前述权利要求中任一项所述的方法。12.一种包括指令的计算机可读介质，所述指令在由计算机执行时使所述计算机执行根据权利要求1至10中任一项所述的方法。13.一种用于诊断冲击式岩石钻探中的液压回路中的至少一个蓄压器(112，208，224)的功能的系统，所述液压回路提供加压的液压流体以向冲击装置(105)提供动力，所述冲击装置(105)包括用于生成钻具(106)中的应力波的冲击活塞(115)和/或阻尼活塞(220)，其中，所述冲击活塞(115)和/或所述阻尼活塞(220)的往复运动引起所述液压回路中的压力变化和流量变化；并且所述至少一个蓄压器(112，208，224)被配置成减小所述液压回路中的压力变化和/或流量变化；其特征在于，所述系统包括处理电路系统，所述处理电路系统被配置成：在一个或更多个时间段内获得多个压力测量值，其中，以所述冲击活塞(115)和/或所述阻尼活塞(220)的往复运动的频率的至少两倍的频率获得所述多个压力测量值；在钻探期间，确定在所述一个或更多个时间段中的至少一个时间段内由所述冲击活塞(115)和/或所述阻尼活塞(220)的往复运动引起的所述液压回路中的压力变化和/或流量变化的表示；以及基于所确定的所述液压回路中的压力变化和/或流量变化的表示以及所述液压回路中的压力变化和/或流量变化的参考表示来诊断所述至少一个蓄压器(112，208，224)的功能。14.根据权利要求13所述的系统，其中，所述液压回路中的至少一个蓄压器(112，208，224)是以下中的一个或更多个：布置在提供液压压力的液压泵(116，221)下游和所述冲击装置(105)上游的蓄压器(112)；布置在所述冲击装置(105)下游的蓄压器(208)；以及布置在所述冲击装置(105)的阻尼回路中的蓄压器(224)。15.一种包括根据权利要求13或14所述的系统的岩石钻机(100)。

技术总结
本公开内容涉及用于诊断冲击式岩石钻探中的液压回路中的至少一个蓄压器的功能的计算机实现的方法和系统。液压回路提供加压的液压流体以向冲击装置(105)提供动力，冲击装置(105)包括用于生成钻具(106)中的应力波的往复冲击活塞(115)。冲击活塞(115)和/或阻尼活塞(220)的往复运动引起液压回路中的压力变化和流量变化，并且至少一个蓄压器被配置成减小液压回路中的压力变化和/或流量变化。方法包括：在钻探期间，在一个或更多个时间段内获得多个压力测量值，其中，以冲击活塞(115)和/或阻尼活塞(220)的往复运动的频率的至少两倍的频率获得多个压力测量值。该方法还包括：确定在一个或更多个时间段内由冲击活塞(115)和/或阻尼活塞(220)的往复运动引起的液压回路中的压力变化和/或流量变化的表示，以及基于所确定的液压回路中的压力变化和/或流量变化的表示以及液压回路中的压力变化和/或流量变化的参考表示来诊断至少一个蓄压器的功能。的参考表示来诊断至少一个蓄压器的功能。的参考表示来诊断至少一个蓄压器的功能。


技术研发人员：马丁
受保护的技术使用者：安百拓凿岩有限公司
技术研发日：2021.05.12
技术公布日：2023/2/3