CN101948002A - 一种复合式波浪补偿装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种复合式波浪补偿装置包括基盘和用作起升及降放基盘的绞车，绞车通过油缸滑轮组与基盘相联，油缸滑轮组包括定滑轮、动滑轮和柱塞式波浪补偿油缸，还包括底座，柱塞式波浪补偿油缸安装在底座上，柱塞式波浪补偿油缸包括缸体和可在缸体内移动的柱塞，定滑轮固定在缸体的底端，动滑轮安装在柱塞上，在缸体上通过油管连接有蓄能器，在底座上还分别固定有用于启动漂移补偿的外侧位置开关和内侧位置开关，在柱塞上设有可触动外侧位置开关及内侧位置开关的支架。本发明将主动补偿和被动补偿有机的结合在一起，具有低能耗且补偿范围广的优点。

Description

一种复合式波浪补偿装置

技术领域

本发明涉及的是一种波浪补偿装置，具体涉及的是一种复合式波浪补偿装置。

背景技术

波浪补偿即恒张力装置目前正广泛地用于各类船舶，特别是工程类船舶。例如耙吸式或铰吸式挖泥船上的耙吸头或铰吸头在与河底接触力过小时工作效率很差，与河底接触力过大时会产生超载无法工作，为了达到与河底最佳的工作接触力，往往都是对吸头采用恒张力牵引(即吸头的重力减去恒张力为最佳工作接触力)。这种恒牵引张力的提供一般都是用波浪补偿器。

波浪补偿器有主动补偿和被动补偿两种，被动补偿即由一个波浪补偿油缸和一个蓄能器组成，这种补偿装置的优点是在补偿的过程中不消耗任何能量；但缺点是补偿范围受补偿油缸制造长度的影响，不可能很大。

另一种是自动反馈性质的波浪补偿装置即主动补偿，这种补偿装置实际上是一种恒张力的铰车，他的控制是根据绳索上的张力大小自动调整：当张力过大时自动放出绳索以减小张力，当张力过小时自动收紧绳索以增大张力，以达到恒张力的效果。这种补偿装置的优点是补偿范围可以很大，但缺点是始终在耗能，且能耗很大，用于波浪起伏很大的深海却有着很大的功率和发热问题。

发明内容

针对现有技术上存在的不足，本发明目的是在于提供一种低能耗、补偿范围大的复合式波浪补偿装置。

为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：

本发明包括基盘和用作起升及降放基盘的绞车，绞车通过油缸滑轮组与基盘相联，油缸滑轮组包括定滑轮、动滑轮和柱塞式波浪补偿油缸，还包括底座，柱塞式波浪补偿油缸安装在底座上，柱塞式波浪补偿油缸包括缸体和可在缸体内移动的柱塞，定滑轮固定在缸体的底端，动滑轮安装在柱塞上，在缸体上通过油管连接有蓄能器，在底座上还分别固定有用于启动漂移补偿的外侧位置开关和内侧位置开关，在柱塞上设有可触动外侧位置开关及内侧位置开关的支架。支架处在外侧位置开关和内侧位置开关中间的位置时处在被动补偿阶段，此时不耗能，当支架处在被动补偿阶段之外的位置时为主动补偿，虽然耗能但是少有的情况，补偿范围广。

本发明将深水勘探船上的绞车及波浪补偿系统两者有机的结合，采用复合式补偿置很好地解决了远洋海面波浪补偿问题，具有低能耗并且补偿范围广的优点。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式来详细说明本发明；

图1为本发明的一实施例。

具体实施方式

为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

参见图1，本发明包括基盘8、两台用作起升及降放基盘8的绞车2、油缸滑轮组和底座1，油缸滑轮组包括钢丝绳、定滑轮3、动滑轮4和柱塞式波浪补偿油缸，每台绞车2分别通过钢丝绳与基盘8相联，柱塞式波浪补偿油缸安装在底座1上，底座1上还固定有外侧位置开关10和内侧位置开关9，柱塞式波浪补偿油缸包括缸体5和可在缸体5内移动的柱塞6，定滑轮3固定在缸体5的底端，动滑轮4安装在柱塞6上，在缸体5上通过油管连接有蓄能器7，在柱塞6上设有可触动外侧位置开关10及内侧位置开关9的支架11。

本实施例中，油缸滑轮组包括柱塞6前面装的三只动滑轮4和后面装的四只定滑轮3，柱塞6的有效行程为1600mm，因此柱塞式波浪补偿油缸的有效补偿行程为1600mm*6＝9600mm，即正负4.8米。

在柱塞6行程的300mm和1300mm处，底座1上分别设置了内侧位置开关9和外侧位置开关10，当柱塞式波浪补偿油缸的柱塞6在行程300mm和1300mm范围内运动时绞车2被锁死，补偿的行程为1000mm*6＝6000mm，即正负3米为波浪补偿的范围，称为被动补偿范围，在此范围内柱塞式波浪补偿油缸可以进行正常恒张力补偿，此时不需要任何动力，不消耗任何能量，不产生任何热量。

当柱塞6运动到300mm和1300mm以外时，支架11必然触动设置在行程为300mm和1300mm处的内侧位置开关9和外侧位置开关10，内侧位置开关9和外侧位置开关10作为漂移补偿的启动开关。

当船由于漂移出基盘8的正上方时，船与基盘8的距离变长；或因潮汐的原因海平面上升，船与基盘8的距离也变长，此时柱塞式波浪补偿油缸的柱塞6运动范围偏离出300mm至1300mm，柱塞6向缸体5内移动，因而触动内侧位置开关9，内侧位置开关9发出信号，使得绞车2工作放出钢丝绳，使柱塞式波浪补偿油缸的柱塞6运动范围回到300mm至1300mm内。

反之，当船由于漂移回到基盘8的正上方时，船与基盘8的距离变短；或因潮汐的原因海平面下降，船与基盘8的距离也变短，此时补偿油缸柱塞6的运动范围也偏离出300mm至1300mm，柱塞6向缸体5外移动，因而触动外侧位置开关10，外侧位置开关10发出信号，使得绞车2工作收紧钢丝绳，使柱塞式波浪补偿油缸的柱塞6运动范围回到300mm至1300mm内。

以上两种情况下是要消耗能量的，但这毕竟是少数时间，并称此种情况为主动补偿范围。

设置正3米到正4.8米和负3米到负4.8米为主动补偿范围的同时，实际上也把被动补偿的范围扩大到正负4.8米的范围。当主动补偿和正负4.8米的被动补偿叠加时，补偿的范围实际可以达到正负6米。因为在主动补偿时，由于海浪已运动了一段时间，此时海浪上升下降速率已下降到1.2M/S以下，因为V＝1.7Cosωt，所以当t＝0时V＝1.7M/S；当t＝π/4ω时V＝1.2M/S，即使以后用1.2M/S来计算，由于绞车2有0.5M/S的速度在相互抵消，所以钢丝绳的最大速度为1.2M/S-0.5M/S＝0.7M/S，因此在1.8M的主动补偿范围内主动补偿和被动补偿一共可以补偿的距离为1.8M*(1.2M/S)/(0.7M/S)＝3.0856M，加上被动补偿的3米，大约可以做到单边补偿6米，因此说补偿的范围实际可以达到正负6米。

本发明柱塞式波浪补偿油缸柱塞6上的支架11处在外侧位置开关10和内侧位置开关9中间的位置时处在被动补偿阶段，此时不耗能；当支架11处在被动补偿阶段之外的位置时为主动补偿，虽然耗能但是少有的情况，补偿范围广。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (1)

1.一种复合式波浪补偿装置，包括基盘(8)和用作起升及降放基盘(8)的绞车(2)，所述的绞车(2)通过油缸滑轮组与基盘(8)相联，所述的油缸滑轮组包括定滑轮(3)、动滑轮(4)和柱塞式波浪补偿油缸，其特征在于，还包括底座(1)，所述的柱塞式波浪补偿油缸安装在底座(1)上，所述柱塞式波浪补偿油缸包括缸体(5)和可在缸体(5)内移动的柱塞(6)，所述的定滑轮(3)固定在缸体(5)的底端，所述的动滑轮(4)安装在柱塞(6)上，在所述缸体(5)上通过油管连接有蓄能器(7)，在所述的底座(1)上还分别固定有用于启动漂移补偿的外侧位置开关(10)和内侧位置开关(9)，在所述的柱塞(6)上设有可触动外侧位置开关(10)及内侧位置开关(9)的支架(11)。

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