CN103708375B - 基于调速控制的大型结构物称重液压控制结构 - Google Patents

基于调速控制的大型结构物称重液压控制结构 Download PDF

Info

Publication number
CN103708375B
CN103708375B CN201310718180.2A CN201310718180A CN103708375B CN 103708375 B CN103708375 B CN 103708375B CN 201310718180 A CN201310718180 A CN 201310718180A CN 103708375 B CN103708375 B CN 103708375B
Authority
CN
China
Prior art keywords
valve
jacking
stay
supported type
jacking unit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN201310718180.2A
Other languages
English (en)
Other versions
CN103708375A (zh
Inventor
章青
片成荣
张育坤
石云飞
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tianjin University
Original Assignee
Tianjin University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tianjin University filed Critical Tianjin University
Priority to CN201310718180.2A priority Critical patent/CN103708375B/zh
Publication of CN103708375A publication Critical patent/CN103708375A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN103708375B publication Critical patent/CN103708375B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Abstract

本发明公开了基于调速控制的大型结构物称重液压控制结构,它包括四个顶升单元，每一个顶升单元安装在托架上，在每一个托架上安装有一个拉线式位移传感器，拉线式位移传感器的拉线端与安装在四个顶升单元上的大型结构物相连，四个拉线式位移传感器与可编程逻辑控制器相连并将测得的顶升单元的顶升、下降位移传输给可编程逻辑控制器，所述的可编程逻辑控制器以一个拉线式位移传感器输出的最小的顶升、下降位移值作为基准值与其它三个拉线式位移传感器输出的位移值比较，然后输出位移控制信号给与其它三个拉线式位移传感器相连的顶升单元以调整其它三个顶升单元的位移值使其与基准顶升单元位移值保持一致。采用本发明可以满足同步精度要求。

Description

基于调速控制的大型结构物称重液压控制结构
技术领域
本发明涉及液压控制结构，尤其涉及基于调速控制的大型结构物称重液压控制结构。
背景技术
海洋石油平台的安装是海上工程的重要组成部分，大型结构物的重量和重心分布是结构物海上安装的重要控制参数，准确的重量和重心位置对选择浮吊和吊索起决定性作用。由于平台是多点支撑而且完全是刚性结构，在称重过程中若不能很好地实现同步顶升控制，各千斤顶上升高度不同，平台可能会发生弯曲变形，严重的会破坏平台结构，而平台的倾斜也有可能导致平台滑落甚至倾翻，造成重大的经济损失。
发明内容
本发明的目的在于克服已有技术的缺点，提供一种实现四个支点的千斤顶同步顶升，从而避免称重过程中大型结构物平台的倾斜甚至倾翻，减小了安全隐患的基于调速控制的大型结构物称重液压控制结构。
本发明的基于调速控制的大型结构物称重液压控制结构,它包括四个结构相同的顶升单元，每一个顶升单元安装在托架上，在每一个托架上安装有一个拉线式位移传感器，拉线式位移传感器的拉线端与安装在四个顶升单元上的大型结构物相连以测量每一个顶升单元的顶升位移，四个拉线式位移传感器与可编程逻辑控制器相连并将测得的顶升单元的顶升、下降位移传输给可编程逻辑控制器，所述的可编程逻辑控制器以一个拉线式位移传感器输出的最小的顶升、下降位移值作为基准值与其它三个拉线式位移传感器输出的位移值比较，然后输出位移控制信号给与其它三个拉线式位移传感器相连的顶升单元以调整其它三个顶升单元的位移值使其与基准顶升单元位移值保持一致。
采用本发明可以满足同步精度要求，能将最大同步误差控制在0.5mm以下，将平均同步误差控制在0.3mm左右。
附图说明
图1为本发明的基于调速控制的大型结构物称重液压控制结构的示意图；
图2为图1所示的结构中的单个顶升单元的液压原理图；
图3为单个顶升单元称重时结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实例对本发明作以详细描述。
如图1所示，本发明的四个结构相同的顶升单元1的供油油路以及回油油路17-1、17-2可以与一个泵站16相连。
如图2-3所示的本发明的基于调速控制的大型结构物称重液压控制结构,它包括四个结构相同的顶升单元1，每一个顶升单元1安装在托架14上，在每一个托架14上安装有一个拉线式位移传感器13，拉线式位移传感器13的拉线端与安装在四个顶升单元1上的大型结构物15相连以测量每一个顶升单元1的顶升、下降位移，四个拉线式位移传感器13与可编程逻辑控制器相连并将测得的顶升单元的顶升、下降位移传输给可编程逻辑控制器，所述的可编程逻辑控制器以一个拉线式位移传感器13输出的最小的顶升、下降位移值作为基准值与其它三个拉线式位移传感器输出的位移值比较，将比较后的位移偏差值经比例-积分-微分调节，然后输出位移控制信号给与其它三个拉线式位移传感器相连的顶升单元以调整其它三个顶升单元的位移值使其与基准顶升单元位移值保持一致。
作为本发明的一种实施方式，优选的所述的每一个顶升单元1包括四个千斤顶2，所述的四个千斤顶2的有杆腔分别通过第一支管与安装有第一并联设置的阀门的第一油路的一端相连通，所述的第一油路的另一端与一个三通四位换向阀11的A连接口相连通，所述的第一并联设置的阀门为第一单向阀9-1和第一调速阀12-1并联设置；所述的四个千斤顶2的无杆腔分别通过第二支管与第二油路的一端相连通，所述的第二油路的另一端与所述的三通四位换向阀11的B连接口相连通，从无杆腔至三通四位换向阀11的B连接口的第二油路上依次装有液控单向阀7、二位三通换向阀6、第二并联设置的阀，在第二并联设置的阀以及B连接口之间的第二油路上通过第三支路连接有第一溢流阀10-1，所述的第二并联设置的阀的一个支路上装有减压阀5和第二单向阀9-2并且另一个支路上装有第二调速阀12-2和第三单向阀9-3，所述的第二单向阀9-2和第三单向阀9-3方向相反，三通四位换向阀11的T连接口通过第三油路与油箱连通，三通四位换向阀11的P连接口通过装有过滤器8、泵4以及第四单向阀9-4的第四油路与油箱连通，在P连接口和第四单向阀9-4之间的所述的第四油路上通过第四支管连接有第二溢流阀10-2。与其它三个拉线式位移传感器相连的顶升单元中的第一调速阀或第二调速阀接收所述的可编程逻辑控制器输出的位移控制信号，控制第一调速阀或第二调速阀的开度，进而调整其它三个顶升单元的位移值使其与基准顶升单元位移值保持一致。
本装置的工作过程如下：
活塞顶升时，三位四通换向阀11打到右位，二位三通换向阀6打到上位，油箱内的液压油依次流经滤器8、油泵4、第四单向阀9-4、三位四通换向阀11的P、B连接口、第二单向阀9-2、减压阀5、二位三通换向阀6、液控单向阀7流向油缸无杆腔，有杆腔的液压油经第一调速阀12-1、三位四通换向阀11的A、T连接口流回油箱。可编程逻辑控制器根据拉线式位移传感器检测的四个顶升单元的位移值，确定一个顶升单元的最小顶升位移基准值后，将其余三个顶升单元的位移值与其比较，将比较后的位移偏差值经比例-积分-微分调节，然后输出控制信号给与其它三个拉线式位移传感器相连的顶升单元中的第一调速阀12-1，控制第一调速阀12-1的开度，进而调整其它三个顶升单元的位移值使其与基准顶升单元顶升位移值保持一致。
活塞下降时，三位四通换向阀11打到左位，两位三通换向阀6打到上位，油箱内的液压油依次流经滤器8、油泵4、第四单向阀9-4、三位四通换向阀11的P、A连接口、第一单向阀9-1流向油缸有杆腔，随着千斤顶活塞杆下降，无杆腔油压上升，将液控单向阀7导通，顺利地将无杆腔油液排出，无杆腔部分液压油经两位三通换向阀6、第二调速阀12-2、第三单向阀9-3、三位四通换向阀11的B、T连接口流回油箱。可编程逻辑控制器根据拉线式位移传感器检测的四个顶升单元的位移值，确定一个顶升单元的最小下降位移基准值后，将其余三个顶升单元的位移值与其比较，将比较后的位移偏差值经比例-积分-微分调节，然后输出控制信号给与其它三个拉线式位移传感器相连的顶升单元中的第二调速阀12-2，控制第二调速阀12-2的开度，进而调整其它三个顶升单元的位移值使其与基准顶升单元顶升位移值保持一致。
采用闭环控制系统，目标设定值Sv(t)为基准位移值，闭环控制器的反馈值通过位移传感器，并经A/D变换转换为数字量Pv(t)；基准位移值与其它三个位移传感器的反馈信号差值ev(t)：
ev(t)＝Sv(t)-Pv(t)
该误差信号值送入可编程逻辑控制器，经比例、积分、微分运算，得到叠加的一个数字量；该数字量经进行D/A变换，输出一个电流信号mv(t)：
m v ( t ) = K p [ e v ( t ) + 1 T I ∫ e v ( t ) d t + T D d e v ( t ) d t ] + M
式中，Kp为调节器的比例系数；TI为积分时间常数；TD为微分时间常数；M为偏移量。
采样周期为Ts，系统开始运行时刻为t＝0，用矩形积分逼近精确积分，用差分近似精确微分，可得PLC闭环控制PID输入输出关系：
m v ( n ) = K p e v ( n ) + K I Σ j = 0 n e v ( j ) + K D [ e v ( n ) - e v ( n - 1 ) ] + M
式中，积分系数KI＝KpTs/TI，微分系数KD＝KpTD/Ts。
可编程逻辑控制器输出信号mv(n)去控制调速阀动作，进而控制其它三个顶升单元的顶升、下降位移，从而实现四个顶升单元称重时的位移同步。

Claims (1)

1.基于调速控制的大型结构物称重液压控制结构,其特征在于：它包括四个结构相同的顶升单元，每一个顶升单元安装在托架上，在每一个托架上安装有一个拉线式位移传感器，拉线式位移传感器的拉线端与安装在四个顶升单元上的大型结构物相连以测量每一个顶升单元的顶升位移，四个拉线式位移传感器与可编程逻辑控制器相连并将测得的顶升单元的顶升、下降位移传输给可编程逻辑控制器，所述的可编程逻辑控制器以一个拉线式位移传感器输出的最小的顶升、下降位移值作为基准值与其它三个拉线式位移传感器输出的位移值比较，然后输出位移控制信号给与其它三个拉线式位移传感器相连的顶升单元以调整其它三个顶升单元的位移值使其与基准顶升单元位移值保持一致；所述的每一个顶升单元包括四个千斤顶，所述的四个千斤顶的有杆腔分别通过第一支管与安装有第一并联设置的阀门的第一油路的一端相连通，所述的第一油路的另一端与一个三通四位换向阀的A连接口相连通，所述的第一并联设置的阀门为第一单向阀和第一调速阀并联设置；所述的四个千斤顶的无杆腔分别通过第二支管与第二油路的一端相连通，所述的第二油路的另一端与所述的三通四位换向阀的B连接口相连通，从无杆腔至三通四位换向阀的B连接口的第二油路上依次装有液控单向阀、二位三通换向阀、第二并联设置的阀，在第二并联设置的阀以及B连接口之间的第二油路上通过第三支路连接有第一溢流阀，所述的第二并联设置的阀的一个支路上装有减压阀和第二单向阀并且另一个支路上装有第二调速阀和第三单向阀，所述的第二单向阀和第三单向阀方向相反，三通四位换向阀的T连接口通过第三油路与油箱连通，三通四位换向阀的P连接口通过装有过滤器、泵以及第四单向阀的第四油路与油箱连通，在P连接口和第四单向阀之间的所述的第四油路上通过第四支管连接有第二溢流阀,与其它三个拉线式位移传感器相连的顶升单元中的第一调速阀或第二调速阀接收所述的可编程逻辑控制器输出的位移控制信号，控制第一调速阀或第二调速阀的开度，进而调整其它三个顶升单元的位移值使其与基准顶升单元位移值保持一致。
CN201310718180.2A 2013-12-17 2013-12-17 基于调速控制的大型结构物称重液压控制结构 Expired - Fee Related CN103708375B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310718180.2A CN103708375B (zh) 2013-12-17 2013-12-17 基于调速控制的大型结构物称重液压控制结构

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310718180.2A CN103708375B (zh) 2013-12-17 2013-12-17 基于调速控制的大型结构物称重液压控制结构

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN103708375A CN103708375A (zh) 2014-04-09
CN103708375B true CN103708375B (zh) 2016-04-13

Family

ID=50401779

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201310718180.2A Expired - Fee Related CN103708375B (zh) 2013-12-17 2013-12-17 基于调速控制的大型结构物称重液压控制结构

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN103708375B (zh)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104140060A (zh) * 2014-06-27 2014-11-12 中航飞机股份有限公司西安飞机分公司 一种飞机同步顶升系统
CN104864947B (zh) * 2015-05-25 2018-07-24 南通中远船务工程有限公司 一种海洋工程装备模块称重方法
CN111341720A (zh) * 2018-12-19 2020-06-26 江苏鲁汶仪器有限公司 一种晶圆卸载和压紧装置
CN111822977B (zh) * 2019-04-17 2022-05-13 盾安环境技术有限公司 压装机构及零件压装方法
CN110329955A (zh) * 2019-07-04 2019-10-15 天津大学 石油模块移位过程中受力主动控制方法
CN113428802B (zh) * 2021-05-24 2022-07-29 上海交通大学 一种压力自平衡式液压协同顶升装置
CN113428803B (zh) * 2021-05-25 2022-07-29 上海交通大学 一种运动补偿式双船协同液压顶升装置

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2752555A1 (de) * 1976-11-26 1978-06-01 Kempf & Co Ag Hydraulische hubeinrichtung
CN201027154Y (zh) * 2007-02-15 2008-02-27 天津工程机械研究院 多缸驱动的举升液压装置
CN202107480U (zh) * 2011-06-16 2012-01-11 南京奥特电气有限公司 液压提升同步控制装置
CN203187348U (zh) * 2013-03-25 2013-09-11 北京国网富达科技发展有限责任公司 一种液压同步提升装置

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02178199A (ja) * 1988-12-29 1990-07-11 Sumitomo Heavy Ind Ltd 複数台油圧ジャッキの制御方法および制御装置
JP3683066B2 (ja) * 1997-02-24 2005-08-17 カヤバ工業株式会社 油圧ジャッキ同調駆動装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2752555A1 (de) * 1976-11-26 1978-06-01 Kempf & Co Ag Hydraulische hubeinrichtung
CN201027154Y (zh) * 2007-02-15 2008-02-27 天津工程机械研究院 多缸驱动的举升液压装置
CN202107480U (zh) * 2011-06-16 2012-01-11 南京奥特电气有限公司 液压提升同步控制装置
CN203187348U (zh) * 2013-03-25 2013-09-11 北京国网富达科技发展有限责任公司 一种液压同步提升装置

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
大型结构物同步位移控制系统;张承谱，肖聚亮，杨君树;《中国海洋平台》;20090430;第24卷(第2期);第44-48页 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN103708375A (zh) 2014-04-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103708375B (zh) 基于调速控制的大型结构物称重液压控制结构
CN103644151B (zh) 节能低冲击液压缸测试试验台液压控制系统
CN201784598U (zh) 支腿式工程机械及其液压控制系统
CN102192206A (zh) 一种液压动态同步控制与位置补偿系统
CN102887435A (zh) 控制臂架变幅的液压系统、控制方法和起重机
CN103674552A (zh) 航空发动机试车台推力加载/校准系统及自动控制方法
CN201434723Y (zh) 大型结构物称重系统的千斤顶和重量传感器快速校验装置
CN202829340U (zh) 控制臂架变幅的液压系统和起重机
CN103591075B (zh) 起重机、平衡重液压缸同步的液压控制系统
CN104989692B (zh) 复合控制式变量泵及其控制方法
CN103912535A (zh) 变幅重力下降起重机负载敏感多路换向阀
CN202153316U (zh) 发射车作业平台调平装置
CN104929998A (zh) 一种丘陵山区微型拖拉机试验台液压系统
CN202402386U (zh) 平衡阀、液压缸控制回路和起重机
CN103711737B (zh) 大型结构物液压托举移位过程与状态控制结构
CN102303496B (zh) 一种发射车轮胎离地检测控制系统
CN101561361B (zh) 一种基于模型的电液比例阀加载方法
EP3011282B1 (en) A method and a device for determining the weight of a load
CN201434717Y (zh) 基于低油压内置式重量传感器检测的大型结构物称重装置
CN203809389U (zh) 一种潜孔钻机快速自动调平液压控制回路
CN201890108U (zh) 一种比例同步提升系统
CN111350708A (zh) 一种电液式压力试验机的液压装置
CN202100542U (zh) 一种液压同步控制装置
CN108035945B (zh) 用于定量系统流量比例输出的控制阀组
CN215634637U (zh) 一种还原减振器工况的阻尼调节阀内特性测试设备

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20160413

Termination date: 20211217

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee