CN108194435A - 一种插销式海洋升降平台同步液压系统及其控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种插销式海洋升降平台同步液压系统及其控制方法，液压系统包括第一进油管路、第二进油管路、回油管路和泄油管路，四个分别用于控制所对应的升降油缸升降的进油控制装置；进油控制装置包括用于向升降油缸有杆腔进油的有杆腔进油组件和用于向升降油缸无杆腔进油的无杆腔进油组件；所述液压系统还包括上插销控制阀组件和下插销控制阀组件。本发明采用无杆腔进油组件的无杆腔电磁球阀和无杆腔节流阀的并联管路，通过检测各个升降油缸伸缩的位移差，适时开关无杆腔电磁球阀，实现升降油缸的同步运行。

Description

一种插销式海洋升降平台同步液压系统及其控制方法
技术领域
本发明涉及海洋工程技术领域，特别涉及插销式海洋升降平台同步液压控制系统。
背景技术
自升式平台是一种广泛应用于海洋工程中的具有升降功能的海洋结构物，其通过升降系统实现平台的升降。升降机构可分为齿轮齿条式和液压插销式。齿轮齿条式升降系统，升降速度较快，但是造价昂贵，机构复杂；插销式液压升降系统，升降速度可调，投资小、操作简单，特别是液压系统运行平稳，惯性小，反应快，易于自动化控制。
目前常用的液压插销式升降平台采用多缸多桩控制，单桩筒内的多缸升降都是采用机械刚性同步，不可避免产生单桩内的动环梁或者定环梁磕碰桩腿，磨损桩腿现象。
发明内容
根据上述提出的技术问题，而提供一种插销式海洋升降平台同步液压系统及其控制方法。本发明采用的技术手段如下：
一种插销式海洋升降平台同步液压系统，包括第一进油管路、第二进油管路、回油管路和泄油管路，所述第一进油管路通过升降油缸系统进油管路球阀与进口压力补偿器的进口连通，所述进口压力补偿器的出口与电比例换向阀的进油口连通，所述进口压力补偿器的第一油口和所述进口压力补偿器的第二油口分别与所述电比例换向阀的第一通油口和所述电比例换向阀的第二通油口连通，所述电比例换向阀的回油口通过总回油单向阀与所述回油管路连通，所述电比例换向阀的第一通油口与升降油缸无杆腔总进油口平衡阀的进口连通，所述电比例换向阀的第二通油口与升降油缸有杆腔总进油口平衡阀的进口连通，所述升降油缸无杆腔总进油口平衡阀的控制油口与所述电比例换向阀的第二通油口和所述升降油缸有杆腔总进油口平衡阀的进口之间的管路连通，所述升降油缸有杆腔总进油口平衡阀的控制油口与所述电比例换向阀的第一通油口和所述升降油缸无杆腔总进油口平衡阀的进口之间的管路连通，所述升降油缸无杆腔总进油口平衡阀的出口与升降油缸无杆腔总进油口球阀连通，所述升降油缸有杆腔总进油口平衡阀的出口与升降油缸有杆腔总进油口球阀连通；
所述液压系统还包括四个分别用于控制所对应的升降油缸升降的进油控制装置；
所述进油控制装置包括用于向升降油缸有杆腔进油的有杆腔进油组件和用于向升降油缸无杆腔进油的无杆腔进油组件；
所述无杆腔进油组件包括无杆腔电磁球阀、无杆腔液控单向阀、无杆腔节流阀、无杆腔管路破裂阀、无杆腔安全溢流阀、无杆腔球阀、无杆腔压力传感器和无杆腔测压接头，所述无杆腔液控单向阀的进油口与所述升降油缸无杆腔总进油口球阀连通，所述无杆腔液控单向阀的出油口通过所述无杆腔电磁球阀和所述无杆腔节流阀构成的并联管路与所述无杆腔管路破裂阀的进口连通，所述无杆腔管路破裂阀的出口通过所述无杆腔球阀与所述升降油缸无杆腔连通，所述无杆腔球阀和所述升降油缸无杆腔之间的管路上设有所述无杆腔压力传感器和所述无杆腔测压接头，所述升降油缸无杆腔内置设有检测油缸杆位移的位移传感器，所述无杆腔液控单向阀的泄油口与所述泄油管路连通，所述无杆腔管路破裂阀和所述无杆腔球阀之间的管路通过所述无杆腔安全溢流阀与所述泄油管路连通；
所述有杆腔进油组件包括有杆腔电磁球阀、有杆腔液控单向阀、有杆腔管路破裂阀、有杆腔安全溢流阀、有杆腔球阀、有杆腔压力传感器和有杆腔测压接头，所述升降油缸有杆腔总进油口的球阀通过所述有杆腔电磁球阀与所述有杆腔液控单向阀的进油口连通，所述有杆腔液控单向阀的出油孔依次通过所述有杆腔管路破裂阀和所述有杆腔球阀与所述升降油缸有杆腔连通，所述有杆腔球阀和所述升降油缸有杆腔之间的管路上设有所述有杆腔压力传感器和所述有杆腔测压接头，所述有杆腔管路破裂阀和所述有杆腔球阀之间的管路通过所述有杆腔安全溢流阀与所述泄油管路连通；
所述第一进油管路还与二位电磁换向阀的进油孔连通，所述二位电磁换向阀的第二通油口通过总控制油球阀与所述无杆腔液控单向阀和所述有杆腔液控单向阀的控制油口连通，所述二位电磁换向阀的回油口与所述回油管路连通；
所述第二进油管路与插销油缸系统三位电磁换向阀的进油孔连通，所述液压系统还包括上插销控制阀组件和下插销控制阀组件，所述上插销控制阀组件包括上插销三位电磁换向阀、所述上插销三位电磁换向阀的第一通油孔通过上插销油缸无杆腔液控单向阀、上插销油缸无杆腔单向节流阀和上插销油缸无杆腔球阀与上插销油缸无杆腔连通，所述上插销三位电磁换向阀的第二通油孔通过上插销油缸有杆腔液控单向阀、上插销油缸有杆腔单向节流阀和上插销油缸有杆腔球阀与上插销油缸有杆腔连通，所述下插销控制阀组件包括下插销三位电磁换向阀、所述下插销三位电磁换向阀的第一通油孔通过下插销油缸无杆腔液控单向阀、下插销油缸无杆腔单向节流阀和下插销油缸无杆腔球阀与下插销油缸无杆腔连通，所述下插销三位电磁换向阀的第二通油孔通过下插销油缸有杆腔液控单向阀、下插销油缸有杆腔单向节流阀和下插销油缸有杆腔球阀与下插销油缸有杆腔连通；
所述插销油缸系统三位电磁换向阀的回油口与所述回油管路连通；
所述上插销三位电磁换向阀和所述下插销三位电磁换向阀的回油口通过回油单向阀与所述回油管路连通。
所述液压系统还包括对四个所述位移传感器进行检测控制的PLC自动控制系统。
所述升降油缸无杆腔总进油口平衡阀与所述升降油缸无杆腔总进油口球阀之间的管路上设有第一测压接头，所述第一测压接头通过压力表开关与压力表连接，所述升降油缸有杆腔总进油口平衡阀与所述升降油缸有杆腔总进油口球阀之间的管路上设有第二测压接头，所述二位电磁换向阀与所述总控制油球阀之间的管路上设有第三测压接头，所述上插销油缸无杆腔单向节流阀与所述上插销油缸无杆腔球阀之间的管路上第四测压接头，所述上插销油缸有杆腔单向节流阀与所述上插销油缸有杆腔球阀之间的管路上第五测压接头，所述下插销油缸无杆腔单向节流阀与所述下插销油缸无杆腔球阀之间的管路上第六测压接头，所述下插销油缸有杆腔单向节流阀与所述下插销油缸有杆腔球阀之间的管路上第七测压接头。
本发明还公开了一种如上述所述的液压系统的控制方法，所述控制方法分为海洋平台上升同步控制，海洋平台下降同步控制和海洋平台升降过程中每个步距的精准控制：
海洋平台上升同步控制：
将所述升降油缸系统进油管路球阀、所述升降油缸无杆腔总进油口球阀、升降油缸有杆腔总进油口球阀和所述总控制油球阀、所述上插销油缸无杆腔球阀、上插销油缸有杆腔球阀、所述下插销油缸无杆腔球阀、下插销油缸有杆腔球阀打开，所述插销油缸系统三位电磁换向阀作为上下插销互锁控制，所述插销油缸系统三位电磁换向阀的电磁铁a和所述下插销三位电磁换向阀的电磁铁b得电，液压油通过所述第二进油管路、所述插销油缸系统三位电磁换向阀、所述下插销三位电磁换向阀、所述下插销油缸无杆腔液控单向阀、所述下插销油缸无杆腔单向节流阀和下插销油缸无杆腔球阀进入所述下插销油缸无杆腔，使下插销油缸的油缸杆伸出，带动动环梁插销插入桩腿孔内；
所述二位电磁换向阀的电磁铁得电，给四个所述有杆腔液控单向阀的控制油口提供液压油，使其可以反向通过液压油，给所述电比例换向阀提供12～20mA电流，使液压油通过其的进油口→第一通油口/第二通油口→回油口，四个所述无杆腔电磁球阀和四个所述有杆腔电磁球阀均不得电，液压油通过所述第一进油管路、所述升降油缸系统进油管路球阀、所述进口压力补偿器、所述电比例换向阀、所述升降油缸无杆腔总进油口平衡阀、所述升降油缸无杆腔总进油口球阀、所述无杆腔液控单向阀、由所述无杆腔电磁球阀和所述无杆腔节流阀构成的并联管路、所述无杆腔管路破裂阀以及所述无杆腔球阀进入所述升降油缸无杆腔，所述升降油缸的油缸杆伸出，与海洋平台固定的定环梁上升，带动整个海洋平台上升；
在上升过程中，以其中一个所述位移传感器的位移量作为基准，通过PLC自动控制系统检测四个所述位移传感器，如果其他三个所述位移传感器中任意一个的位移量相对基准相差为+xmm，就将这个位移传感器所对应的所述无杆腔电磁球阀得电，使所对应的升降油缸的油缸杆的上升速度降下来，直至相对基准的位移差为0mm时，再将得电的所述无杆腔电磁球阀失电，升降油缸继续动作，如果其他三个所述位移传感器中任意一个的位移量相对基准相差为-xmm，将基准所对应的所述无杆腔电磁球阀得电，使所对应的升降油缸的油缸杆的上升速度降下来，直至相对与其比较的升降油缸的位移差为0mm时，再将得电的所述无杆腔电磁球阀失电，升降油缸继续动作；
如此往复操作，就可以保证四个升降油缸的相对位移差在-x～+xmm的范围内同步上升；
海洋平台下降同步控制：
将所述升降油缸系统进油管路球阀、所述升降油缸无杆腔总进油口球阀、升降油缸有杆腔总进油口球阀和所述总控制油球阀、所述上插销油缸无杆腔球阀、上插销油缸有杆腔球阀、所述下插销油缸无杆腔球阀、下插销油缸有杆腔球阀打开，所述插销油缸系统三位电磁换向阀作为上下插销互锁控制，所述插销油缸系统三位电磁换向阀的电磁铁a和所述下插销三位电磁换向阀的电磁铁b得电，液压油通过所述第二进油管路、所述插销油缸系统三位电磁换向阀、所述下插销三位电磁换向阀、所述下插销油缸无杆腔液控单向阀、所述下插销油缸无杆腔单向节流阀和下插销油缸无杆腔球阀进入所述下插销油缸无杆腔，使下插销油缸的油缸杆伸出，带动动环梁插销插入桩腿孔内；
所述二位电磁换向阀的电磁铁得电，给四个所述无杆腔液控单向阀的控制油口提供液压油，使其可以反向通过液压油，给所述电比例换向阀提供12～20mA电流，使液压油通过其的进油口→第二通油口/第一通油口→回油口，四个所述无杆腔电磁球阀和四个所述有杆腔电磁球阀均不得电，
液压油通过所述第一进油管路、所述升降油缸系统进油管路球阀、所述进口压力补偿器、所述电比例换向阀、所述升降油缸有杆腔总进油口平衡阀、所述升降油缸有杆腔总进油口球阀、所述有杆腔电磁球阀、所述有杆腔液控单向阀、所述有杆腔管路破裂阀和所述有杆腔球阀进入所述升降油缸有杆腔，所述升降油缸的油缸杆缩回，与海洋平台固定的定环梁下降，带动整个海洋平台下降；
在下降过程中，以其中一个所述位移传感器的位移量作为基准，通过PLC自动控制系统检测四个所述位移传感器，如果其他三个所述位移传感器中任意一个的位移量相对基准相差为+xmm，就将这个位移传感器所对应的所述无杆腔电磁球阀得电，使所对应的升降油缸的油缸杆的下降速度降下来，直至相对基准的位移差为0mm时，再将得电的所述无杆腔电磁球阀失电，升降油缸继续动作，如果其他三个所述位移传感器中任意一个的位移量相对基准相差为-xmm，将基准所对应的所述无杆腔电磁球阀得电，使所对应的升降油缸的油缸杆的下降速度降下来，直至相对与其比较的升降油缸的位移差为0mm时，再将得电的所述无杆腔电磁球阀失电，升降油缸继续动作；
如此往复操作，就可以保证四个升降油缸的相对位移差在-x～+xmm的范围内同步下降；x的范围可以根据机械结构的不同进行调整。
采用同样的同步控制方法，可以实现动环梁空载升降和海洋平台桩腿升降过程中的升降油缸的同步控制。
海洋平台升降过程中每个步距的精准控制：
在海洋平台升降过程中，四个升降油缸每个节距的伸缩量理论上应该是一致的，这样才能保证动环梁插销或者定环梁插销能够顺利插拔，但是由于加工误差、安装误差、升降油缸伸缩的同步精度等原因的影响，有可能导致四个升降油缸没有停止在每个步距相同位置上。为了避免这种情况，本发明通过PLC自动控制系统检测四个所述位移传感器的位移量，当检测到任何一个升降油缸的伸缩量达到一个步距时，就将所对应的所述有杆腔电磁球阀得电，使其液压油的油路关闭，将该升降油缸的伸缩量精确停止在每个步距的停止位置上，依次检测其他所述位移传感器的位移量，当检测的升降油缸的伸缩量达到一个步距时，将所对应的所述有杆腔电磁球阀得电，使其液压油的油路关闭，将该升降油缸的伸缩量精确停止在每个步距的停止位置上，最终使四个升降油缸的伸缩量精确停止在每个步距的停止位置上；
海洋平台升降过程中安全保护控制：
所述无杆腔安全溢流阀和所述有杆腔安全溢流阀保证整个平台在升降过程中不会因为液压油压力异常升高而损坏设备；如果由于设备长时间使用没有及时更换液压胶管，导致液压胶管破损爆裂，所述无杆腔管路破裂阀和所述有杆腔管路破裂阀能够及时切断液压油路，使设备能够停止在安全位置上，保证设备不受液压胶管破损爆裂而损坏；
PLC自动控制系统通过所述无杆腔压力传感器和有杆腔压力传感器可以时时监控四个升降油缸有杆腔和无杆腔的压力，如果出现异常压力，立即停止设备动作，查找压力异常的原因，保护设备安全可靠的工作。
为此，本发明采用四个所述位移传感器，通过PLC自动控制系统对四个所述位移传感器进行检测控制，形成闭环控制，使单桩筒内的四个升降油缸同步升降，避免产生动环梁或者定环梁磕碰桩腿，磨损桩腿现象；实现海洋平台升降过程中每个步距的精准控制，同时采用液压安全和检测元件，实现平台安全可靠工作。
本发明具有如下优点：
1、采用无杆腔进油组件的无杆腔电磁球阀和无杆腔节流阀的并联管路，通过检测各个升降油缸伸缩的位移差，适时开关无杆腔电磁球阀，实现升降油缸的同步运行；
2、在每个步距的升降过程中，通过检测各个升降油缸伸缩的位移量，任何一个升降油缸达到每个步距的停止位置，立即将所对应的有杆腔电磁球阀得电，实现每个升降油缸停止在相同的步距停止位置上；
3、通过设置无杆腔安全溢流阀、有杆腔安全溢流阀、无杆腔管路破裂阀、有杆腔管路破裂阀、无杆腔压力传感器和有杆腔压力传感器等安全和检测元件，提高整个系统的安全性和可靠性。
基于上述理由本发明可在海洋工程技术等领域广泛推广。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做以简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明的具体实施方式中插销式海洋升降平台同步液压系统原理图。
图2是本发明的具体实施方式中PLC自动控制系统自动控制接线图。
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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。
如图1和图2所示，一种插销式海洋升降平台同步液压系统，包括第一进油管路、第二进油管路、回油管路和泄油管路；
所述第一进油管路通过升降油缸系统进油管路球阀1.1与进口压力补偿器3.1的进口连通，所述进口压力补偿器3.1的出口与电比例换向阀4.1的进油口连通，所述进口压力补偿器3.1的第一油口和所述进口压力补偿器3.1的第二油口分别与所述电比例换向阀4.1的第一通油口和所述电比例换向阀4.1的第二通油口连通，所述电比例换向阀4.1的回油口通过总回油单向阀2.1与所述回油管路连通，所述电比例换向阀4.1的第一通油口与升降油缸无杆腔总进油口平衡阀7.1的进口连通，所述电比例换向阀4.1的第二通油口与升降油缸有杆腔总进油口平衡阀7.2的进口连通，所述升降油缸无杆腔总进油口平衡阀7.1的控制油口与所述电比例换向阀4.1的第二通油口和所述升降油缸有杆腔总进油口平衡阀7.2的进口之间的管路连通，所述升降油缸有杆腔总进油口平衡阀7.2的控制油口与所述电比例换向阀4.1的第一通油口和所述升降油缸无杆腔总进油口平衡阀7.1的进口之间的管路连通，所述升降油缸无杆腔总进油口平衡阀7.1的出口与升降油缸无杆腔总进油口球阀1.2连通，所述升降油缸有杆腔总进油口平衡阀7.2的出口与升降油缸有杆腔总进油口球阀1.3连通；
所述液压系统还包括四个分别用于控制所对应的升降油缸5.1升降的进油控制装置；
所述进油控制装置包括用于向升降油缸5.1有杆腔进油的有杆腔进油组件和用于向升降油缸5.1无杆腔进油的无杆腔进油组件；
所述无杆腔进油组件包括无杆腔电磁球阀13.1、无杆腔液控单向阀14.1、无杆腔节流阀22.1、无杆腔管路破裂阀15.1、无杆腔安全溢流阀16.1、无杆腔球阀17.1、无杆腔压力传感器18.1和无杆腔测压接头8.4，所述无杆腔液控单向阀14.1的进油口与所述升降油缸无杆腔总进油口球阀1.2连通，所述无杆腔液控单向阀14.1的出油口通过所述无杆腔电磁球阀13.1和所述无杆腔节流阀22.1构成的并联管路与所述无杆腔管路破裂阀15.1的进口连通，所述无杆腔管路破裂阀15.1的出口通过所述无杆腔球阀17.1与所述升降油缸5.1无杆腔连通，所述无杆腔球阀17.1和所述升降油缸5.1无杆腔之间的管路上设有所述无杆腔压力传感器18.1和所述无杆腔测压接头8.4，所述升降油缸5.1无杆腔内置设有检测油缸杆位移的位移传感器23.1，所述无杆腔液控单向阀14.1的泄油口与所述泄油管路连通，所述无杆腔管路破裂阀15.1和所述无杆腔球阀17.1之间的管路通过所述无杆腔安全溢流阀16.1与所述泄油管路连通；
所述有杆腔进油组件包括有杆腔电磁球阀13.2、有杆腔液控单向阀14.2、有杆腔管路破裂阀15.2、有杆腔安全溢流阀16.2、有杆腔球阀17.2、有杆腔压力传感器18.2和有杆腔测压接头8.5，所述升降油缸有杆腔总进油口的球阀1.3通过所述有杆腔电磁球阀13.2与所述有杆腔液控单向阀14.2的进油口连通，所述有杆腔液控单向阀14.2的出油孔依次通过所述有杆腔管路破裂阀15.2和所述有杆腔球阀17.2与所述升降油缸5.1有杆腔连通，所述有杆腔球阀17.2和所述升降油缸5.1有杆腔之间的管路上设有所述有杆腔压力传感器18.2和所述有杆腔测压接头8.5，所述有杆腔管路破裂阀15.2和所述有杆腔球阀17.2之间的管路通过所述有杆腔安全溢流阀16.2与所述泄油管路连通；
所述第一进油管路还与二位电磁换向阀11.1的进油孔连通，所述二位电磁换向阀11.1的第二通油口通过总控制油球阀12.1与所述无杆腔液控单向阀14.1和所述有杆腔液控单向阀14.2的控制油口连通，所述二位电磁换向阀11.1的回油口与所述回油管路连通；
所述第二进油管路与插销油缸系统三位电磁换向阀19.1的进油孔连通，所述液压系统还包括上插销控制阀组件和下插销控制阀组件，所述上插销控制阀组件包括上插销三位电磁换向阀19.2、所述上插销三位电磁换向阀19.2的第一通油孔通过上插销油缸无杆腔液控单向阀20.1、上插销油缸无杆腔单向节流阀21.1和上插销油缸无杆腔球阀12.2与上插销油缸24.1无杆腔连通，所述上插销三位电磁换向阀19.2的第二通油孔通过上插销油缸有杆腔液控单向阀20.2、上插销油缸有杆腔单向节流阀21.2和上插销油缸有杆腔球阀12.3与上插销油缸24.1有杆腔连通，所述下插销控制阀组件包括下插销三位电磁换向阀19.3、所述下插销三位电磁换向阀19.3的第一通油孔通过下插销油缸无杆腔液控单向阀20.3、下插销油缸无杆腔单向节流阀21.3和下插销油缸无杆腔球阀12.4与下插销油缸24.2无杆腔连通，所述下插销三位电磁换向阀19.3的第二通油孔通过下插销油缸有杆腔液控单向阀20.4、下插销油缸有杆腔单向节流阀21.4和下插销油缸有杆腔球阀12.5与下插销油缸24.2有杆腔连通；
所述插销油缸系统三位电磁换向阀19.1的回油口与所述回油管路连通；
所述上插销三位电磁换向阀19.2和所述下插销三位电磁换向阀19.3的回油口通过回油单向阀6.1与所述回油管路连通。
所述液压系统还包括对四个所述位移传感器23.1进行检测控制的PLC自动控制系统。
所述升降油缸无杆腔总进油口平衡阀7.1与所述升降油缸无杆腔总进油口球阀1.2之间的管路上设有第一测压接头8.1，所述第一测压接头8.1通过压力表开关9.1与压力表10.1连接，所述升降油缸有杆腔总进油口平衡阀7.2与所述升降油缸有杆腔总进油口球阀1.3之间的管路上设有第二测压接头8.2，所述二位电磁换向阀11.1与所述总控制油球阀12.1之间的管路上设有第三测压接头8.3，所述上插销油缸无杆腔单向节流阀21.1与所述上插销油缸无杆腔球阀12.2之间的管路上第四测压接头8.6，所述上插销油缸有杆腔单向节流阀21.2与所述上插销油缸有杆腔球阀12.3之间的管路上第五测压接头8.7，所述下插销油缸无杆腔单向节流阀21.3与所述下插销油缸无杆腔球阀12.4之间的管路上第六测压接头8.8，所述下插销油缸有杆腔单向节流阀21.4与所述下插销油缸有杆腔球阀12.5之间的管路上第七测压接头8.9。
一种如上述所述的液压系统的控制方法，所述控制方法分为海洋平台上升同步控制，海洋平台下降同步控制和海洋平台升降过程中每个步距的精准控制：
海洋平台上升同步控制：
将所述升降油缸系统进油管路球阀1.1、所述升降油缸无杆腔总进油口球阀1.2、升降油缸有杆腔总进油口球阀1.3和所述总控制油球阀12.1、所述上插销油缸无杆腔球阀12.2、上插销油缸有杆腔球阀12.3、所述下插销油缸无杆腔球阀12.4、下插销油缸有杆腔球阀12.5打开，所述插销油缸系统三位电磁换向阀19.1的电磁铁a和所述下插销三位电磁换向阀19.3的电磁铁b得电，液压油通过所述第二进油管路、所述插销油缸系统三位电磁换向阀19.1、所述下插销三位电磁换向阀19.3、所述下插销油缸无杆腔液控单向阀20.3、所述下插销油缸无杆腔单向节流阀21.3和下插销油缸无杆腔球阀12.4进入所述下插销油缸24.2无杆腔，使下插销油缸24.2的油缸杆伸出，带动动环梁插销插入桩腿孔内；
所述二位电磁换向阀11.1的电磁铁得电，给四个所述有杆腔液控单向阀14.2的控制油口提供液压油，使其可以反向通过液压油，给所述电比例换向阀4.1提供12～20mA电流，使液压油通过其的进油口→第一通油口/第二通油口→回油口，四个所述无杆腔电磁球阀13.1和四个所述有杆腔电磁球阀13.2均不得电，液压油通过所述第一进油管路、所述升降油缸系统进油管路球阀1.1、所述进口压力补偿器3.1、所述电比例换向阀4.1、所述升降油缸无杆腔总进油口平衡阀7.1、所述升降油缸无杆腔总进油口球阀1.2、所述无杆腔液控单向阀14.1、由所述无杆腔电磁球阀13.1和所述无杆腔节流阀22.1构成的并联管路、所述无杆腔管路破裂阀15.1以及所述无杆腔球阀17.1进入所述升降油缸5.1无杆腔，所述升降油缸5.1的油缸杆伸出，与海洋平台固定的定环梁上升，带动整个海洋平台上升；
在上升过程中，以其中一个所述位移传感器23.1的位移量作为基准，通过PLC自动控制系统检测四个所述位移传感器23.1，如果其他三个所述位移传感器23.1中任意一个的位移量相对基准相差为+xmm，就将这个位移传感器23.1所对应的所述无杆腔电磁球阀13.1得电，使所对应的升降油缸5.1的油缸杆的上升速度降下来，直至相对基准的位移差为0mm时，再将得电的所述无杆腔电磁球阀13.1失电，升降油缸5.1继续动作，如果其他三个所述位移传感器23.1中任意一个的位移量相对基准相差为-xmm，将基准所对应的所述无杆腔电磁球阀13.1得电，使所对应的升降油缸5.1的油缸杆的上升速度降下来，直至相对与其比较的升降油缸5.1的位移差为0mm时，再将得电的所述无杆腔电磁球阀13.1失电，升降油缸5.1继续动作；
如此往复操作，就可以保证四个升降油缸5.1的相对位移差在-x～+xmm的范围内同步上升；
海洋平台下降同步控制：
将所述升降油缸系统进油管路球阀1.1、所述升降油缸无杆腔总进油口球阀1.2、升降油缸有杆腔总进油口球阀1.3和所述总控制油球阀12.1、所述上插销油缸无杆腔球阀12.2、上插销油缸有杆腔球阀12.3、所述下插销油缸无杆腔球阀12.4、下插销油缸有杆腔球阀12.5打开，所述插销油缸系统三位电磁换向阀19.1的电磁铁a和所述下插销三位电磁换向阀19.3的电磁铁b得电，液压油通过所述第二进油管路、所述插销油缸系统三位电磁换向阀19.1、所述下插销三位电磁换向阀19.3、所述下插销油缸无杆腔液控单向阀20.3、所述下插销油缸无杆腔单向节流阀21.3和下插销油缸无杆腔球阀12.4进入所述下插销油缸24.2无杆腔，使下插销油缸24.2的油缸杆伸出，带动动环梁插销插入桩腿孔内；
所述二位电磁换向阀11.1的电磁铁得电，给四个所述无杆腔液控单向阀14.1的控制油口提供液压油，使其可以反向通过液压油，给所述电比例换向阀4.1提供12～20mA电流，使液压油通过其的进油口→第二通油口/第一通油口→回油口，四个所述无杆腔电磁球阀13.1和四个所述有杆腔电磁球阀13.2均不得电，
液压油通过所述第一进油管路、所述升降油缸系统进油管路球阀1.1、所述进口压力补偿器3.1、所述电比例换向阀4.1、所述升降油缸有杆腔总进油口平衡阀7.2、所述升降油缸有杆腔总进油口球阀1.3、所述有杆腔电磁球阀13.2、所述有杆腔液控单向阀14.2、所述有杆腔管路破裂阀15.2和所述有杆腔球阀17.2进入所述升降油缸5.1有杆腔，所述升降油缸5.1的油缸杆缩回，与海洋平台固定的定环梁下降，带动整个海洋平台下降；
在下降过程中，以其中一个所述位移传感器23.1的位移量作为基准，通过PLC自动控制系统检测四个所述位移传感器23.1，如果其他三个所述位移传感器23.1中任意一个的位移量相对基准相差为+xmm，就将这个位移传感器23.1所对应的所述无杆腔电磁球阀13.1得电，使所对应的升降油缸5.1的油缸杆的下降速度降下来，直至相对基准的位移差为0mm时，再将得电的所述无杆腔电磁球阀13.1失电，升降油缸5.1继续动作，如果其他三个所述位移传感器23.1中任意一个的位移量相对基准相差为-xmm，将基准所对应的所述无杆腔电磁球阀13.1得电，使所对应的升降油缸5.1的油缸杆的下降速度降下来，直至相对与其比较的升降油缸5.1的位移差为0mm时，再将得电的所述无杆腔电磁球阀13.1失电，升降油缸5.1继续动作；
如此往复操作，就可以保证四个升降油缸5.1的相对位移差在-x～+xmm的范围内同步下降；
采用同样的同步控制方法，可以实现动环梁空载升降和海洋平台桩腿升降过程中的升降油缸的同步控制。
海洋平台升降过程中每个步距的精准控制：
通过PLC自动控制系统检测四个所述位移传感器23.1的位移量，当检测到任何一个升降油缸5.1的伸缩量达到一个步距时，就将所对应的所述有杆腔电磁球阀13.2得电，使其液压油的油路关闭，将该升降油缸5.1的伸缩量精确停止在每个步距的停止位置上，依次检测其他所述位移传感器23.1的位移量，当检测的升降油缸5.1的伸缩量达到一个步距时，将所对应的所述有杆腔电磁球阀13.2得电，使其液压油的油路关闭，将该升降油缸5.1的伸缩量精确停止在每个步距的停止位置上，最终使四个升降油缸5.1的伸缩量精确停止在每个步距的停止位置上。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (4)

1.一种插销式海洋升降平台同步液压系统，包括第一进油管路、第二进油管路、回油管路和泄油管路，其特征在于：
所述第一进油管路通过升降油缸系统进油管路球阀(1.1)与进口压力补偿器(3.1)的进口连通，所述进口压力补偿器(3.1)的出口与电比例换向阀(4.1)的进油口连通，所述进口压力补偿器(3.1)的第一油口和所述进口压力补偿器(3.1)的第二油口分别与所述电比例换向阀(4.1)的第一通油口和所述电比例换向阀(4.1)的第二通油口连通，所述电比例换向阀(4.1)的回油口通过总回油单向阀(2.1)与所述回油管路连通，所述电比例换向阀(4.1)的第一通油口与升降油缸无杆腔总进油口平衡阀(7.1)的进口连通，所述电比例换向阀(4.1)的第二通油口与升降油缸有杆腔总进油口平衡阀(7.2)的进口连通，所述升降油缸无杆腔总进油口平衡阀(7.1)的控制油口与所述电比例换向阀(4.1)的第二通油口和所述升降油缸有杆腔总进油口平衡阀(7.2)的进口之间的管路连通，所述升降油缸有杆腔总进油口平衡阀(7.2)的控制油口与所述电比例换向阀(4.1)的第一通油口和所述升降油缸无杆腔总进油口平衡阀(7.1)的进口之间的管路连通，所述升降油缸无杆腔总进油口平衡阀(7.1)的出口与升降油缸无杆腔总进油口球阀(1.2)连通，所述升降油缸有杆腔总进油口平衡阀(7.2)的出口与升降油缸有杆腔总进油口球阀(1.3)连通；
所述液压系统还包括四个分别用于控制所对应的升降油缸(5.1)升降的进油控制装置；
所述进油控制装置包括用于向升降油缸(5.1)有杆腔进油的有杆腔进油组件和用于向升降油缸(5.1)无杆腔进油的无杆腔进油组件；
所述无杆腔进油组件包括无杆腔电磁球阀(13.1)、无杆腔液控单向阀(14.1)、无杆腔节流阀(22.1)、无杆腔管路破裂阀(15.1)、无杆腔安全溢流阀(16.1)、无杆腔球阀(17.1)、无杆腔压力传感器(18.1)和无杆腔测压接头(8.4)，所述无杆腔液控单向阀(14.1)的进油口与所述升降油缸无杆腔总进油口球阀(1.2)连通，所述无杆腔液控单向阀(14.1)的出油口通过所述无杆腔电磁球阀(13.1)和所述无杆腔节流阀(22.1)构成的并联管路与所述无杆腔管路破裂阀(15.1)的进口连通，所述无杆腔管路破裂阀(15.1)的出口通过所述无杆腔球阀(17.1)与所述升降油缸(5.1)无杆腔连通，所述无杆腔球阀(17.1)和所述升降油缸(5.1)无杆腔之间的管路上设有所述无杆腔压力传感器(18.1)和所述无杆腔测压接头(8.4)，所述升降油缸(5.1)无杆腔内置设有检测油缸杆位移的位移传感器(23.1)，所述无杆腔液控单向阀(14.1)的泄油口与所述泄油管路连通，所述无杆腔管路破裂阀(15.1)和所述无杆腔球阀(17.1)之间的管路通过所述无杆腔安全溢流阀(16.1)与所述泄油管路连通；
所述有杆腔进油组件包括有杆腔电磁球阀(13.2)、有杆腔液控单向阀(14.2)、有杆腔管路破裂阀(15.2)、有杆腔安全溢流阀(16.2)、有杆腔球阀(17.2)、有杆腔压力传感器(18.2)和有杆腔测压接头(8.5)，所述升降油缸有杆腔总进油口的球阀(1.3)通过所述有杆腔电磁球阀(13.2)与所述有杆腔液控单向阀(14.2)的进油口连通，所述有杆腔液控单向阀(14.2)的出油孔依次通过所述有杆腔管路破裂阀(15.2)和所述有杆腔球阀(17.2)与所述升降油缸(5.1)有杆腔连通，所述有杆腔球阀(17.2)和所述升降油缸(5.1)有杆腔之间的管路上设有所述有杆腔压力传感器(18.2)和所述有杆腔测压接头(8.5)，所述有杆腔管路破裂阀(15.2)和所述有杆腔球阀(17.2)之间的管路通过所述有杆腔安全溢流阀(16.2)与所述泄油管路连通；
所述第一进油管路还与二位电磁换向阀(11.1)的进油孔连通，所述二位电磁换向阀(11.1)的第二通油口通过总控制油球阀(12.1)与所述无杆腔液控单向阀(14.1)和所述有杆腔液控单向阀(14.2)的控制油口连通，所述二位电磁换向阀(11.1)的回油口与所述回油管路连通；
所述第二进油管路与插销油缸系统三位电磁换向阀(19.1)的进油孔连通，所述液压系统还包括上插销控制阀组件和下插销控制阀组件，所述上插销控制阀组件包括上插销三位电磁换向阀(19.2)、所述上插销三位电磁换向阀(19.2)的第一通油孔通过上插销油缸无杆腔液控单向阀(20.1)、上插销油缸无杆腔单向节流阀(21.1)和上插销油缸无杆腔球阀(12.2)与上插销油缸(24.1)无杆腔连通，所述上插销三位电磁换向阀(19.2)的第二通油孔通过上插销油缸有杆腔液控单向阀(20.2)、上插销油缸有杆腔单向节流阀(21.2)和上插销油缸有杆腔球阀(12.3)与上插销油缸(24.1)有杆腔连通，
所述下插销控制阀组件包括下插销三位电磁换向阀(19.3)、所述下插销三位电磁换向阀(19.3)的第一通油孔通过下插销油缸无杆腔液控单向阀(20.3)、下插销油缸无杆腔单向节流阀(21.3)和下插销油缸无杆腔球阀(12.4)与下插销油缸(24.2)无杆腔连通，所述下插销三位电磁换向阀(19.3)的第二通油孔通过下插销油缸有杆腔液控单向阀(20.4)、下插销油缸有杆腔单向节流阀(21.4)和下插销油缸有杆腔球阀(12.5)与下插销油缸(24.2)有杆腔连通；
所述插销油缸系统三位电磁换向阀(19.1)的回油口与所述回油管路连通；
所述上插销三位电磁换向阀(19.2)和所述下插销三位电磁换向阀(19.3)的回油口通过回油单向阀(6.1)与所述回油管路连通。
2.根据权利要求1所述的液压系统，其特征在于：所述液压系统还包括对四个所述位移传感器(23.1)进行检测控制的PLC自动控制系统。
3.根据权利要求1所述的液压系统，其特征在于：所述升降油缸无杆腔总进油口平衡阀(7.1)与所述升降油缸无杆腔总进油口球阀(1.2)之间的管路上设有第一测压接头(8.1)，所述第一测压接头(8.1)通过压力表开关(9.1)与压力表(10.1)连接，所述升降油缸有杆腔总进油口平衡阀(7.2)与所述升降油缸有杆腔总进油口球阀(1.3)之间的管路上设有第二测压接头(8.2)，所述二位电磁换向阀(11.1)与所述总控制油球阀(12.1)之间的管路上设有第三测压接头(8.3)，所述上插销油缸无杆腔单向节流阀(21.1)与所述上插销油缸无杆腔球阀(12.2)之间的管路上第四测压接头(8.6)，所述上插销油缸有杆腔单向节流阀(21.2)与所述上插销油缸有杆腔球阀(12.3)之间的管路上第五测压接头(8.7)，所述下插销油缸无杆腔单向节流阀(21.3)与所述下插销油缸无杆腔球阀(12.4)之间的管路上第六测压接头(8.8)，所述下插销油缸有杆腔单向节流阀(21.4)与所述下插销油缸有杆腔球阀(12.5)之间的管路上第七测压接头(8.9)。
4.一种如权利要求1-3任一权利要求活所述的液压系统的控制方法，其特征在于，所述控制方法分为海洋平台上升同步控制，海洋平台下降同步控制和海洋平台升降过程中每个步距的精准控制：
海洋平台上升同步控制：
将所述升降油缸系统进油管路球阀(1.1)、所述升降油缸无杆腔总进油口球阀(1.2)、升降油缸有杆腔总进油口球阀(1.3)和所述总控制油球阀(12.1)、所述上插销油缸无杆腔球阀(12.2)、上插销油缸有杆腔球阀(12.3)、所述下插销油缸无杆腔球阀(12.4)、下插销油缸有杆腔球阀(12.5)打开，所述插销油缸系统三位电磁换向阀(19.1)的电磁铁a和所述下插销三位电磁换向阀(19.3)的电磁铁b得电，液压油通过所述第二进油管路、所述插销油缸系统三位电磁换向阀(19.1)、所述下插销三位电磁换向阀(19.3)、所述下插销油缸无杆腔液控单向阀(20.3)、所述下插销油缸无杆腔单向节流阀(21.3)和下插销油缸无杆腔球阀(12.4)进入所述下插销油缸(24.2)无杆腔，使下插销油缸(24.2)的油缸杆伸出，带动动环梁插销插入桩腿孔内；
所述二位电磁换向阀(11.1)的电磁铁得电，给四个所述有杆腔液控单向阀(14.2)的控制油口提供液压油，使其可以反向通过液压油，给所述电比例换向阀(4.1)提供12～20mA电流，使液压油通过其的进油口→第一通油口/第二通油口→回油口，四个所述无杆腔电磁球阀(13.1)和四个所述有杆腔电磁球阀(13.2)均不得电，液压油通过所述第一进油管路、所述升降油缸系统进油管路球阀(1.1)、所述进口压力补偿器(3.1)、所述电比例换向阀(4.1)、所述升降油缸无杆腔总进油口平衡阀(7.1)、所述升降油缸无杆腔总进油口球阀(1.2)、所述无杆腔液控单向阀(14.1)、由所述无杆腔电磁球阀(13.1)和所述无杆腔节流阀(22.1)构成的并联管路、所述无杆腔管路破裂阀(15.1)以及所述无杆腔球阀(17.1)进入所述升降油缸(5.1)无杆腔，所述升降油缸(5.1)的油缸杆伸出，与海洋平台固定的定环梁上升，带动整个海洋平台上升；
在上升过程中，以其中一个所述位移传感器(23.1)的位移量作为基准，通过PLC自动控制系统检测四个所述位移传感器(23.1)，如果其他三个所述位移传感器(23.1)中任意一个的位移量相对基准相差为+xmm，就将这个位移传感器(23.1)所对应的所述无杆腔电磁球阀(13.1)得电，使所对应的升降油缸(5.1)的油缸杆的上升速度降下来，直至相对基准的位移差为0mm时，再将得电的所述无杆腔电磁球阀(13.1)失电，升降油缸(5.1)继续动作，如果其他三个所述位移传感器(23.1)中任意一个的位移量相对基准相差为-xmm，将基准所对应的所述无杆腔电磁球阀(13.1)得电，使所对应的升降油缸(5.1)的油缸杆的上升速度降下来，直至相对与其比较的升降油缸(5.1)的位移差为0mm时，再将得电的所述无杆腔电磁球阀(13.1)失电，升降油缸(5.1)继续动作；
如此往复操作，就可以保证四个升降油缸(5.1)的相对位移差在-x～+xmm的范围内同步上升；
海洋平台下降同步控制：
将所述升降油缸系统进油管路球阀(1.1)、所述升降油缸无杆腔总进油口球阀(1.2)、升降油缸有杆腔总进油口球阀(1.3)和所述总控制油球阀(12.1)、所述上插销油缸无杆腔球阀(12.2)、上插销油缸有杆腔球阀(12.3)、所述下插销油缸无杆腔球阀(12.4)、下插销油缸有杆腔球阀(12.5)打开，所述插销油缸系统三位电磁换向阀(19.1)的电磁铁a和所述下插销三位电磁换向阀(19.3)的电磁铁b得电，液压油通过所述第二进油管路、所述插销油缸系统三位电磁换向阀(19.1)、所述下插销三位电磁换向阀(19.3)、所述下插销油缸无杆腔液控单向阀(20.3)、所述下插销油缸无杆腔单向节流阀(21.3)和下插销油缸无杆腔球阀(12.4)进入所述下插销油缸(24.2)无杆腔，使下插销油缸(24.2)的油缸杆伸出，带动动环梁插销插入桩腿孔内；
所述二位电磁换向阀(11.1)的电磁铁得电，给四个所述无杆腔液控单向阀(14.1)的控制油口提供液压油，使其可以反向通过液压油，给所述电比例换向阀(4.1)提供12～20mA电流，使液压油通过其的进油口→第二通油口/第一通油口→回油口，四个所述无杆腔电磁球阀(13.1)和四个所述有杆腔电磁球阀(13.2)均不得电，
液压油通过所述第一进油管路、所述升降油缸系统进油管路球阀(1.1)、所述进口压力补偿器(3.1)、所述电比例换向阀(4.1)、所述升降油缸有杆腔总进油口平衡阀(7.2)、所述升降油缸有杆腔总进油口球阀(1.3)、所述有杆腔电磁球阀(13.2)、所述有杆腔液控单向阀(14.2)、所述有杆腔管路破裂阀(15.2)和所述有杆腔球阀(17.2)进入所述升降油缸(5.1)有杆腔，所述升降油缸(5.1)的油缸杆缩回，与海洋平台固定的定环梁下降，带动整个海洋平台下降；
在下降过程中，以其中一个所述位移传感器(23.1)的位移量作为基准，通过PLC自动控制系统检测四个所述位移传感器(23.1)，如果其他三个所述位移传感器(23.1)中任意一个的位移量相对基准相差为+xmm，就将这个位移传感器(23.1)所对应的所述无杆腔电磁球阀(13.1)得电，使所对应的升降油缸(5.1)的油缸杆的下降速度降下来，直至相对基准的位移差为0mm时，再将得电的所述无杆腔电磁球阀(13.1)失电，升降油缸(5.1)继续动作，如果其他三个所述位移传感器(23.1)中任意一个的位移量相对基准相差为-xmm，将基准所对应的所述无杆腔电磁球阀(13.1)得电，使所对应的升降油缸(5.1)的油缸杆的下降速度降下来，直至相对与其比较的升降油缸(5.1)的位移差为0mm时，再将得电的所述无杆腔电磁球阀(13.1)失电，升降油缸(5.1)继续动作；
如此往复操作，就可以保证四个升降油缸(5.1)的相对位移差在-x～+xmm的范围内同步下降；
采用同样的同步控制方法，可以实现动环梁空载升降和海洋平台桩腿升降过程中的升降油缸的同步控制。
海洋平台升降过程中每个步距的精准控制：
通过PLC自动控制系统检测四个所述位移传感器(23.1)的位移量，当检测到任何一个升降油缸(5.1)的伸缩量达到一个步距时，就将所对应的所述有杆腔电磁球阀(13.2)得电，使其液压油的油路关闭，将该升降油缸(5.1)的伸缩量精确停止在每个步距的停止位置上，依次检测其他所述位移传感器(23.1)的位移量，当检测的升降油缸(5.1)的伸缩量达到一个步距时，将所对应的所述有杆腔电磁球阀(13.2)得电，使其液压油的油路关闭，将该升降油缸(5.1)的伸缩量精确停止在每个步距的停止位置上，最终使四个升降油缸(5.1)的伸缩量精确停止在每个步距的停止位置上。
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