CN202429940U - 一种海洋勘查装置提取及其波浪补偿系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型适用于海洋勘察装置，一种海洋勘查装置提取及其波浪补偿系统，主泵(3)的两个出口分别与第一选择阀组(4)和第二选择阀组(5)的进口相连，第一选择阀组(4)的出口与冲刷阀组(6)的P口、液压绞车(8)的油口相连，第二选择阀组(5)的出口与冲刷阀组(6)的T口、平衡阀(7)的进口相连；溢流阀(17)的进口与补偿油缸(13)的充油口、液控单向阀(18)的出口相连，补偿油缸(13)的出口与蓄能器(12)、氮气瓶(11)以及充气球阀(9)和压力表(10)相连，换向阀(19)的P口与单向阀(20)的出口相连，换向阀(19)的T口与油箱(1)连接，主泵(3)辅助泵(21)分别与油箱(1)之间装有球阀(2)；液压绞车(8)与勘查装置(16)连接。本实用新型大大减小油箱体积，采用被动补偿和主动补偿相结合方式，功率消耗小，补偿精度高。
Description
技术领域
本实用新型适用于海洋勘察装置，尤其是用于水深为1500m-3000m海域勘察作业装置的一种降放及其波浪补偿系统。
背景技术
目前，海上作业所用的波浪补偿系统按动力供应来分主要有被动补偿和主动补偿两种。被动型波浪补偿系统的补偿动力来源于船的升沉，当船升沉时，依靠海浪的举升力和船自身的重力来压缩和释放蓄能器中的压缩空气，从而实现升沉补偿。该类型的波浪补偿系统几乎不消耗动力，因此应用比较广泛。但是其最大缺点就是补偿性能不稳定，滞后比较大。主动型波浪补偿系统的补偿工作依靠补偿系统本身的动力机的能源来工作的，如液压泵。该类型补偿系统可以采用反馈控制，抗干扰能力强，适应性好，补偿精度高，补偿性能稳定，但是消耗的功率较大，只适合于小功率场合。
海洋勘察装置是一种比较特殊的海上作业设备，同样，单纯依靠被动补偿满足不了动力需要，而完全依赖主动补偿能源消耗又过大，在追求节约能源的今天，希望有一种更加科学、合理补偿系统问世。
实用新型内容
本实用新型拟提供一种兼顾主动和被动补偿两种动力的海洋勘查装置提取及其波浪补偿系统，达到海洋勘查装置在升降过程中补偿效果好，性能稳定的目的。
本实用新型的目的由以下技术方案予以解决：
一种海洋勘查装置提取及其波浪补偿系统，其特征在于：
主泵的两个出口分别与第一选择阀组和第二选择阀组的进口相连，第一选择阀组的出口与冲刷阀组的P口、液压绞车的油口相连，第二选择阀组的出口与冲刷阀组的T口、平衡阀的进口相连，平衡阀的出口与液压绞车的油口相连组成闭式回路的起升侧；
溢流阀的进口与补偿油缸的充油口、液控单向阀的出口相连，补偿油缸的出口与蓄能器、氮气瓶以及充气球阀和压力表相连，换向阀的P口与单向阀的出口相连，换向阀的T口与油箱连接，主泵与油箱、辅助泵与油箱之间装有球阀；
液压绞车的钢丝绳绕过补偿油缸的滑轮组，与勘查装置连接。
进一步，所述补偿油缸主要由Φ280mm柱塞油缸加6倍率滑轮组组成，油缸行程1600mm，即±800mm。
进一步，所述补偿油缸油口安全设定压力25Mpa，压力大小由溢流阀调节。
进一步，在所述补偿油缸行程±0.5m设置油缸行程上限位开关和油缸行程下限位开关。
本系统包括主泵、选择阀组、平衡阀组、冲刷阀组和液压绞车组成的设备提取液压系统和油缸、蓄能器、氮气瓶、换向阀及传感器组成的波浪补偿系统。主泵的两个出口分别与第一选择阀组和第二选择阀组的进口相连，第一选择阀组的出口与冲刷阀组的P口、液压绞车的油口相连，第二选择阀组的出口与冲刷阀组的T口、平衡阀的进口相连，平衡阀的出口与液压绞车的油口相连组成闭式回路的起升侧。该闭式回路用于控制液压绞车正反转，从而提升和降放勘查装置。
溢流阀的进口与补偿油缸的充油口、液控单向阀的出口相连，补偿油缸的出口与蓄能器、氮气瓶以及充气球阀和压力表相连，换向阀的P口与单向阀的出口相连，换向阀的T口与油箱连接，主泵与油箱、辅助泵与油箱之间装有球阀。
本实用新型的优点：本实用新型中提升液压回路采用闭式回路，大大减小油箱体积，波浪补偿采用被动补偿和主动补偿相结合，功率消耗小，补偿精度高。
附图说明
图1是本实用新型海洋勘查装置提取及其波浪补偿系统与海洋勘查装置配置的原理图。
图中，1是油箱，2是球阀，3是主泵，4是第一选择阀组，5是第二选择阀组，6是冲刷阀组，7是平衡阀，8是液压绞车，9是充气球阀，10是压力表，11是氮气瓶，12是蓄能器，13是补偿油缸，14是上限位开关，15是下限位开关，16是勘查装置，17是溢流阀，18是液控单向阀，19是换向阀，20是单向阀，21是辅泵
具体实施方式
一种海洋勘查装置提取及其波浪补偿系统，主泵3的两个出口分别与第一选择阀组4和第二选择阀组5的进口相连，第一选择阀组4的出口与冲刷阀组6的P口、液压绞车8的油口相连，第二选择阀组5的出口与冲刷阀组6的T口、平衡阀7的进口相连，平衡阀7的出口与液压绞车8的油口相连组成闭式回路的起升侧；溢流阀17的进口与补偿油缸13的充油口、液控单向阀18的出口相连，补偿油缸13的出口与蓄能器12、氮气瓶11以及充气球阀9和压力表10相连，换向阀19的P口与单向阀20的出口相连，换向阀19的T口与油箱1连接，主泵3与油箱1、辅助泵21与油箱1之间装有球阀2；液压绞车8的钢丝绳绕过补偿油缸13的滑轮组，与勘查装置16连接。
所述补偿油缸13主要由Φ280mm柱塞油缸加6倍率滑轮组组成，油缸行程1600mm，即±800mm。
所述补偿油缸13油口安全设定压力25Mpa，压力大小由溢流阀17调节。
在所述补偿油缸13行程±0.5m设置上限位开关14和下限位开关15。
起升绞车8的钢丝绳先绕过补偿油缸13的滑轮组，然后与勘查装置16连接，勘查装置的升降由选择阀组4和5控制，选择阀组打开，主泵3为液压绞车8马达供油，驱动液压绞车8转动，该系统采用闭式回路，因此冲刷阀组6用来冲刷油路中的杂质。
低海况条件下，波浪补偿以无动力的快速被动补偿为主，此时绞车是停机待命状态，但液压主泵3处于中间空运转位置工作。被动波浪补偿由补偿油缸13，活塞式蓄能器12及氮气瓶11组成；补偿油缸13主要由Φ280mm柱塞油缸加6倍率滑轮组组成，油缸行程1600mm即±800mm，因此补偿范围为±4800mm。当海面有±3m的巨浪时，船体的上下波动应在±3m以下，为了确保绞车钢丝绳张紧力保持在一定的范围，通过波浪补偿油缸13、及其连接的蓄能器组12控制油缸伸缩，从而收紧放松对应的钢丝绳，即通过补偿油缸13和蓄能器组12给予液压绞车8钢丝绳一定的张力补偿，补偿张力20kN～50kN。补偿油缸13通过辅泵21充油，补偿油缸13油口安全设定压力25Mpa，压力大小由溢流阀17调节。
被动补偿中勘察装置16的提升和降放是通过绞车8正反转带动，整个液压系统为闭式设计，当装置16到海底后，绞机停止，由于船体会随波浪上下浮动，对钢丝绳造成突然张紧，影响勘察工作，因此需要对设备进行补偿。
补偿油缸13为柱塞式，油缸安装在船的固定支架上，当船体随波浪上下波动时，补偿油缸13柱塞上下伸缩，调节钢丝绳长度，对勘察设备进行位移补偿，此时为被动补偿。(钢丝绳松时，补偿油缸柱塞在油压作用下往上伸出，补偿油缸油压根据水深计算值设定好，钢丝绳张紧时，补偿油缸压力增加，柱塞在钢丝绳的拉力下向下伸进，油缸里的油液进入蓄能器12，直至压力达到设定值时停止。)
主动补偿主要针对勘查装置16的波浪漂移补偿和恶劣海况超工况时的补偿，为绞车动力主动补偿。漂移补偿时的设置主要是针对克服船舶随流漂移后绳长变化。绳长变化大至有以下三种原因：①船体动力定位误差漂移造成绳长变化；②涨落潮造成的绳长变化；③海流水阻力导致钢丝绳形成弧度而造成的绳长变化。
漂移主动补偿的设置为工作电机油泵组始终开启待命，在补偿油缸13行程±0.5m设置油缸行程上限位开关14和油缸行程下限位开关15，当柱塞在±0.5m内运行时属于正常的±3m波浪补偿，当柱塞越过±500mm的行程时，触动相应的行程开关，此开关发出的信号通过电气控制器的逻辑控制，操作对应绞车8的主油路，使油泵3输出油流驱动绞车收绳或放绳以补偿绳长变化，促使补偿油缸柱塞的运行范围恢复到±0.5m的正常范围内。
Claims (4)
1.一种海洋勘查装置提取及其波浪补偿系统，其特征在于：
主泵(3)的两个出口分别与第一选择阀组(4)和第二选择阀组(5)的进口相连，第一选择阀组(4)的出口与冲刷阀组(6)的P口、液压绞车(8)的油口相连，第二选择阀组(5)的出口与冲刷阀组(6)的T口、平衡阀(7)的进口相连，平衡阀(7)的出口与液压绞车(8)的油口相连组成闭式回路的起升侧；
溢流阀(17)的进口与补偿油缸(13)的充油口、液控单向阀(18)的出口相连，补偿油缸(13)的出口与蓄能器(12)、氮气瓶(11)以及充气球阀(9)和压力表(10)相连，换向阀(19)的P口与单向阀(20)的出口相连，换向阀(19)的T口与油箱(1)连接，主泵(3)与油箱(1)、辅助泵(21)与油箱(1)之间装有球阀(2)；
液压绞车(8)的钢丝绳绕过补偿油缸(13)的滑轮组，与勘查装置(16)连接。
2.根据权利要求1所述海洋勘查装置提取及其波浪补偿系统，其特征在于所述补偿油缸(13)主要由Φ280mm柱塞油缸加6倍率滑轮组组成，油缸行程1600mm，即±800mm。
3.根据权利要求1所述海洋勘查装置提取及其波浪补偿系统，其特征在于所述补偿油缸(13)油口安全设定压力25Mpa，压力大小由溢流阀(17)调节。
4.根据权利要求1所述海洋勘查装置提取及其波浪补偿系统，其特征在于在所述补偿油缸(13)行程±0.5m设置上限位开关(14)和下限位开关(15)。
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| CN104627881A (zh) * | 2015-03-04 | 2015-05-20 | 广东工业大学 | 超深浮式钻井多功能节能型升沉补偿绞车及其工作方法 |
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- 2012-01-17 CN CN2012200211761U patent/CN202429940U/zh not_active Expired - Fee Related
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