RU2296692C1 - Hydraulic system of diving bell hoist-lower unit - Google Patents

Hydraulic system of diving bell hoist-lower unit Download PDF

Info

Publication number
RU2296692C1
RU2296692C1 RU2005122776/11A RU2005122776A RU2296692C1 RU 2296692 C1 RU2296692 C1 RU 2296692C1 RU 2005122776/11 A RU2005122776/11 A RU 2005122776/11A RU 2005122776 A RU2005122776 A RU 2005122776A RU 2296692 C1 RU2296692 C1 RU 2296692C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
hydraulic
inputs
control system
outputs
diving bell
Prior art date
Application number
RU2005122776/11A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Петр Иванович Валиков (RU)
Петр Иванович Валиков
Николай Николаевич Кокошкин (RU)
Николай Николаевич Кокошкин
Михаил Алексеевич Маранцев (RU)
Михаил Алексеевич Маранцев
Владимир Иванович Медведев (RU)
Владимир Иванович Медведев
Роман Львович Мусатов (RU)
Роман Львович Мусатов
Рудольф Алексеевич Петров (RU)
Рудольф Алексеевич Петров
Виктор Владимирович Савинов (RU)
Виктор Владимирович Савинов
Борис Алексеевич Смирнов (RU)
Борис Алексеевич Смирнов
нинов Валерий Алексеевич Смоль (RU)
Валерий Алексеевич Смольянинов
Борис Александрович Хорохорин (RU)
Борис Александрович Хорохорин
Федор Владимирович Чиркин (RU)
Федор Владимирович Чиркин
Original Assignee
Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт "Сигнал" (ФГУП "ВНИИ "Сигнал")
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 Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт "Сигнал" (ФГУП "ВНИИ "Сигнал") filed Critical Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт "Сигнал" (ФГУП "ВНИИ "Сигнал")
Priority to RU2005122776/11A priority Critical patent/RU2296692C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2296692C1 publication Critical patent/RU2296692C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: automation of electrohydraulic systems of lower-hoist units for performing deep-water operations, lowering and hoisting the diving bell.
SUBSTANCE: proposed electrohydraulic control system is provided with at least two variable-capacity pumps, control system whose outputs are connected with control inputs of each variable-capacity pump, first hydraulic motor whose output is connected with diving bell winch and first actuating hydraulic cylinder whose output is connected with compensator of cargo anchor cable tension, second actuating hydraulic cylinder whose output is connected with diving bell rolling stabilizer. Proposed system is also provided with hydraulic switchgear whose inputs are connected with output of each variable-capacity pump and outputs are connected with each hydraulic motor and hydraulic cylinder and control inputs are connected with control system; proposed system is also provided with additional variable-capacity hydraulic pump whose input is connected with control system and output is connected with hydraulic switchgear; system is provided with pressure sensors whose inputs are connected with outputs of all variable-capacity pumps, actuating hydraulic cylinder rod position sensors whose inputs are connected with actuating hydraulic cylinder rods; hydraulic motor rotational speed sensors whose inputs are connected with hydraulic motor outputs; outputs of pressure sensors, actuating hydraulic cylinder rod position sensors and winch rotational speed sensors are connected with inputs of control system introduced anew.
EFFECT: enhanced accuracy of maintenance of preset rotational speed of winches; enhanced accuracy of compensation for effect of ship's heaving motion of diving bell position and tension of cargo anchor cable; enhanced reliability of system as whole.
3 dwg

Description

Изобретение относится к системам автоматического регулирования, а конкретно к электрогидравлическим системам, предназначенным для обеспечения функционирования спускоподъемных устройств, обеспечивающих глубоководные работы, например работу водолазного колокола, опускаемого с корабля.The invention relates to automatic control systems, and in particular to electro-hydraulic systems designed to ensure the functioning of hoisting devices that provide deep-sea work, for example, the operation of a diving bell lowered from a ship.

Известны электрогидравлические системы [1], обеспечивающие глубоководные грузоподъемные работы, имеющие в своем составе компенсатор вертикальной качки носителя. Однако для подобных устройств не предъявляются высокие требования к точности компенсации вертикальной качки ввиду отсутствия обитаемости подводной части устройства.Known electro-hydraulic systems [1], providing deep-sea lifting work, incorporating a compensator for the vertical rolling of the carrier. However, for such devices high requirements are not imposed on the accuracy of vertical roll compensation due to the lack of habitability of the underwater part of the device.

Известна также электрогидравлическая система [2], примененная в спускоподъемном устройстве водолазного колокола, принятая за прототип, которая (см. фиг.1) в своей основе содержит систему управления 1, связанную с управляющими входами регулируемых гидравлических насосов 2 и 3. Гидравлический насос 2 соединен с гидромотором 4, управляющим лебедкой 5 грузового якоря. Гидравлический насос 3 соединен с гидромотором 6, управляющим лебедкой 7 водолазного колокола. Кроме того, электрогидравлическая система содержит последовательно соединенные первый гидронасос постоянной производительности 8, первый регулятор давления 9, силовой гидроцилиндр 10 и компенсатор изменения силы натяжения троса 11 грузового якоря при вертикальной качке корабля, причем управляющий вход первого регулятора давления 9 соединен с системой управления 1. Также, в систему входит последовательно соединенные второй гидронасос постоянной производительности 12, второй регулятор давления 13, силовой гидроцилиндр 14 и компенсатор вертикальной качки 15 водолазного колокола, причем вход второго регулятора давления 13 соединен с системой управления 1.An electro-hydraulic system [2] is also known, which is used in the diving bell hoisting device, adopted as a prototype, which (see FIG. 1) basically contains a control system 1 connected to the control inputs of the adjustable hydraulic pumps 2 and 3. The hydraulic pump 2 is connected with hydraulic motor 4, control winch 5 of the cargo anchor. The hydraulic pump 3 is connected to a hydraulic motor 6 controlling the winch 7 of the diving bell. In addition, the electro-hydraulic system contains a series-connected first hydraulic pump of constant productivity 8, a first pressure regulator 9, a power hydraulic cylinder 10 and a compensator for changing the tension force of the cable 11 of the cargo anchor during vertical rolling of the ship, and the control input of the first pressure regulator 9 is connected to the control system 1. Also , the system includes a second constant-pressure hydraulic pump 12 connected in series, a second pressure regulator 13, a power hydraulic cylinder 14 and a vertical compensator heave 15 diving bells, and the input of the second pressure regulator 13 is connected to the control system 1.

Кроме того, данная электрогидравлическая система содержит вспомогательные гидравлические устройства, не являющиеся предметом настоящего изобретения.In addition, this electro-hydraulic system contains auxiliary hydraulic devices that are not the subject of the present invention.

Данная электрогидравлическая система работает следующим образом. По командам от оператора системы управления 1 включается в работу любой из регулируемых насосов 2 или 3, задающих с помощью гидромоторов 4 или 6 вращение лебедок 5 или 7 с заданной оператором системы управления 1 скоростью и направлением вращения, обеспечивающими выполнение задач спуска-подъема грузового якоря или водолазного колокола. Для уменьшения влияния вертикальной качки корабля на силу натяжения троса, установленного на грунте грузового якоря, применяется компенсатор изменения силы натяжения троса 11. При этом от системы управления 1 задается в первый регулятор давления 9 сигнал, пропорциональный давлению в силовом гидроцилиндре 10, соответствующему требуемому натяжению троса. Первый регулятор давления 9 управляет включением в работу первого гидронасоса постоянной производительности 8, который поддерживает заданное давление в рабочей полости силового гидроцилиндра 10. Силовой гидроцилиндр 10 обеспечивает перемещение компенсатора вертикальной качки 11 грузового якоря в противофазе с вертикальным колебанием корабля с той же амплитудой, тем самым обеспечивая постоянство натяжения троса грузового якоря.This electro-hydraulic system operates as follows. By commands from the operator of control system 1, any of the adjustable pumps 2 or 3 is put into operation, which, with the help of hydraulic motors 4 or 6, sets the rotation of winches 5 or 7 with the speed and direction of rotation set by the operator of control system 1, ensuring the fulfillment of the tasks of lowering and raising the cargo anchor or diving bells. To reduce the effect of the ship’s vertical roll on the cable tension force installed on the soil of the cargo anchor, a compensator for changing the cable tension force 11 is used. In this case, a signal proportional to the pressure in the power hydraulic cylinder 10 corresponding to the required cable tension is supplied to the first pressure regulator 9 from the control system 1 . The first pressure regulator 9 controls the inclusion in the operation of the first constant-flow hydraulic pump 8, which maintains a predetermined pressure in the working cavity of the power hydraulic cylinder 10. The power hydraulic cylinder 10 moves the compensator of the vertical pitching 11 of the cargo armature in antiphase with the vertical oscillation of the ship with the same amplitude, thereby ensuring constancy of a tension of a cable of a cargo anchor.

Аналогичным образом работает компенсатор вертикальной качки водолазного колокола. При этом от системы управления 1 задается во второй регулятор давления 13 сигнал, пропорциональный давлению в силовом гидроцилиндре 14, соответствующему весовой нагрузке на компенсаторе вертикальной качки 15 водолазного колокола для заданной глубины погружения. Второй регулятор давления 13 управляет включением в работу второго гидронасоса постоянной производительности 12, который поддерживает заданное давление в силовом гидроцилиндре 14, обеспечивающем перемещение компенсатора вертикальной качки 15 водолазного колокола в противофазе с вертикальными колебаниями корабля с той же амплитудой, тем самым обеспечивая постоянство положения водолазного колокола относительно грунта.The compensator for the vertical pitching of a diving bell works in a similar way. At the same time, a signal proportional to the pressure in the power hydraulic cylinder 14 corresponding to the weight load on the vertical pitch compensator 15 of the diving bell for a given immersion depth is set in the second pressure regulator 13 into the second pressure regulator 13. The second pressure regulator 13 controls the inclusion in the operation of the second constant-pressure hydraulic pump 12, which maintains a given pressure in the power hydraulic cylinder 14, providing movement of the vertical pitch compensator 15 of the diving bell in antiphase with vertical oscillations of the ship with the same amplitude, thereby ensuring a constant position of the diving bell relative to soil.

Недостатком описанной электрогидравлической системы является низкая точность поддержания заданной скорости вращения лебедок, вызванная отсутствием автоматического учета изменения нагрузки на лебедку от изменения веса тросов при спуске-подъеме полезной нагрузки. Корректировка скорости в данной системе проводится вручную оператором системы управления. Также недостатком системы является малая точность компенсации влияния вертикальной качки корабля на положение водолазного колокола в пространстве, вследствие незначительных изменений нагрузки на компенсаторе 15 от воздействия парусности водолазного колокола и изменения его инерционных параметров при вертикальной качке корабля. Кроме того, недостатком системы является ее малая надежность, т.к. при выходе из строя любого гидронасоса прекращается возможность выполнения системой задач по назначению.The disadvantage of the described electro-hydraulic system is the low accuracy of maintaining a given speed of rotation of the winches, due to the lack of automatic accounting for changes in the load on the winch from changes in the weight of the cables during the descent of the payload. Speed adjustment in this system is carried out manually by the operator of the control system. Another disadvantage of the system is the low accuracy of compensating the influence of the ship’s vertical roll on the position of the diving bell in space, due to minor changes in the load on the compensator 15 from the impact of the sailing of the diving bell and changes in its inertial parameters during the vertical roll of the ship. In addition, the disadvantage of the system is its low reliability, because in the event of failure of any hydraulic pump, the system ceases to perform its intended tasks.

Предлагаемое техническое решение направлено на исключение описанных недостатков, то есть на повышение точности поддержания заданной скорости вращения лебедок и точности компенсации влияния вертикальной качки корабля на положение водолазного колокола в пространстве, а также на повышение надежности системы в целом.The proposed technical solution is aimed at eliminating the described drawbacks, that is, improving the accuracy of maintaining a given speed of rotation of the winches and the accuracy of compensating for the influence of the ship’s vertical roll on the position of the diving bell in space, as well as improving the reliability of the system as a whole.

Сущность предлагаемого технического решения заключается в том, что в электрогидравлическую систему управления спускоподъемным устройством водолазного колокола, состоящую из не менее чем двух регулируемых насосов, системы управления, выходы которой соединены с управляющими входами каждого регулируемого насоса, первого гидромотора, выход которого соединен с лебедкой грузового якоря, второго гидромотора, выход которого соединен с лебедкой водолазного колокола, а также из первого силового гидроцилиндра, выход которого соединен с компенсатором изменения силы натяжения троса грузового якоря, из второго силового гидроцилиндра, выход которого соединен с компенсатором качки водолазного колокола, введены: гидравлическое коммутационное устройство, входы которого соединены с выходами каждого регулируемого насоса, выходы соединены с каждым гидромотором и гидроцилиндром, а управляющие входы - с системой управления; регулируемый насос, вход которого соединен с системой управления, а выход - с гидравлическим коммутационным устройством; датчики давления, входы которых подключены к выходам регулируемых насосов; датчики положения штока силовых гидроцилиндров, входы которых связаны со штоками силовых гидроцилиндров; датчики скорости вращения гидромоторов, входы которых связаны с выходами гидромоторов, причем выходы датчиков давления, датчиков положения штоков силовых гидроцилиндров, датчиков скорости вращения лебедок соединены с вновь введенными входами системы управления.The essence of the proposed technical solution lies in the fact that the electro-hydraulic control system of the lifting device of the diving bell, consisting of at least two adjustable pumps, a control system whose outputs are connected to the control inputs of each adjustable pump, the first hydraulic motor, the output of which is connected to the winch of the cargo anchor , the second hydraulic motor, the output of which is connected to the winch of the diving bell, as well as from the first power hydraulic cylinder, the output of which is connected to the computer With the help of a driver for changing the tension force of the cargo anchor cable, from the second power hydraulic cylinder, the output of which is connected to the diving bell pitch compensator, the following are introduced: a hydraulic switching device whose inputs are connected to the outputs of each adjustable pump, the outputs are connected to each hydraulic motor and hydraulic cylinder, and the control inputs to management system; an adjustable pump, the input of which is connected to the control system, and the output - with a hydraulic switching device; pressure sensors, the inputs of which are connected to the outputs of adjustable pumps; position sensors of the rod of power hydraulic cylinders, the inputs of which are connected to the rods of the power hydraulic cylinders; speed sensors of hydraulic motors, the inputs of which are connected to the outputs of hydraulic motors, and the outputs of pressure sensors, position sensors of the rods of power hydraulic cylinders, speed sensors of winches are connected to the newly introduced control system inputs.

Материалы заявки поясняются чертежами, где:The application materials are illustrated by drawings, where:

- на фиг.1 представлена блочная схема электрогидравлической системы спускоподъемного устройства водолазного колокола, принятой за прототип;- figure 1 presents the block diagram of the electro-hydraulic system of the lifting device diving bell, adopted as a prototype;

- на фиг.2 представлена блочная схема предлагаемой электрогидравлической системы спускоподъемного устройства водолазного колокола;- figure 2 presents a block diagram of the proposed electro-hydraulic system of the lifting device diving bells;

- на фиг.3 представлена схема работы компенсатора вертикальной качки.- figure 3 presents the operation diagram of the compensator vertical heave.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления предлагаемого технического решения с получением вышеуказанного технического результата, заключаются в следующем.Information confirming the possibility of implementing the proposed technical solution to obtain the above technical result is as follows.

Предлагаемая электрогидравлическая система спускоподъемного устройства водолазного колокола (фиг.2) состоит из регулируемых гидронасосов 1 и 2, системы управления 3, выход которой соединен с управляющими входами регулируемых насосов 1 и 2, первого гидромотора 4, выход которого соединен с лебедкой грузового якоря 5, второго гидромотора 6, выход которого соединен с лебедкой водолазного колокола 7. Также в систему входят первый силовой гидроцилиндр 8, выход которого соединен с компенсатором изменения силы натяжения троса грузового якоря 9 и второй силовой гидроцилиндр 10, выход которого соединен с компенсатором качки водолазного колокола 11. В систему дополнительно введены:The proposed electro-hydraulic system of the lifting device of the diving bell (Fig. 2) consists of adjustable hydraulic pumps 1 and 2, a control system 3, the output of which is connected to the control inputs of the adjustable pumps 1 and 2, the first hydraulic motor 4, the output of which is connected to the winch of the cargo armature 5, of the second hydraulic motor 6, the output of which is connected to the winch of the diving bell 7. Also included in the system is the first power hydraulic cylinder 8, the output of which is connected to the compensator for changing the tension force of the cable of the cargo anchor 9 and second second power cylinder 10, whose output is connected with compensator pitching diving bell 11. The system program further includes:

- гидравлическое коммутационное устройство 12, входы которого соединены с выходами каждого регулируемого насоса 1 и 2;- hydraulic switching device 12, the inputs of which are connected to the outputs of each adjustable pump 1 and 2;

- регулируемый гидронасос 13, вход которого соединен с системой управления 3, а выход - с гидравлическим коммутационным устройством 12;- an adjustable hydraulic pump 13, the input of which is connected to the control system 3, and the output to the hydraulic switching device 12;

- датчики давления 14, 15, 16, входы которых подключены к выходам регулируемых насосов, соответственно 1, 2 и 13, а выходы - к системе управления 3;- pressure sensors 14, 15, 16, the inputs of which are connected to the outputs of the adjustable pumps, respectively 1, 2 and 13, and the outputs to the control system 3;

- датчики 17, 18 положения штоков силовых гидроцилиндров,, входы которых связаны со штоками силовых гидроцилиндров, соответственно 8 и 10, а выходы - с системой управления 3;- sensors 17, 18 of the position of the rods of the power hydraulic cylinders, the inputs of which are connected to the rods of the power hydraulic cylinders, respectively 8 and 10, and the outputs are connected to the control system 3;

- датчики скорости вращения гидромоторов 19, 20 входы которых связаны с выходами гидромоторов, соответственно 4 и 6, а выходы - с системой управления 3.- rotational speed sensors of hydraulic motors 19, 20 whose inputs are connected to the outputs of hydraulic motors, respectively 4 and 6, and the outputs to the control system 3.

Предлагаемая электрогидравлическая система работает следующим образом. Операция спуска с корабля на заданную глубину водолазного колокола начинается с опускания на дно грузового якоря. Для этого система управления 3 подает через управляющие входы команду в гидравлическое коммутационное устройство 12, которое подключает один из регулируемых насосов 1 или 2 к первому гидромотору 4, управляющему лебедкой грузового якоря 5. Гидравлическое коммутационное устройство 12 представляет собой набор гидравлической аппаратуры с релейными гидрораспределителями, обеспечивающими по командам от системы управления 3 соединение входных гидромагистралей к выходным гидромагистралям в сочетаниях, определяемых необходимостью выполнения операций с гидравлическим оборудованием при решении задач по его применению. С помощью сигнала датчика 19 скорости гидромотора 4, который поступает в систему управления 3, организуется система управления привода лебедки грузового якоря 5, замкнутого по сигналу, пропорциональному скорости вращения лебедки. В этом случае на вход регулируемого насоса, например 1, подается сигнал, пропорциональный разности заданной и текущей скорости опускания или подъема грузового якоря и гидронасоса, регулируя подачу рабочей жидкости, автоматически обеспечивает постоянство заданной скорости вращения гидромотора 4. При этом точность поддержания скорости на порядок превосходит точность ручного способа управления.The proposed electro-hydraulic system operates as follows. The descent operation from a ship to a given diving bell depth begins with lowering the cargo anchor to the bottom. For this, the control system 3 sends through the control inputs a command to the hydraulic switching device 12, which connects one of the adjustable pumps 1 or 2 to the first hydraulic motor 4, which controls the winch of the cargo armature 5. The hydraulic switching device 12 is a set of hydraulic equipment with relay valves, providing by commands from the control system 3 connection of input hydraulic lines to output hydraulic lines in combinations determined by the need to operations with hydraulic equipment in solving problems of its use. Using the signal of the speed sensor 19 of the hydraulic motor 4, which enters the control system 3, a control system for the winch drive of the cargo armature 5 is closed, which is closed by a signal proportional to the speed of rotation of the winch. In this case, a signal proportional to the difference between the set and the current speed of lowering or raising the cargo armature and the hydraulic pump is supplied to the input of the adjustable pump, by adjusting the flow of the working fluid, it automatically ensures the constancy of the set speed of rotation of the hydraulic motor 4. Moreover, the accuracy of maintaining the speed is an order of magnitude higher than precision manual control method.

Аналогичным образом организуется управление приводами лебедки 7 водолазного колокола.In a similar way, the control of the drives of the winch 7 of the diving bell is organized.

Работу системы но компенсации вертикальной качки корабля рассмотрим на примере компенсатора изменения силы натяжения троса грузового якоря (фиг.3). На фиг.3 (обозначения соответствуют фиг.2) показаны:The operation of the system but the compensation of the vertical rolling of the ship, we consider the example of a compensator for changing the tension force of the cable of the cargo anchor (figure 3). Figure 3 (the designations correspond to figure 2) shows:

2 - регулируемый насос;2 - adjustable pump;

3 - система управления;3 - control system;

5 - лебедка грузового якоря;5 - winch of the cargo anchor;

8 - силовой гидроцилиндр;8 - power hydraulic cylinder;

9 - компенсатор изменения силы натяжения троса грузового якоря;9 - compensator changes in the tension force of the cable of the cargo anchor;

12 - гидравлическое коммутационное устройство;12 - hydraulic switching device;

15 - датчик давления;15 - pressure sensor;

17 - датчик положения штока силового гидроцилиндра.17 - the position sensor of the rod of the power hydraulic cylinder.

После установки грузового якоря на грунт лебедка 5 становится на стопор и система управления 3 подключает через гидравлическое коммутационное устройство 12 один из регулируемых насосов, например 2, к силовому гидроцилиндру 8 и создает в рабочей полости силового гидроцилиндра 8 давление, заданное системой управления 3, соответствующее требуемой силе натяжения тороса. Это давление измеряется датчиком давления 15, сигнал которого поступает в систему управления 3. В системе управления 3 формируется сигнал управления, пропорциональный разности между заданным давлением и давлением, измеряемым датчиком давления 15. Этот сигнал поступает на вход регулируемого насоса 2, образуя систему поддержания заданного давления в рабочей полости силового гидроцилиндра 8. При вертикальной качке корабля при повышении силы натяжения троса повышается давление в рабочей полости силового гидроцилиндра 8, измеряемое датчиком давления 16, и система управления 3 уменьшает подачу регулируемого насоса 2, уменьшая давление в рабочей полости силового гидроцилиндра 8. Поршень гидроцилиндра 8 перемещается в противофазе с качкой корабля, компенсируя влияние качки на силу натяжения троса. При этом датчик 17 положения штока силового гидроцилиндра выдает в систему управления 3 сигнал, пропорциональный перемещению штока силового цилиндра 8 относительно его корпуса.After installing the cargo anchor on the ground, the winch 5 becomes the stopper and the control system 3 connects through a hydraulic switching device 12 one of the adjustable pumps, for example 2, to the power hydraulic cylinder 8 and creates in the working cavity of the power hydraulic cylinder 8 the pressure set by the control system 3 corresponding to the required the force of the hummock. This pressure is measured by a pressure sensor 15, the signal of which is supplied to the control system 3. In the control system 3, a control signal is generated proportional to the difference between the set pressure and the pressure measured by the pressure sensor 15. This signal is input to the adjustable pump 2, forming a system for maintaining the set pressure in the working cavity of the power hydraulic cylinder 8. With a vertical rolling of the ship with an increase in the tension force of the cable, the pressure in the working cavity of the power hydraulic cylinder 8, measured by the sensor d 16, and the control system 3 reduces the flow of the adjustable pump 2, reducing the pressure in the working cavity of the power hydraulic cylinder 8. The piston of the hydraulic cylinder 8 moves in antiphase with the ship pitching, compensating for the influence of the pitching on the cable tension force. In this case, the sensor 17 of the position of the rod of the power cylinder gives the control system 3 a signal proportional to the movement of the rod of the power cylinder 8 relative to its body.

Компенсатор качки водолазного колокола построен аналогичным образом. Однако в нем управление компенсацией качки водолазного колокола построено по принципу следящего привода, в котором (см. фиг.2) силовой гидроцилиндр 10 следит за изменением положения силового гидроцилиндра 8, работа которого описана выше. В этом случае система управления 3 подает на вход одного из регулируемых насосов сигнал, пропорциональный разности сигналов датчика положения 17 и датчика положения 18. Таким образом, компенсатор качки водолазного колокола, следя за положением компенсатора изменения силы натяжения троса грузового якоря, перемещает водолазный колокол в противофазе с качкой корабля, и тем самым обеспечивает неизменное сохранение положения водолазного колокола относительно грунта. Точность компенсации качки водолазного колокола зависит только от параметров этого следящего привода и практически соответствует точности компенсатора изменения силы натяжения троса грузового якоря, что значительно превосходит точность компенсации качки водолазного колокола, имеющуюся у прототипа.The diving bell pitch compensator is constructed in a similar way. However, it controls the compensation of the diving bell pitching based on the principle of a follow-up drive, in which (see figure 2) the power hydraulic cylinder 10 monitors the change in position of the power hydraulic cylinder 8, the operation of which is described above. In this case, the control system 3 delivers a signal proportional to the difference between the signals of the position sensor 17 and the position sensor 18 at the input of one of the adjustable pumps. Thus, the diving bell pitch compensator, monitoring the position of the compensator for the change in the tension force of the cargo anchor cable, moves the diving bell in antiphase with the pitching of the ship, and thereby ensures the constant preservation of the position of the diving bell relative to the ground. The accuracy of the compensation of the diving bell pitching depends only on the parameters of this follower drive and practically corresponds to the accuracy of the compensator of the change in the tension force of the cargo anchor cable, which significantly exceeds the accuracy of the compensation of the diving bell pitching available on the prototype.

Для повышения надежности системы в нее включен регулируемый гидронасос 13 с датчиком давления 16, который выполняет резервные функции. Гидросистема построена таким образом, что при выходе из строя любого из регулируемых гидронасосов система управления 3 включает на место вышедшего из строя резервный регулируемый гидронасос 13, который обеспечивает продолжение выполнения задачи спуска-подъема рабочего оборудования.To improve the reliability of the system, it includes an adjustable hydraulic pump 13 with a pressure sensor 16, which performs backup functions. The hydraulic system is constructed in such a way that in case of failure of any of the adjustable hydraulic pumps, the control system 3 includes in place of the failed backup controllable hydraulic pump 13, which ensures the continuation of the task of lowering and raising the working equipment.

Предлагаемое техническое решение проверено электронным моделированием, а также макетированием приводов вращения лебедок и компенсаторов качки. Результаты проверки показали, что предлагаемое техническое решение позволило повысить точность поддержания заданной скорости вращения лебедок, повысить точность компенсации вертикальной качки водолазного колокола и повысить надежность системы в целом.The proposed technical solution was verified by electronic modeling, as well as prototyping of winch rotation drives and pitching compensators. The results of the verification showed that the proposed technical solution made it possible to increase the accuracy of maintaining a given rotation speed of the winches, increase the accuracy of compensation of the vertical pitching of the diving bell, and increase the reliability of the system as a whole.

Предлагаемое техническое решение рекомендовано к введению в конструкторскую документацию электрогидравлической системы спускоподъемного устройства водолазного колокола, разрабатываемой для перспективного спасательного судна.The proposed technical solution is recommended for introduction into the design documentation of the electro-hydraulic system of the diving bell lifting device, developed for a promising rescue vessel.

ЛитератураLiterature

1. "Судовая система для подъема грузов с глубины", патент РФ, RU 2013302, приоритет 18.04.1991 г.1. "Ship system for lifting goods from depth", RF patent, RU 2013302, priority 04/18/1991

2. Пояснительная записка к техническому проекту "Комплекс спускоподъемного устройства водолазного колокола для глубоководного водолазного комплекса проекта 10420 (КСПУ ВК-10420), ПКБ "Прогресс", г. Николаев, 1991 г.2. Explanatory note to the technical project "Complex of a lifting device for a diving bell for a deep-sea diving complex of project 10420 (KSPU VK-10420), PKB" Progress ", Nikolaev, 1991

Claims (1)

Электрогидравлическая система управления спускоподъемным устройством водолазного колокола, содержащая не менее двух регулируемых гидронасосов, систему управления, выходы которой соединены с управляющими входами каждого регулируемого насоса, первый гидромотор, выход которого соединен с лебедкой грузового якоря, второй гидромотор, выход которого соединен с лебедкой водолазного колокола, а также первый силовой гидроцилиндр, выход которого соединен с компенсатором изменения силы натяжения троса грузового якоря, второй силовой гидроцилиндр, выход которого соединен с компенсатором качки водолазного колокола, отличающаяся тем, что в нее введены гидравлическое коммутационное устройство, входы которого соединены с выходами каждого из указанных регулируемых насосов, выходы соединены с каждыми гидромотором и гидроцилиндром, а управляющие входы - с системой управления; дополнительный регулируемый гидронасос, вход которого соединен с системой управления, а выход с гидравлическим коммутационным устройством; датчики давления, входы которых подключены к выходам всех регулируемых насосов; датчики положения штоков силовых гидроцилиндров, входы которых связаны со штоками силовых гидроцилиндров; датчики скорости вращения гидромоторов, входы которых связаны с выходами гидромоторов, причем выходы датчиков давления, датчиков положения штоков силовых гидроцилиндров, датчиков скорости вращения лебедок соединены с вновь введенными входами системы управления.An electro-hydraulic control system for the diving bell hoisting device, containing at least two adjustable hydraulic pumps, a control system whose outputs are connected to the control inputs of each adjustable pump, the first hydraulic motor, the output of which is connected to the winch of the cargo anchor, the second hydraulic motor, the output of which is connected to the diving bell winch, as well as the first power hydraulic cylinder, the output of which is connected to the compensator for changing the tension force of the cargo anchor cable, the second power hydraulic a cylinder whose output is connected to a diving bell pitch compensator, characterized in that a hydraulic switching device is introduced into it, the inputs of which are connected to the outputs of each of these adjustable pumps, the outputs are connected to each hydraulic motor and hydraulic cylinder, and the control inputs to a control system; additional adjustable hydraulic pump, the input of which is connected to the control system, and the output with a hydraulic switching device; pressure sensors, the inputs of which are connected to the outputs of all adjustable pumps; position sensors of the rods of power hydraulic cylinders, the inputs of which are connected to the rods of power hydraulic cylinders; speed sensors of hydraulic motors, the inputs of which are connected to the outputs of the hydraulic motors, and the outputs of pressure sensors, position sensors of the rods of power hydraulic cylinders, speed sensors of winches are connected to the newly introduced inputs of the control system.
RU2005122776/11A 2005-07-18 2005-07-18 Hydraulic system of diving bell hoist-lower unit RU2296692C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2005122776/11A RU2296692C1 (en) 2005-07-18 2005-07-18 Hydraulic system of diving bell hoist-lower unit

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2005122776/11A RU2296692C1 (en) 2005-07-18 2005-07-18 Hydraulic system of diving bell hoist-lower unit

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2296692C1 true RU2296692C1 (en) 2007-04-10

Family

ID=38000278

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2005122776/11A RU2296692C1 (en) 2005-07-18 2005-07-18 Hydraulic system of diving bell hoist-lower unit

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2296692C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109319064A (en) * 2018-10-15 2019-02-12 烟台宏远氧业股份有限公司 Open type clock

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109319064A (en) * 2018-10-15 2019-02-12 烟台宏远氧业股份有限公司 Open type clock
CN109319064B (en) * 2018-10-15 2023-08-15 烟台宏远氧业股份有限公司 Open type clock

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4121806A (en) Apparatus for compensating variations of distance
US9878885B2 (en) Crane controller
WO2017107936A1 (en) Offshore crane heave compensation control system and method using video rangefinding
US7367464B1 (en) Pendulation control system with active rider block tagline system for shipboard cranes
CN102341548B (en) Construction equipment and method of controlling construction equipment
US3596070A (en) Winch control system for constant load depth
CN1141680A (en) Device and method for suppressing vibration of a working machine
JP2009167673A (en) Work device
US7281585B2 (en) Offshore coiled tubing heave compensation control system
GB2448432A (en) Apparatus and Method for Heave Compensation
CN110761172A (en) Telescopic trestle system and control method thereof
NL2022366B1 (en) Supervisory control arrangement for a vessel
CN101451549B (en) Method for controlling hydraulic system and hydraulic system for implementing the same
US4373332A (en) Movement compensation arrangement
CN110386563A (en) A kind of folding and unfolding storage device based on deep Compensation Control
RU2296692C1 (en) Hydraulic system of diving bell hoist-lower unit
KR102456137B1 (en) shovel
Moslått et al. A Control Algorithm for Active/Passive Hydraulic Winches Used in Active Heave Compensation
Adamson Efficient heave motion compensation for cable-suspended systems
RU2403170C1 (en) Hydraulic system for diving bell round-trip device
CN210117160U (en) Compensation device for maintaining a predefinable defined position of a load
US10843575B2 (en) Control system for controlling operation of a drive motor
Woodacre et al. Coupling a standard hydraulic valve and advanced control to achieve a motion compensation system
Wong et al. Robust active heave compensated winch-driven overhead crane system for load transfer in marine operation
KR20210123023A (en) Hydraulic control method and system

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20100719