[发明专利]海洋浮式钻井平台钻柱升沉补偿装置

摘要

本发明公开了一种海洋浮式钻井平台钻柱升沉补偿装置，是在天车升沉补偿装置中采用复合液压缸作为升沉补偿液压缸，将液压泵输出的高压液压油经补偿控制阀通向复合式补偿液压缸内缸的无杆腔和外缸的有杆腔，从而对外缸活塞杆提供一个可以控制的附加力，该力与补偿液压缸外缸无杆腔作用的液压力的合力向天车提供支撑力。根据平台升沉运动对该附加力的方向和大小进行控制，改善升沉补偿系统的补偿效果。控制单元根据检测得到的平台垂直方向的运动速度，向液压系统发出控制指令，驱动补偿液压缸的活塞推动天车运动，补偿平台的升沉运动，使天车、游车和大钩在允许的范围内相对于井底在垂直方向上处于静止状态。

主权项

一种海洋浮式钻井平台钻柱升沉补偿装置，包括游车(1)、复合式升沉补偿液压缸(2)、井架(3)、摇臂(4)、天车(5)、滑轮(6)和天车导轨(7)、死绳、快绳、加速度传感器(8)、油箱(9)、液压泵(10)、变频电动机(11)、液压泵出口单向阀(12)、补偿控制阀(13)、外缸有杆腔压力传感器(14)、内缸无杆腔压力传感器(15)、旁通阀(16)、限速阀(17)、液动切断阀(18)、失电保护阀(19)、气液转换器(20)、闸阀(21)(23)(25)(26)(27)、工作气瓶(22)、气压源(24)、高压气瓶(28)、补油单向阀(29)、安全控制阀(30)和控制单元(31)，复合式升沉补偿液压缸(2)的缸体与井架(3)相连，液压缸(2)的活塞杆与天车(5)相连，支撑着天车沿天车导轨(7)运动，摇臂(4)与井架(3)和天车(5)相连，在复合式补偿液压缸(2)的外缸有杆腔安装压力传感器(14)、在复合式补偿液压缸(2)的内缸无杆腔安装压力传感器(15)，在平台上固联加速度传感器(8)；其特征在于，液压泵(10)的入口与油箱(9)相连，液压泵(10)的出口经单向阀(12)与补偿控制阀(13)的P口相连，补偿控制阀(13)的T口与油箱(9)相连，补偿控制阀(13)的A口和B口与两复合式补偿液压缸(2)的内缸无杆腔或外缸有杆腔相连；旁通阀(16)的一端与两复合式补偿液压缸(2)的内缸无杆腔相连，另一端与两复合式补偿液压缸(2)的外缸有杆腔相连；限速阀(17)的A口与两复合式补偿液压缸(2)的外缸有杆腔相连，B口与补偿控制阀(13)的A口相连；液动切断阀(18)的A口与两复合式补偿液压缸(2)的外缸无杆腔相连，P口与失电保护阀(19)的A口相连；失电保护阀(19)的P口同时与气液转换器(20)、补油单向阀(29)的出口和安全控制阀(30)的入口相连；气液转换器(20)的另一端通过闸阀(21)(23)与工作气瓶(22)相连；工作气瓶(22)与放气闸阀(26)相连，通过闸阀(27)与高压气瓶(28)相连；高压气瓶(28)通过闸阀(25)与气压源(24)相连；补油单向阀(29)的入口和安全控制阀(30)的出口连在一起并与油箱(9)相连；控制单元(31)分别与补偿控制阀(13)、旁通阀(16)、失电保护阀(19)、变频电动机(11)的控制信号接口电连接，并与外缸有杆腔压力传感器(14)、内缸无杆腔压力传感器(15)以及固连在平台上的加速度传感器(8)的电信号连接。