[发明专利]海洋浮式钻井游车大钩升沉补偿装置

摘要

本发明公开了一种海洋浮式钻井游车大钩升沉补偿装置，采用双活塞式液压缸作为补偿液压缸，将高压气瓶与双活塞式液压缸的高压气腔相连，从而在活塞杆上提供一个被动补偿力；同时将液压泵输出的液压油经过比例方向阀通向双活塞式液压缸的上、下高压油腔，从而在活塞杆上提供一个可以控制大小与方向的主动补偿力，被动与主动补偿力共同驱动钻机负载实现升沉补偿功能。PLC根据运动参考单元检测到的平台升沉运动信号与激光测距仪检测到的补偿液压缸活塞杆运动信号，通过位移闭环控制来驱动活塞杆实现升沉补偿功能。本发明可以提高补偿控制精度，降低系统能耗与制造成本，提高补偿液压缸的使用寿命。

主权项

一种海洋浮式钻井游车大钩升沉补偿装置，包括大钩(1)、横梁(2)、游车(4)、链条(5)、链轮(6)、变频电机(8)、液压泵(9)、溢流阀(10)、单向阀(11)、比例方向阀(12)、旁通阀(13)、限速阀(14)、激光反射面板(20)、空气过滤器(23)、液动切断阀(25)、高压气瓶(26)、闸阀(27)、气压源(28)、泄压阀(29)、失电保护阀(30)、PLC控制单元(31)和油箱(32)，其特征在于，还包括两个相同的双活塞式液压缸(3)、运动参考单元(7)与激光测距仪(21)，两个双活塞式液压缸对称布置于游车(4)的两侧，游车(4)和双活塞式液压缸(3)固联，横梁(2)与大钩(1)固联，并通过链条(5)与游车(4)机械连接，变频电机(8)与液压泵(9)机械连接，激光测距仪(21)安装在双活塞式液压缸(3)的大气腔(24)内，激光反射面板(20)与双活塞式液压缸(3)的上活塞(19)相连；运动参考单元(7)与钻井平台固联；所述液压泵(9)的入口与油箱(32)相连，液压泵(9)的出口经单向阀(11)与比例方向阀(12)的P口相连，比例方向阀(12)的T口与油箱(32)相连，比例方向阀(12)的A口与双活塞式液压缸(3)的上高压油腔(18)相连，比例方向阀(12)的B口经限速阀(14)与双活塞式液压缸(3)的下高压油腔(17)相连；溢流阀(10)的入口与单向阀(11)的出口相连，溢流阀(10)的出口与油箱(32)相连；旁通阀(13)一端与双活塞式液压缸(3)的上高压油腔(18)相连，另一端与双活塞式液压缸(3)的下高压油腔(17)相连；双活塞式液压缸(3)的大气腔(24)通过空气过滤器(23)与大气相通；失电保护阀(30)的一端同时与高压气瓶(26)、闸阀(27)的出口和泄压阀(29)的入口相连，另一端经液动切断阀(25)与双活塞式液压缸(3)的高压气腔(15)相连；运动参考单元(7)和激光测距仪(21)的电信号均接入PLC控制单元(31)，PLC控制单元(31)输出控制电信号与比例方向阀(12)、旁通阀(13)、失电保护阀(30)和变频电机(8)连接。