一種海洋勘查裝置提取及其波浪補償系統的製作方法

2023-06-11 01:20:26

專利名稱：一種海洋勘查裝置提取及其波浪補償系統的製作方法
技術領域：
本實用新型適用於海洋勘察裝置,尤其是用於水深為1500m-3000m海域勘察作業裝置的一種降放及其波浪補償系統。
背景技術：
目前，海上作業所用的波浪補償系統按動力供應來分主要有被動補償和主動補償兩種。被動型波浪補償系統的補償動力來源於船的升沉，當船升沉時，依靠海浪的舉升力和船自身的重力來壓縮和釋放蓄能器中的壓縮空氣，從而實現升沉補償。該類型的波浪補償系統幾乎不消耗動力，因此應用比較廣泛。但是其最大缺點就是補償性能不穩定，滯後比較大。主動型波浪補償系統的補償工作依靠補償系統本身的動力機的能源來工作的，如液壓泵。該類型補償系統可以採用反饋控制，抗幹擾能力強，適應性好，補償精度高，補償性能穩 定，但是消耗的功率較大，只適合於小功率場合。海洋勘察裝置是一種比較特殊的海上作業設備，同樣，單純依靠被動補償滿足不了動力需要，而完全依賴主動補償能源消耗又過大，在追求節約能源的今天，希望有一種更加科學、合理補償系統問世。

實用新型內容本實用新型擬提供一種兼顧主動和被動補償兩種動力的海洋勘查裝置提取及其波浪補償系統，達到海洋勘查裝置在升降過程中補償效果好，性能穩定的目的。本實用新型的目的由以下技術方案予以解決一種海洋勘查裝置提取及其波浪補償系統，其特徵在於主泵的兩個出口分別與第一選擇閥組和第二選擇閥組的進口相連，第一選擇閥組的出口與衝刷閥組的P 口、液壓絞車的油口相連，第二選擇閥組的出口與衝刷閥組的T 口、平衡閥的進口相連，平衡閥的出口與液壓絞車的油口相連組成閉式迴路的起升側；溢流閥的進口與補償油缸的充油口、液控單向閥的出口相連，補償油缸的出口與蓄能器、氮氣瓶以及充氣球閥和壓力表相連，換向閥的P 口與單向閥的出口相連，換向閥的T 口與油箱連接，主泵與油箱、輔助泵與油箱之間裝有球閥；液壓絞車的鋼絲繩繞過補償油缸的滑輪組，與勘查裝置連接。進一步，所述補償油缸主要由0280mm柱塞油缸加6倍率滑輪組組成，油缸行程1600mm,即 ±800mm。進一步，所述補償油缸油口安全設定壓力25Mpa，壓力大小由溢流閥調節。進一步，在所述補償油缸行程±0. 5m設置油缸行程上限位開關和油缸行程下限位開關。本系統包括主泵、選擇閥組、平衡閥組、衝刷閥組和液壓絞車組成的設備提取液壓系統和油缸、蓄能器、氮氣瓶、換向閥及傳感器組成的波浪補償系統。主泵的兩個出口分別與第一選擇閥組和第二選擇閥組的進口相連，第一選擇閥組的出口與衝刷閥組的P 口、液壓絞車的油口相連，第二選擇閥組的出口與衝刷閥組的T 口、平衡閥的進口相連，平衡閥的出口與液壓絞車的油口相連組成閉式迴路的起升側。該閉式迴路用於控制液壓絞車正反轉，從而提升和降放勘查裝置。溢流閥的進口與補償油缸的充油口、液控單向閥的出口相連，補償油缸的出口與蓄能器、氮氣瓶以及充氣球閥和壓力表相連，換向閥的P 口與單向閥的出口相連，換向閥的T 口與油箱連接，主泵與油箱、輔助泵與油箱之間裝有球閥。本實用新型的優點本實用新型中提升液壓迴路採用閉式迴路，大大減小油箱體積，波浪補償採用被動補償和主動補償相結合，功率消耗小，補償精度高。
圖I是本實用新型海洋勘查裝置提取及其波浪補償系統與海洋勘查裝置配置的原理圖。圖中，I是油箱，2是球閥，3是主泵，4是第一選擇閥組，5是第二選擇閥組，6是衝刷閥組，7是平衡閥，8是液壓絞車，9是充氣球閥，10是壓力表，11是氮氣瓶，12是蓄能器，13是補償油缸，14是上限位開關，15是下限位開關，16是勘查裝置，17是溢流閥，18是液控單向閥，19是換向閥，20是單向閥，21是輔泵
具體實施方式
一種海洋勘查裝置提取及其波浪補償系統，主泵3的兩個出口分別與第一選擇閥組4和第二選擇閥組5的進口相連，第一選擇閥組4的出口與衝刷閥組6的P 口、液壓絞車8的油口相連，第二選擇閥組5的出口與衝刷閥組6的T 口、平衡閥7的進口相連，平衡閥7的出口與液壓絞車8的油口相連組成閉式迴路的起升側；溢流閥17的進口與補償油缸13的充油口、液控單向閥18的出口相連，補償油缸13的出口與蓄能器12、氮氣瓶11以及充氣球閥9和壓力表10相連，換向閥19的P 口與單向閥20的出口相連，換向閥19的T 口與油箱I連接，主泵3與油箱I、輔助泵21與油箱I之間裝有球閥2 ;液壓絞車8的鋼絲繩繞過補償油缸13的滑輪組，與勘查裝置16連接。所述補償油缸13主要由0280mm柱塞油缸加6倍率滑輪組組成，油缸行程1600mm,即 ±800mm。所述補償油缸13油口安全設定壓力25Mpa，壓力大小由溢流閥17調節。在所述補償油缸13行程±0. 5m設置上限位開關14和下限位開關15。起升絞車8的鋼絲繩先繞過補償油缸13的滑輪組，然後與勘查裝置16連接，勘查裝置的升降由選擇閥組4和5控制，選擇閥組打開，主泵3為液壓絞車8馬達供油，驅動液壓絞車8轉動，該系統採用閉式迴路，因此衝刷閥組6用來衝刷油路中的雜質。低海況條件下，波浪補償以無動力的快速被動補償為主，此時絞車是停機待命狀態，但液壓主泵3處於中間空運轉位置工作。被動波浪補償由補償油缸13，活塞式蓄能器12及氮氣瓶11組成；補償油缸13主要由O 280_柱塞油缸加6倍率滑輪組組成，油缸行程1600mm即±800mm，因此補償範圍為±4800mm。當海面有±3m的巨浪時，船體的上下波動應在±3m以下，為了確保絞車鋼絲繩張緊力保持在一定的範圍，通過波浪補償油缸13、及其連接的蓄能器組12控制油缸伸縮，從而收緊放鬆對應的鋼絲繩，即通過補償油缸13和蓄能器組12給予液壓絞車8鋼絲繩一定的張力補償，補償張力20kN 50kN。補償油缸13通過輔泵21充油，補償油缸13油口安全設定壓力25Mpa，壓力大小由溢流閥17調節。被動補償中勘察裝置16的提升和降放是通過絞車8正反轉帶動，整個液壓系統為閉式設計，當裝置16到海底後，絞機停止，由於船體會隨波浪上下浮動，對鋼絲繩造成突然張緊，影響勘察工作，因此需要對設備進行補償。補償油缸13為柱塞式，油缸安裝在船的固定支架上，當船體隨波浪上下波動時，補償油缸13柱塞上下伸縮，調節鋼絲繩長度，對勘察設備進行位移補償，此時為被動補償。(鋼絲繩松時，補償油缸柱塞在油壓作用下往上伸出，補償油缸油壓根據水深計算值設定好，鋼絲繩張緊時，補償油缸壓力增加，柱塞在鋼絲繩的拉力下向下伸進，油缸裡的油液進入蓄能器12，直至壓力達到設定值時停止。) 主動補償主要針對勘查裝置16的波浪漂移補償和惡劣海況超工況時的補償，為絞車動力主動補償。漂移補償時的設置主要是針對克服船舶隨流漂移後繩長變化。繩長變化大至有以下三種原因①船體動力定位誤差漂移造成繩長變化漲落潮造成的繩長變化；③海流水阻力導致鋼絲繩形成弧度而造成的繩長變化。漂移主動補償的設置為工作電機油泵組始終開啟待命，在補償油缸13行程±0. 5m設置油缸行程上限位開關14和油缸行程下限位開關15，當柱塞在±0. 5m內運行時屬於正常的±3m波浪補償，當柱塞越過±500mm的行程時，觸動相應的行程開關，此開關發出的信號通過電氣控制器的邏輯控制，操作對應絞車8的主油路，使油泵3輸出油流驅動絞車收繩或放繩以補償繩長變化，促使補償油缸柱塞的運行範圍恢復到±0. 5m的正常範圍內。
權利要求1.一種海洋勘查裝置提取及其波浪補償系統，其特徵在於 主泵(3)的兩個出口分別與第一選擇閥組(4)和第二選擇閥組(5)的進口相連，第一選擇閥組⑷的出口與衝刷閥組(6)的P 口、液壓絞車⑶的油口相連，第二選擇閥組(5)的出口與衝刷閥組(6)的T 口、平衡閥(7)的進口相連，平衡閥(7)的出口與液壓絞車(8)的油口相連組成閉式迴路的起升側； 溢流閥(17)的進口與補償油缸(13)的充油口、液控單向閥(18)的出口相連，補償油缸(13)的出口與蓄能器(12)、氮氣瓶(11)以及充氣球閥(9)和壓力表(10)相連，換向閥(19)的P 口與單向閥(20)的出口相連，換向閥(19)的T 口與油箱⑴連接，主泵(3)與油箱(I)、輔助泵(21)與油箱⑴之間裝有球閥⑵； 液壓絞車(8)的鋼絲繩繞過補償油缸(13)的滑輪組，與勘查裝置(16)連接。
2.根據權利要求I所述海洋勘查裝置提取及其波浪補償系統，其特徵在於所述補償油缸(13)主要由①280mm柱塞油缸加6倍率滑輪組組成，油缸行程1600mm，S卩±800mm。
3.根據權利要求I所述海洋勘查裝置提取及其波浪補償系統，其特徵在於所述補償油缸(13)油口安全設定壓力25Mpa，壓力大小由溢流閥(17)調節。
4.根據權利要求I所述海洋勘查裝置提取及其波浪補償系統，其特徵在於在所述補償油缸(13)行程±0. 5m設置上限位開關(14)和下限位開關(15)。
專利摘要本實用新型適用於海洋勘察裝置，一種海洋勘查裝置提取及其波浪補償系統，主泵(3)的兩個出口分別與第一選擇閥組(4)和第二選擇閥組(5)的進口相連，第一選擇閥組(4)的出口與衝刷閥組(6)的P口、液壓絞車(8)的油口相連，第二選擇閥組(5)的出口與衝刷閥組(6)的T口、平衡閥(7)的進口相連；溢流閥(17)的進口與補償油缸(13)的充油口、液控單向閥(18)的出口相連，補償油缸(13)的出口與蓄能器(12)、氮氣瓶(11)以及充氣球閥(9)和壓力表(10)相連，換向閥(19)的P口與單向閥(20)的出口相連，換向閥(19)的T口與油箱(1)連接，主泵(3)輔助泵(21)分別與油箱(1)之間裝有球閥(2)；液壓絞車(8)與勘查裝置(16)連接。本實用新型大大減小油箱體積，採用被動補償和主動補償相結合方式，功率消耗小，補償精度高。
文檔編號B66D1/08GK202429940SQ20122002117
公開日2012年9月12日 申請日期2012年1月17日 優先權日2012年1月17日
發明者徐志強, 江濤, 王志勇, 諶志新 申請人:中國水產科學研究院漁業機械儀器研究所