一种半主动式升沉补偿装置液压控制系统.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN106286428A(43)申请公布日2017.01.04(21)申请号201610936103.8(22)申请日2016.11.01(71)申请人中国石油大学（华东）地址266580山东省青岛市经济技术开发区长江西路66号(72)发明人姜浩张宝平何俊彬杨清志(74)专利代理机构青岛高晓专利事务所37104代理人杨大兴(51)Int.Cl.F15B1/02(2006.01)F15B11/22(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图1页(54)发明名称一种半主动式升沉补偿装置液压控制系统(57)摘要本发明涉及一种半主动式升沉补偿装置液压控制系统，用于游车大钩升沉补偿装置，该系统的补偿液压缸活塞杆通过动滑轮组与大钩相连，补偿液压缸无杆腔通过分流集流阀与辅助液压缸有杆腔连接，辅助液压缸无杆腔与气液蓄能器连接，气液蓄能器与高压气瓶管路上串联二位二通比例阀，并联工作气瓶和放气阀，辅助液压缸活塞杆与主动液压缸的活塞杆连接在一起，电液比例方向阀的A口和B口分别与主动液压缸的有杆腔和无杆腔连接，电液比例方向阀与液压泵的管路上串联有单向阀，并联电磁溢流阀，在回油管路上串联有背压阀，该液压系统兼具被动、主动两种补偿方式的优点，保证其既具有较高的补偿效率又具有较低的能耗。CN106286428ACN106286428A权利要求书1/1页1.一种半主动式升沉补偿装置液压控制系统，包括补偿液压缸(8)、大钩(9)、钢丝绳(10)、动滑轮(11)，两个补偿液压缸(8)的活塞杆上部分别设有动滑轮(11)，两个动滑轮(11)有钢丝绳(10)缠绕，每个钢丝绳(10)的一端连接钻井平台上，一端连接大钩，被动补偿部分，压缩气液蓄能器(15)的气体或释放气液蓄能器(15)的气体来补偿波浪引起平台的垂直位移，主动补偿部分，由电液比例方向阀(7)控制主动液压缸(14)，其特征在于：补偿液压缸(8)的无杆腔通过分流集流阀(12)与辅助液压缸(13)的有杆腔连接，补偿液压缸(8)有杆腔内预装油液与空气相通，辅助液压缸(13)无杆腔与气液蓄能器(15)通过油管连接，气液蓄能器(15)的气囊口连接工作气瓶(16)，气液蓄能器(15)与高压气瓶(19)的管路上串联二位二通比例阀(18)，二位二通比例阀(18)处于常闭状态，气液蓄能器(15)与二位二通比例阀(18)的管路上并联有放气阀(17)，辅助液压缸(13)的活塞杆与主动液压缸(14)的活塞杆连接在一起，在电液比例方向阀(7)与变量泵(3)的管路上串联有单向阀(6)，在电液比例方向阀(7)与液压泵(3)的管路上并联有电磁溢流阀(4)，电磁溢流阀(4)的另一端接回油箱(1)，液压泵(3)由电机(2)带动，电液比例方向阀(7)的T口接回油箱(1)，电液比例方向阀(7)与油箱(1)的管路上串联有背压阀(5)。2CN106286428A说明书1/3页一种半主动式升沉补偿装置液压控制系统技术领域[0001]本发明涉及一种半主动式升沉补偿装置液压控制系统，属于海洋能源开采控制领域。背景技术[0002]浮船式式钻井平台是深海钻井的主要设备，具有移动灵活、适应水深大、自持能力强、载重储藏量大等优点。钻井平台在波浪的作用下产生的上下升沉运动将引起井架及大钩上悬吊着的整个钻杆周期性上下运动，使得钻头与井底之间的钻进压力变化，甚至当钻压减小到一定程度，会使钻头脱离井底，无法继续正常钻进，降低钻头和钻杆的寿命，产生安全生产隐患，造成巨大的经济损失。因此，必须对浮船式钻进平台的升沉运动采取适当的补偿措施。游车大钩补偿不需要专门的井架，结构简单，补偿方便等优点，在油气勘探开发中应用较广泛。但现有的被动、主动、半主动补偿装置分别存在精度低、耗能大、液压系统复杂等问题。发明内容[0003]本发明的目的在于提供一种半主动式升沉补偿液压控制系统，用于游车大钩升沉补偿装置，解决现有补偿技术中耗能大，补偿精度低，液压系统复杂的问题。[0004]本发明所采用的技术方案是，提供一种半主动式升沉补偿装置液压控制系统，包括油箱、电机、变量泵、电磁溢流阀、背压阀、单向阀、电液比例方向阀、补偿液压缸、大钩，钢丝绳，动滑轮，分流集流阀、辅助液压缸、主动液压缸、气液蓄能器、工作气瓶、放气阀、二位二通比例阀、高压气瓶，其中，补偿液压缸的活塞杆通过动滑轮组与大钩相连，补偿液压缸的无杆腔通过分流集流阀与辅助液压缸有杆腔连接，补偿液压缸有杆腔预装一定油液与空气相通，辅助液压缸无杆腔与气液蓄能器通过油管连接，气液蓄能器气囊口连接工作气瓶，气液蓄能器与高压气瓶管路上串联二位二通比例阀，二位二通比例阀处于常闭状态，气液蓄能器与二位二通比例阀管路上并联有放气阀，辅助液压缸的活塞杆与主动液压缸的活塞杆连接在一起，电液