一種直接泵控式電液升沉補償裝置制造方法及圖紙

本實用新型專利技術公開了一種直接泵控式電液升沉補償裝置。伺服電機帶動雙向液壓泵轉動，其兩輸出端分別與單出桿液壓缸的有桿腔和無桿腔連接，在兩輸出端間還并聯兩個反向安裝的溢流閥；蓄能器與單出桿液壓缸有桿腔側、快插接頭連接和第一壓力傳感器連接，雙向液壓泵的兩輸出端分別接有第二壓力、第三壓力傳感器，伺服電機上接有轉速傳感器，所有傳感器和伺服電機驅動器分別與控制計算機連接；動滑輪連接于單出桿液壓缸的活塞桿上，靜滑輪連接于單出桿液壓缸的底部，內置式位移傳感器安裝在單出桿液壓缸內。本實用新型專利技術通過直接泵控差動缸閉式回路構成自治裝置，集成伺服電機與液壓元件，傳感器，由控制計算機進行閉環控制，無節流損失。

【技術實現步驟摘要】
【專利摘要】本技術公開了一種直接泵控式電液升沉補償裝置。伺服電機帶動雙向液壓泵轉動，其兩輸出端分別與單出桿液壓缸的有桿腔和無桿腔連接，在兩輸出端間還并聯兩個反向安裝的溢流閥；蓄能器與單出桿液壓缸有桿腔側、快插接頭連接和第一壓力傳感器連接，雙向液壓泵的兩輸出端分別接有第二壓力、第三壓力傳感器，伺服電機上接有轉速傳感器，所有傳感器和伺服電機驅動器分別與控制計算機連接；動滑輪連接于單出桿液壓缸的活塞桿上，靜滑輪連接于單出桿液壓缸的底部，內置式位移傳感器安裝在單出桿液壓缸內。本技術通過直接泵控差動缸閉式回路構成自治裝置，集成伺服電機與液壓元件，傳感器，由控制計算機進行閉環控制，無節流損失?！緦＠f明】一種直接泵控式電液升沉補償裝置
本技術涉及起重機升沉補償控制系統，尤其是涉及一種直接栗控式電液升沉補償裝置。
技術介紹
21世紀以來，全世界對能源的需求日益增加，海洋成為各國新世紀能源戰略的重點，世界各國紛紛加大了對海洋開發的力度。隨著海洋石油的大量開發，大型海上工程也蓬勃發展，在這些工程中海上起重機則是關鍵設備之一。由于海浪運動造成的船體升沉運動與擺動，極大的限制了海上起重機的作業能力，不僅會降低吊裝的就位精度，增加作業的危險性，還會在結構上產生附加動載荷，嚴重時會導致設備的損壞和人員的傷亡。消除海浪運動對起重機作業的影響成為海上起重機與地面起重機最大的技術區別?，F有用于消除海浪運動影響的發展較成熟的單元技術，如恒張力技術及升沉補償技術，主要是針對船載設備進行研發的，且其控制目標是通過連續的補償保持負載在水中位置恒定，而海洋平臺起重機的控制目標應是在海浪運動的條件下，不受船體升沉運動的影響，平穩的將負載提升離開且能夠平穩下放至補給船甲板，一旦貨物提升離開甲板或放置在甲板上后，就無需再進行補償。主動式升沉補償技術是基于安裝于船體的傳感器對船體運動的檢測實現的，而對于海洋平臺起重機而言，起重機作業船只不可能是同一條船，且起重機距離船只垂直距離近百米，對于船體位置信息的檢測通過在補給船上安裝傳感器實現是不現實的，應采用非接觸式測量裝置。目前國際及國內制造商的海洋平臺起重機，解決海浪運動的措施仍是配置恒張力功能，升沉補償技術由于在海洋平臺起重機條件下船體運動檢測不便，沒有大規模使用，但事實上對于海洋平臺起重機而言，無論是恒張力技術還是現有的升沉補償技術，只能使海洋平臺起重機的起吊過程不受船體升沉影響，而下落過程依然受到船體運動的影響，起重機的完整操作包含提升與下放兩個過程，因此現有技術只能解決問題的一半。綜上所述，因此現有單元技術直接移用到海洋平臺起重機上是不合適的。針對海洋平臺起重機特殊的操作要求與控制要求，研發適合于海洋平臺起重機的運動控制系統，保證在海浪運動的條件下，不受船體升沉運動的影響，平穩的將負載提升離開且能夠平穩下放至補給船甲板，不但具有實用性，且在國際上也屬前沿，能夠大幅提升我國海洋平臺起重機在關鍵技術上的不足，提升國際市場競爭力。基于以上原因，作者提出了利用視頻測距的海洋平臺起重機升沉補償運動控制系統及方法，而直接栗控式電液升沉補償裝置作為利用視頻測距的海洋平臺起重機升沉補償運動控制系統及方法的執行機構，起到關鍵作用?，F有的升沉補償裝置分為被動式升沉補償與主動式升沉補償兩類，其中被動式升沉補償是借助氣體的彈性，被動的對船只升沉運動進行補償;主動式升沉補償裝置通過檢測船只運動，由控制器進行控制，對船只的升沉運動進行主動的補償。主動式升沉補償又分為以液壓缸作為執行元件的線性補償、以液壓馬達作為執行元件的回轉補償兩類。所述的直接栗控式電液升沉補償裝置屬于主動式升沉補償中線性補償技術的一種?，F有的主動式線性補償技術，其液壓系統均采用閥控開式回路，需要配備液壓油源、液壓閥組才能工作，不但體積龐大，管路連接復雜，元件多，且由于節流損失，整個系統效率很低。
技術實現思路
綜合現有各類型的升沉補償技術的優點，克服其缺點，本技術的目的在于提供一種直接栗控式電液升沉補償裝置，作為利用視頻測距的海洋平臺起重機升沉補償運動控制系統的執行機構，能夠進行起重機提升與下放全過程的智能升沉運動補償、使起重機能夠平穩的將負載提升離開且能夠平穩下放至補給船甲板。為了達到上述專利技術目的，本技術采用的技術方案是:本技術包括伺服電機驅動器、伺服電機、雙向液壓栗、蓄能器、快插接頭、兩個溢流閥、單出桿液壓缸、動滑輪、靜滑輪、三個壓力傳感器、轉速傳感器和內置式位移傳感器；由伺服電機驅動器驅動的伺服電機帶動雙向液壓栗轉動，雙向液壓栗的兩輸出端分別與單出桿液壓缸的有桿腔和無桿腔連接，在雙向液壓栗的兩輸出端間并聯兩個反向安裝的溢流閥；蓄能器分三路，第一路與單出桿液壓缸有桿腔側連接，第二路與快插接頭連接，第三路與第一壓力傳感器連接，雙向液壓栗的兩輸出端分別接有第二壓力傳感器和第三壓力傳感器，伺服電機上接有轉速傳感器，三個壓力傳感器、轉速傳感器、內置式位移傳感器和伺服電機驅動器分別與控制計算機連接;動滑輪連接于單出桿液壓缸的活塞桿上，靜滑輪連接于單出桿液壓缸的底部，內置式位移傳感器安裝在單出桿液壓缸內。所述伺服電機、雙向液壓栗、單出桿液壓缸、蓄能器、兩個溢流閥、快插接頭、三個壓力傳感器、轉速傳感器和內置式位移傳感器均集成構成自治裝置。所述動滑輪、單出桿液壓缸的活塞桿和靜滑輪位于同一條軸線上。所述蓄能器第一路與兩個反向安裝的液控單向閥的一端連接后，兩個反向安裝的液控單向閥的另一端并聯在雙向液壓栗的兩輸出端間。本技術具有的有益效果是:本技術通過所述的直接栗控差動缸閉式回路構成自治裝置，集成伺服電機與液壓元件、傳感器，由控制計算機進行閉環控制，實現機電液一體化設計，大大減少元件數量與裝置體積，無節流損失，且能進行能量回收，顯著提高能效，其結構緊湊，系統簡單，使用、維護方便，具有廣泛的實用性與先進性?！靖綀D說明】圖1是本技術的實施例1的結構示意圖。圖2是本技術的實施例2的結構示意圖。圖中:1、控制計算機，2、伺服電機驅動器，3、伺服電機，4、雙向液壓栗，5、蓄能器，6、快插接頭，7、溢流閥，8、單出桿液壓缸，9、動滑輪，1、靜滑輪，11、壓力傳感器，12、轉速傳感器，13、內置式位移傳感器，14、液壓管路，15、電氣連接，16、液控單向閥?！揪唧w實施方式】下面結合附圖和實施例對本技術作進一步的說明。如圖1所示，本技術包括控制計算機1、伺服電機驅動器2、伺服電機3、雙向液壓栗4、蓄能器5、快插接頭6、兩個溢流閥7、單出桿液壓缸8、動滑輪9、靜滑輪10、三個壓力傳感器11、轉速傳感器12和內置式位移傳感器13。由伺服電機驅動器2驅動的伺服電機3帶動雙向液壓栗4轉動，雙向液壓栗4的兩輸出端分別經液壓管路14與單出桿液壓缸8的有桿腔和無桿腔連接，在雙向液壓栗4的兩輸出端間并聯兩個反向安裝的溢流閥7;蓄能器5分三路，第一路與單出桿液壓缸8有桿腔側連接，第二路與快插接頭6連接，第三路與第一壓力傳感器11連接，雙向液壓栗4的兩輸出端分別接有第二壓力傳感器11和第三壓力傳感器11，伺服電機3上接有轉速傳感器12，三個壓力傳感器11、轉速傳感器12、內置式位移傳感器13和伺服電機驅動器2分別經電氣連接15與控制計算機本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種直接泵控式電液升沉補償裝置，其特征在于：包括伺服電機驅動器(2)、伺服電機(3)、雙向液壓泵(4)、蓄能器(5)、快插接頭(6)、兩個溢流閥、單出桿液壓缸(8)、動滑輪(9)、靜滑輪(10)、三個壓力傳感器、轉速傳感器(12)和內置式位移傳感器(13)；由伺服電機驅動器(2)驅動的伺服電機(3)帶動雙向液壓泵(4)轉動，雙向液壓泵(4)的兩輸出端分別與單出桿液壓缸(8)的有桿腔和無桿腔連接，在雙向液壓泵(4)的兩輸出端間并聯兩個反向安裝的溢流閥(7)；蓄能器(5)分三路，第一路與單出桿液壓缸(8)有桿腔側連接，第二路與快插接頭(6)連接，第三路與第一壓力傳感器連接，雙向液壓泵(4)的兩輸出端分別接有第二壓力傳感器和第三壓力傳感器，伺服電機(3)上接有轉速傳感器(12)，三個壓力傳感器、轉速傳感器(12)、內置式位移傳感器(13)和伺服電機驅動器(2)分別與控制計算機(1)連接；動滑輪(9)連接于單出桿液壓缸(8)的活塞桿上，靜滑輪(10)連接于單出桿液壓缸(8)的底部，內置式位移傳感器(13)安裝在單出桿液壓缸(8)內。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：龔國芳，張亞坤，王鶴，汪慧，楊華勇，
申請(專利權)人：浙江大學，
類型：新型
國別省市：浙江;33