CN105605033A - 自给式压力补偿***及其压力监控方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种自给式压力补偿***及其压力监控方法，其中自给式压力补偿***包括开关控制装置、供油装置、能够实时检测自身内腔压力变化的压力补偿装置以及与压力补偿装置相关联的动力单元，压力补偿装置向动力单元供油；开关控制装置根据压力补偿装置的检测结果，若内腔压力小于预定的第一门限，触发供油装置向压力补偿装置供油；若内腔压力大于预定的第二门限，触发供油装置停止向压力补偿装置供油。从而能够实时检测压力补偿装置内腔压力并能够实现自动补油，可有效为动力单元提供压力补偿。

Description

自给式压力补偿***及其压力监控方法
技术领域
本发明涉及压力补偿领域，尤其涉及一种自给式压力补偿***及其压力监控方法。
背景技术
随着人类在水下甚至深海勘探施工的设备越来越多，使得压力补偿装置也越来越多的被应用于平衡施工设备动力单元的内部压力、降低动力单元对于密封的要求。对于受冲击较为强烈的动力单元，为了更好的实现密封效果，最好能够保证动力单元内部压力稍高于外界压力。
目前的增压式压力补偿装置大都是独立的应用于施工设备上，但是由于施工设备不可避免的漏油现象，导致增压式压力补偿装置的预压力逐渐变小，因此，需要经常性的提出水面进行人工补油。而现有的增压式压力补偿装置无法实时检测其内部的增压值，只能人工去观察压力补偿装置活塞的位置来判断是否需要补油。这一过程不仅降低施工效率，更为严重的是可能因无法及时补油而造成动力单元内部渗水的情况发生。
发明内容
本发明提供了一种自给式压力补偿***及其压力监控方法，能够实时检测压力补偿装置内腔压力并能够实现自动补油，可有效为动力单元提供压力补偿。
根据本发明的一个方面，提供一种自给式压力补偿***，包括开关控制装置、供油装置、能够实时检测自身内腔压力变化的压力补偿装置以及与压力补偿装置相关联的动力单元，压力补偿装置向动力单元供油，其中：
开关控制装置，用于根据所述压力补偿装置的检测结果，若所述压力补偿装置检测到内腔压力小于预定的第一门限时，触发所述供油装置向所述压力补偿装置供油；若所述压力补偿装置检测到内腔压力大于预定的第二门限时，触发所述供油装置停止向所述压力补偿装置供油。
在一个实施例中，在供油装置向所述压力补偿装置供油时，开关控制装置断开所述压力补偿装置和所述动力单元之间的油路；在所述供油装置停止向所述压力补偿装置供油时，开关控制装置开通所述压力补偿装置和所述动力单元之间的油路。
在一个实施例中，在压力补偿装置与动力单元连接油路上还连接有备用皮囊，用于在压力补偿装置和所述动力单元之间油路断开时，为动力单元提供压力补偿。
在一个实施例中，压力补偿装置包括位移传感器和活塞，位移传感器固定在压力补偿装置上端，活塞能够在压力补偿装置的内腔中上下移动；
位移传感器检测活塞相对于所述压力补偿装置上端的位置，若检测到的位置小于第一预定值时，则指示开关控制装置内腔压力小于预定的第一门限；若检测到的位置大于第二预定值时，则指示开关控制装置内腔压力大于预定的第二门限。
在一个实施例中，供油装置包括储油箱，储油箱中设有储油皮囊，储油皮囊与第一主油路连接；
开关控制装置具体在触发供油装置向压力补偿装置供油时，开通第一主油路，以便通过第一主油路向储油皮囊供油，储油皮囊因体积增大挤压储油箱中的油，通过储油箱与压力补偿装置之间的油路进入压力补偿装置，以便压力补偿装置中的活塞向下移动；
开关控制装置具体在触发供油装置停止向压力补偿装置供油时，切断第一主油路，以便停止向储油皮囊供油。
在一个实施例中，在第一主油路上设置第一换向阀，在压力补偿装置和相关联的动力单元之间的油路上设置第二换向阀，分别由第一换向阀和第二换向阀控制相应油路的通断状态。
在一个实施例中，在储油箱和压力补偿装置之间的油路上设置单向阀，用于防止压力补偿装置中的油倒流回储油箱。
在一个实施例中，储油皮囊还与第二主油路连接，储油箱和压力补偿装置分别与第三主油路连接；
在***补油阶段，开通第二主油路和第三主油路，以便通过第三主油路向储油箱和压力补偿装置供油，储油皮囊的油由于受到挤压而通过第二主油路排出；
在储油皮囊被排空、压力补偿装置及其相关联的动力单元和备用皮囊中充满油后，切断第二主油路和第三主油路。
在一个实施例中，储油箱具有可封闭排气孔，以便在***补油阶段排出储油箱中的空气；
压力补偿装置具有可封闭排气孔，以便在***补油阶段排出压力补偿装置中的空气。
在一个实施例中，储油箱上的可封闭排气孔设置在储油箱上方，压力补偿装置上的可封闭排气孔设置在压力补偿装置上方。
在一个实施例中，压力补偿装置的数量为N，N≥1。
在一个实施例中，开关控制装置具体在***中的第i个压力补偿装置检测到内腔压力小于预定的第一门限时，开通储油箱和第i个压力补偿装置之间的油路；若第i个压力补偿装置检测到内腔压力大于预定的第二门限时，切断储油箱和第i个压力补偿装置之间的油路，其中1≤i≤N。
在一个实施例中，在储油箱和各压力补偿装置之间的油路上分别设置补偿换向阀；由补偿换向阀控制相应油路的通断状态。
根据本发明的另一方面，提供一种自给式压力补偿***的压力监控方法，
判断储油箱中的油量是否充足；
若储油箱中的油量不充足，则进行报警提示，以便进行***补油；
若储油箱中的油量充足，则进一步实时检测压力补偿装置中活塞相对于压力补偿装置上端的位置；
判断位置是否小于第一预定值；
若位置小于第一预定值，则启动补油处理；
若位置不小于第一预定值，则进一步判断活塞的位置是否大于第二预定值；
若位置大于第二预定值，则停止补油处理。
在一个实施例中，启动补油处理具体为切断压力补偿装置和动力单元之间的油路，并开通第一主油路、以及压力补偿装置和储油箱之间的油路；
停止补油处理具体为开通压力补偿装置和动力单元之间的油路，并断开第一主油路、以及压力补偿装置和储油箱之间的油路。
在一个实施例中，若位置不大于第二预定值，则进一步判断储油箱进行补油的时间是否大于预定的第一时间；
若储油箱进行补油的时间大于预定的第一时间，则进行报警提示，以便进行检修。
在一个实施例中，在启动补油处理或停止补油处理后，还执行判断储油箱进行补油的时间是否大于预定的第一时间的步骤。
在一个实施例中，若储油箱进行补油的时间不大于预定的第一时间，则进一步判断储油箱两次相邻补油之间的时间间隔是否小于第二时间；
若储油箱两次相邻补油之间的时间间隔小于第二时间，则进行报警提示，同时开通第一主油路，并开通压力补偿装置和相应动力单元之间的油路。
本发明的自给式压力补偿***及其压力监控方法，其中自给式压力补偿***包括开关控制装置、供油装置、能够实时检测自身内腔压力变化的压力补偿装置以及与压力补偿装置相关联的动力单元，压力补偿装置向动力单元供油；开关控制装置根据压力补偿装置的检测结果，若内腔压力小于预定的第一门限，触发供油装置向压力补偿装置供油；若内腔压力大于预定的第二门限，触发供油装置停止向压力补偿装置供油。从而能够实时检测压力补偿装置内腔压力并能够实现自动补油，可有效为动力单元提供压力补偿。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明自给式压力补偿***一个实施例的示意图。
图2为本发明自给式压力补偿***另一个实施例的示意图。
图3为本发明自给式压力补偿***又一个实施例的示意图。
图4为本发明自给式压力补偿***的压力监控方法一个实施例的示意图。
图5为本发明自给式压力补偿***的压力监控方法另一个实施例的示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。
同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。
在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
图1为本发明自给式压力补偿***一个实施例的示意图。如图1所示，***包括开关控制装置1、供油装置2、能够实时检测自身内腔压力变化的压力补偿装置3、以及与压力补偿装置3相关联的动力单元4，压力补偿装置3向动力单元4供油。其中：
开关控制装置1，用于根据压力补偿装置3的检测结果，若压力补偿装置3检测到内腔压力小于预定的第一门限V1时，触发供油装置2向压力补偿装置3供油；若压力补偿装置3检测到内腔压力大于预定的第二门限V2时，触发供油装置2停止向压力补偿装置3供油。
本发明的自给式压力补偿***能够实时检测压力补偿装置内腔压力并能够实现自动补油，可有效为动力单元提供压力补偿，同时提高了工作效率。
在一个实施例中，如图1所示，在供油装置2向压力补偿装置3供油时，开关控制装置1切断压力补偿装置3和动力单元4之间的油路；在供油装置2停止向压力补偿装置3供油时，开关控制装置1开通压力补偿装置3与动力单元4之间的油路，以便为动力单元4提供压力补偿。
在一个实施例中，如图1所示，在压力补偿装置3与动力单元4连接油路上还连接有备用皮囊5，用于在压力补偿装置3和动力单元4之间油路断开时，为动力单元4提供压力补偿。
下面通过具体实施例对本发明进行说明。图2为本发明自给式压力补偿***另一个实施例的示意图。如图2所示，该***中的压力补偿装置3包括位移传感器31和活塞32，活塞32能够在压力补偿装置3的内腔中上下移动，位移传感器31固定在压力补偿装置3的上端，能够检测活塞32相对于压力补偿装置3的上端的位置。在一个实施例中，活塞32和压力补偿装置3的上端通过弹簧连接，位移传感器31通过检测弹簧的拉伸长度来检测活塞32相对于压力补偿装置3的上端的位置S。
若位移传感器31检测到的位置S小于第一预定值X1时，则指示开关控制装置1内腔压力小于预定的第一门限V1，开关控制装置1切断压力补偿装置3和动力单元4之间的油路，同时触发供油装置2向压力补偿装置3供油，此时由备用皮囊5向动力单元4供油。
若位移传感器31检测到的位置S大于第二预定值X2时，则指示开关控制装置1内腔压力大于预定的第二门限V2，开关控制装置1触发供油装置2停止向压力补偿装置3供油，同时开通压力补偿装置3和动力单元4之间的油路，以便向动力单元4增压。
在一个实施例中，如图2所示，供油装置2包括储油箱21，储油箱21中设有储油皮囊22，储油皮囊22与第一主油路P1连接。
开关控制装置1具体在触发供油装置2向压力补偿装置3供油时，开通第一主油路P1，以便通过第一主油路P1向储油皮囊22供油，由于储油箱21已充有油，因此第一主油路P1向储油皮囊22充由时，储油皮囊22体积增大，挤压储油箱21中的油通过储油箱21与压力补偿装置3之间的油路进入压力补偿装置3，推动活塞32向下移动，实现对压力补偿装置3的供油。
开关控制装置1具体在触发供油装置2停止向压力补偿装置3供油时，切断第一主油路P1，储油皮囊22体积不再增大，不再挤压储油箱21中的油，实现停止对压力补偿装置3供油。
在一个实施例中，如图2所示，在第一主油路P1上设置第一换向阀6，在压力补偿装置3和相关联的动力单元4之间的油路上设置第二换向阀7，分别由第一换向阀6和第二换向阀7控制相应油路的通断状态。
优选的，第一换向阀6和第二换向阀7可以选用二位二通阀。第一换向阀6为常断二位二通阀，开关控制装置1触发供油装置2向压力补偿装置3供油时接通；第二换向阀7为常通二位二通阀，开关控制装置1触发切断压力补偿装置3和动力单元4之间的油路时断开。
进一步的，在储油箱21和压力补偿装置3之间的油路上设置单向阀8，用于防止压力补偿装置3中的油倒流回储油箱21。
在一个实施例中，如图2所示，储油皮囊22还与第二主油路连接P2，储油箱21和压力补偿装置3分别与第三主油路P3连接。
具体的，在***补油阶段，开通第二主油路P2和第三主油路P3，以便通过第三主油路P3向储油箱21和压力补偿装置3供油，储油皮囊22的油由于受到挤压而通过第二主油路P2排出；在储油皮囊22被排空、压力补偿装置3及其相关联的动力单元4和备用皮囊5中充满油后，切断第二主油路P2和第三主油路P3。
优选的，在第二主油路P2与储油皮囊22之间的油路设置第一截止阀9，以便控制第二主油路P2的通断；在第三主油路P3与储油箱21和压力补偿装置3之间的油路设置第二截止阀10，以便控制第三主油路P3的通断。具体通断操作可以通过人工进行，也可以通过设置控制单元自动完成。
进一步的，储油箱21和压力补偿装置3设置有可封闭排气孔(图2未示出)，用于在***补油阶段排除内部的空气。
优选的，储油箱21上的可封闭排气孔设置在储油箱21上方，压力补偿装置3上的可封闭排气孔设置在压力补偿装置3上方。
优选的，在第一换向阀6与储油皮囊22之间的油路设置减压阀13和第一节流阀11，以防止第一主油路P1向储油皮囊22供油时压力过大对油路和储油皮囊22造成过大的冲击；在第二换向阀7与备用皮囊5和动力单元4之间的油路设置第二节流阀12，以防止压力补偿装置3给动力单元4增压时对备用皮囊5和动力单元4造成过大的冲击。
在一个实施例中，如图3所示，供油装置2可以向N(N≥1)个压力补偿装置3供油。压力补偿装置3i(1≤i≤N)检测其相应的内腔压力，若压力补偿装置3i检测到内腔压力小于预定的第一门限V1i时，开关控制装置1开通储油箱21和压力补偿装置3i之间的油路，优选的，通过备用皮囊5i向动力单元4i供油；若压力补偿装置3i检测到内腔压力大于预定的第二门限V2i时，切断储油箱21和压力补偿装置3i之间的油路，优选的，同时开通压力补偿装置3i与动力单元4i和备用皮囊5i之间的油路。
进一步的，在储油箱21和压力补偿装置3i之间的油路上设置补偿换向阀14i，以控制相应油路的通断状态，使各压力补偿装置3i能够独立完成各自的压力补偿过程。优选的，补偿换向阀14i为常断二位二通阀。
进一步的，如图2和图3所示的自给式压力补偿***中压力补偿装置3可以根据每次补油时活塞32的位移统计补油量，进而开关控制装置1可以根据补油量判断储油箱21内的油量V是否充足，当V小于预设的***补油门限VT时，对***进行补油，压力补偿装置3统计的补油量清零，***补油可以自动进行，也可以手动进行。
图4为本发明自给式压力补偿***的压力监控方法一个实施例的示意图。如图2、图4所示：
步骤401，启动***。
步骤402，检测储油箱21中的油量V是否充足，当V小于***补油门限VT时，进入步骤403，当V≥VT时，进入步骤404。
步骤403，***报警，进入步骤412。
步骤404，检测活塞32相对于压力补偿装置3上端的位置S是否小于第一预定值X1，若S<X1，进入步骤405；若S≥X1，进入步骤406。
步骤405，启动补油处理。
在一个实施例中，步骤405具体为切断压力补偿装置3和动力单元4之间的油路，并开通第一主油路P1、以及压力补偿装置3和储油箱21之间的油路。
步骤406，判断活塞32相对于压力补偿装置3上端的位置S是否大于第二预定值X2，若S>X2，进入步骤407。
步骤407，停止补油处理。
在一个实施例中，步骤407具体为开通压力补偿装置3和动力单元4之间的油路，并断开第一主油路P1、以及压力补偿装置3和储油箱21之间的油路。
本发明的自给式压力补偿***的压力监测方法能够实时检测压力补偿装置内腔压力并能够实现自动补油，可有效为动力单元提供压力补偿，同时提高了工作效率。
进一步的，在步骤406，若S≤X2，则进入步骤408。
步骤408，判断储油箱21进行补油的时间T1是否大于预定的第一时间T1max，若T1>T1max，进入步骤409。
步骤409，***报警，以便进行检修，T1清零。
优选的，在步骤405和步骤407之后，进行步骤408。
进一步的，在步骤408，若T1≤T1max，则进入步骤410。
步骤410，判断储油箱21两次相邻补油之间的时间间隔T2是否小于预定的第二时间T2min，若T2<T2min，进入步骤411。
步骤411，报警提示，开通第一主油路P1，并开通压力补偿装置3和相应动力单元4之间的油路，由第一主油路P1直接向动力单元4补油增压。
进一步的，在步骤411，若T2≥T2min，返回步骤402。
步骤412，停机，进行***补油。
优选的，在步骤409和步骤411之后，进入步骤412。
在一个实施例中，压力补偿装置3可以根据每次补油时活塞32的位移统计补油量，进而开关控制装置1可以根据补油量判断储油箱21内的油量V是否充足。一种统计补油量的方法为，每次补油时，活塞32位移为|X2-X1|，在已知压力补偿装置3横截面积的情况下，可以得到每次的补油量Vo，通过统计补油的次数n，可以得到补油量nVo，进而可以得到储油箱21中剩余的油量V；另一种更精确的统计补油量的方法为，通过统计每次活塞32的位移得到活塞32的累计位移量X，与压力补偿装置3的横截面积相乘得到总的补油量，进而得到储油箱21中剩余的油量V。
图5为本发明自给式压力补偿***的压力监控方法另一个实施例的示意图。当本发明的自给式压力补偿***给N(N>1)个动力单元4i(1<i≤N)压力补偿时，如图3和图5所示：
步骤501，启动***。
步骤502，检测储油箱21中的油量V是否充足，当V小于***补油门限VT时，进入步骤503，当V≥VT时，进入步骤504。
步骤503，***报警，进入步骤512。
步骤504，检测活塞32i相对于压力补偿装置3i上端的位置Si是否小于第一预定值X1i，若Si<X1i，进入步骤505；若Si≥X1i，进入步骤506。
步骤505，启动补油处理。
在一个实施例中，步骤505具体为切断压力补偿装置3i和动力单元4i之间的油路，并开通第一主油路P1、以及压力补偿装置3i和储油箱21之间的油路。
步骤506，判断活塞32i相对于压力补偿装置3i上端的位置Si是否大于第二预定值X2i，若Si>X2i，进入步骤507。
步骤507，停止补油处理。
在一个实施例中，步骤507具体为开通压力补偿装置3i和动力单元4i之间的油路，并断开第一主油路P1、以及压力补偿装置3i和储油箱21之间的油路。
本发明的自给式压力补偿***的压力监测方法能够实时检测压力补偿装置内腔压力并能够实现自动补油，可有效为动力单元提供压力补偿，同时提高了工作效率。
进一步的，在步骤506，若Si≤X2i，则进入步骤508。
步骤508，判断储油箱21进行补油的时间T1i是否大于预定的第一时间T1imax，若T1i>T1imax，进入步骤509。
步骤509，***报警，以便进行检修，T1i清零。
优选的，在步骤505和步骤507之后，进行步骤508。
进一步的，在步骤508，若T1i≤T1imax，则进入步骤510。
步骤510，判断储油箱21两次相邻补油之间的时间间隔T2i是否小于预定的第二时间T2imin，若T2i<T2imin，进入步骤511。
步骤511，报警提示，开通第一主油路P1，并开通压力补偿装置3i和相应动力单元4i之间的油路，由第一主油路P1直接向动力单元4i补油增压。
进一步的，在步骤511，若T2i≥T2imin，返回步骤502。
步骤512，停机，进行***补油。
优选的，在步骤509和步骤511之后，进入步骤512。
需要说明的是，由于不同的压力补偿装置3i和动力单元4i的情况不同，需要的增压范围也不尽相同，因此，可以针对不同的压力补偿装置3i和动力单元4i设定不同的X1i、X2i、T1imax和T2imin。
在一个实施例中，压力补偿装置3i可以根据每次补油时活塞32i的位移统计补油量，进而开关控制装置1可以根据补油量判断储油箱21内的油量V是否充足。一种统计补油量的方法为，每次补油时，活塞32i位移为|X2i-X1i|，在已知压力补偿装置3i横截面积的情况下，可以得到每次的补油量Voi，通过统计补油的次数ni，可以得到补油量niVoi，通过对各个压力补偿装置3i的补油量求和可以得到总补油量Vo，进而可以得到储油箱21中剩余的油量V；另一种更精确的统计补油量的方法为，通过统计每次活塞32i的位移得到活塞32i的累计位移量Xi，与压力补偿装置3i的横截面积相乘得到每个压力补偿装置3i的补油量，求和后可以得到总补油量Vo，进而得到储油箱21中剩余的油量V。
下面结合图2和图4，对本发明的自给式压力补偿***包含一个压力补偿装置3、一个动力单元4和一个备用皮囊5的具体实施例进行说明。
启动***，当判断储油箱21中的油量V小于预设的***补油门限VT时，***报警，对***进行补油。***补油阶段开启第一截止阀9、第二截止阀10以开通第二主油路P2和第三主油路P3，同时开启储油箱21和压力补偿装置3的排气孔，通过第三主油路P3对储油箱21和压力补偿装置3充油，储油皮囊22中的油收到挤压通过第二主油路P2排出，在储油皮囊22被排空、压力补偿装置3及其相关联的动力单元4和备用皮囊5中充满油后，关闭第一截止阀9和第二截止阀10以切断第二主油路P2和第三主油路P3。
补偿***工作阶段，当位移传感器31检测到活塞32相对于压力补偿装置3顶部的位移S小于第一预定值X1时，则指示开关控制装置1内腔压力小于预定的第一门限V1，开关控制装置1控制第一换向阀6开启，以便第一主油路P1对储油皮囊22充油，切断第二换向阀7，此时动力单元4的压力由备用皮囊5平衡。储油皮囊22充油膨胀，挤压储油箱21中的油进入压力补偿装置3中，推动活塞32下移直至活塞32相对于压力补偿装置3的位置S大于X2时停止，关闭第一换向阀6，开启第二换向阀7，此时压力补偿装置3与动力单元4和备用皮囊5接通，为动力单元4提供一个高于原压力的压力补偿。需要指出的是，本领域技术人员可以根据本发明得到，位移传感器31也可以设置于压力补偿装置3的底部来测量活塞32的位移S。
统计对压力补偿装置3充油的时间T1，若T1大于预定的第一时间T1max，则说明供油装置2和/或压力补偿装置3出现漏油，***报警检修，同时将之前统计的T1清零，待***修复后重新***补油。
由于储油箱21中的储油较多，因此可以多次自动的为压力补偿装置3补油，从而减少了***补油的次数。统计储油箱21两次相邻补油之间的时间间隔T2是否小于预定的第二时间T2min，若T2<T2min，则说明压力补偿装置3和/或动力单元4和/或备用皮囊5发生了漏油，此时***报警，T2清零，开启第一换向阀6和第二换向阀7，以直接给动力单元5提供临时压力补偿，之后进行停机检修，待***修复后重新***补油。
压力补偿装置3可以根据每次补油时活塞32的位移统计补油量，进而开关控制装置1可以根据补油量判断储油箱21内的油量V是否充足。一种统计补油量的方法为，每次补油时，活塞32位移为|X2-X1|，在已知压力补偿装置3横截面积的情况下，可以得到每次的补油量Vo，通过统计补油的次数n，可以得到补油量nVo，进而可以得到储油箱21中剩余的油量V；另一种更精确的统计补油量的方法为，通过统计每次活塞32的位移得到活塞32的累计位移量X，与压力补偿装置3的横截面积相乘得到总的补油量，进而得到储油箱21中剩余的油量V。
本发明的自给式压力补偿***可以多次自动的为压力补偿装置3补油，从而减少了***补油的次数；此外，即使发生了压力补偿装置3漏油或动力单元4密封组件发生损坏漏油，该***依然能够长时间保持动力单元4内部压力高于外界，防止外界泥水进入动力单元4内部。因而，该***极大的提高了动力单元4的可靠性。
下面结合图3和图5，对本发明的自给式压力补偿***包含N(N>1)个压力补偿装置3i(1<i≤N)、N个动力单元4i和N个备用皮囊5i的具体实施例进行说明。
启动***，当判断储油箱21中的油量V小于预设的***补油门限VT时，***报警，对***进行补油。***补油阶段开启第一截止阀9、第二截止阀10以开通第二主油路P2和第三主油路P3，同时开启储油箱21和压力补偿装置3i的排气孔，通过第三主油路P3对储油箱21和压力补偿装置3i充油，储油皮囊22中的油收到挤压通过第二主油路P2排出，在储油皮囊22被排空、压力补偿装置3i及其相关联的动力单元4i和备用皮囊5i中充满油后，关闭第一截止阀9和第二截止阀10以切断第二主油路P2和第三主油路P3。
补偿***工作阶段，当位移传感器31i检测到活塞32i相对于压力补偿装置3i顶部的位移Si小于第一预定值X1i时，则指示开关控制装置1内腔压力小于预定的第一门限V1i，开关控制装置1控制第一换向阀6开启，以便第一主油路P1对储油皮囊22充油，切断第二换向阀7i，此时动力单元4i的压力由备用皮囊5i平衡。储油皮囊22充油膨胀，挤压储油箱21中的油进入压力补偿装置3i中，推动活塞32i下移直至活塞32i相对于压力补偿装置3i的位置Si大于X2i时停止，关闭第一换向阀6，开启第二换向阀7i，此时压力补偿装置3i与动力单元4i和备用皮囊5i接通，为动力单元4i提供一个高于原压力的压力补偿。需要指出的是，本领域技术人员可以根据本发明得到，位移传感器31i也可以设置于压力补偿装置3i的底部来测量活塞32i的位移Si。
统计对压力补偿装置3i充油的时间T1i，若T1i大于预定的第一时间T1imax，则说明供油装置2和/或压力补偿装置3i出现漏油，***报警检修，同时将之前统计的T1i清零，待***修复后重新***补油。
由于储油箱21中的储油较多，因此可以多次自动的为压力补偿装置3i补油，从而减少了***补油的次数。统计储油箱21给压力补偿装置3i两次相邻补油之间的时间间隔T2i是否小于预定的第二时间T2imin，若T2i<T2imin，则说明压力补偿装置3i和/或动力单元4i和/或备用皮囊5i发生了漏油，此时***报警，T2i清零，开启第一换向阀6和第二换向阀7i，以直接给动力单元5i提供临时压力补偿，之后进行停机检修，待***修复后重新***补油。
压力补偿装置3i可以根据每次补油时活塞32i的位移统计补油量，进而开关控制装置1可以根据补油量判断储油箱21内的油量V是否充足。一种统计补油量的方法为，每次补油时，活塞32i位移为|X2i-X1i|，在已知压力补偿装置3i横截面积的情况下，可以得到每次的补油量Voi，通过统计补油的次数ni，可以得到补油量niVoi，通过对各个压力补偿装置3i的补油量求和可以得到总补油量Vo，进而可以得到储油箱21中剩余的油量V；另一种更精确的统计补油量的方法为，通过统计每次活塞32i的位移得到活塞32i的累计位移量Xi，与压力补偿装置3i的横截面积相乘得到每个压力补偿装置3i的补油量，求和后可以得到总补油量Vo，进而得到储油箱21中剩余的油量V。
需要说明的是，由于不同的压力补偿装置3i和动力单元4i的情况不同，需要的增压范围也不尽相同，因此，可以针对不同的压力补偿装置3i和动力单元4i设定不同的X1i、X2i、T1imax和T2imin。
本发明的自给式压力补偿***可以多次自动的为多个压力补偿装置3i补油，从而减少了***补油的次数；此外，即使发生了压力补偿装置3i漏油或动力单元4i密封组件发生损坏漏油，该***依然能够长时间保持动力单元4i内部压力高于外界，防止外界泥水进入动力单元4i内部。因而，该***极大的提高了动力单元4i的可靠性。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。
本发明的描述是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本发明限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显然的。选择和描述实施例是为了更好说明本发明的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本发明从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。

Claims (18)

1.一种自给式压力补偿***，其特征在于，包括开关控制装置、供油装置、能够实时检测自身内腔压力变化的压力补偿装置以及与所述压力补偿装置相关联的动力单元，所述压力补偿装置向所述动力单元供油，其中：
开关控制装置，用于根据所述压力补偿装置的检测结果，若所述压力补偿装置检测到内腔压力小于预定的第一门限时，触发所述供油装置向所述压力补偿装置供油；若所述压力补偿装置检测到内腔压力大于预定的第二门限时，触发所述供油装置停止向所述压力补偿装置供油。
2.根据权利要求1所述的***，其特征在于，
在供油装置向所述压力补偿装置供油时，开关控制装置断开所述压力补偿装置和所述动力单元之间的油路；在所述供油装置停止向所述压力补偿装置供油时，开关控制装置开通所述压力补偿装置和所述动力单元之间的油路。
3.根据权利要求2所述的***，其特征在于，
在压力补偿装置与动力单元连接油路上还连接有备用皮囊，用于在压力补偿装置和所述动力单元之间油路断开时，为动力单元提供压力补偿。
4.根据权利要求1-3任一所述的***，其特征在于，
所述压力补偿装置包括位移传感器和活塞，所述位移传感器固定在所述压力补偿装置上端，所述活塞能够在所述压力补偿装置的内腔中上下移动；
所述位移传感器检测所述活塞相对于所述压力补偿装置上端的位置，若检测到所述位置小于第一预定值时，则指示所述开关控制装置内腔压力小于预定的第一门限；若检测到所述位置大于第二预定值时，则指示所述开关控制装置内腔压力大于预定的第二门限。
5.根据权利要求4所述的***，其特征在于，
所述供油装置包括储油箱，储油箱中设有储油皮囊，储油皮囊与第一主油路连接；
所述开关控制装置具体在触发所述供油装置向所述压力补偿装置供油时，开通第一主油路，以便通过第一主油路向储油皮囊供油，储油皮囊因体积增大挤压储油箱中的油，通过储油箱与所述压力补偿装置之间的油路进入所述压力补偿装置，以便所述压力补偿装置中的活塞向下移动；
所述开关控制装置具体在触发所述供油装置停止向所述压力补偿装置供油时，切断第一主油路，以便停止向储油皮囊供油。
6.根据权利要求5所述的***，其特征在于，
在第一主油路上设置第一换向阀，在所述压力补偿装置和相关联的动力单元之间的油路上设置第二换向阀，分别由第一换向阀和第二换向阀控制相应油路的通断状态。
7.根据权利要求6所述的***，其特征在于，
在储油箱和所述压力补偿装置之间的油路上设置单向阀，用于防止所述压力补偿装置中的油倒流回储油箱。
8.根据权利要求5所述的***，其特征在于，
储油皮囊还与第二主油路连接，储油箱和所述压力补偿装置分别与第三主油路连接；
在***补油阶段，开通第二主油路和第三主油路，以便通过第三主油路向储油箱和所述压力补偿装置供油，储油皮囊的油由于受到挤压而通过第二主油路排出；
在储油皮囊被排空、所述压力补偿装置及其相关联的动力单元和备用皮囊中充满油后，切断第二主油路和第三主油路。
9.根据权利要求8所述的***，其特征在于，
储油箱具有可封闭排气孔，以便在***补油阶段排出储油箱中的空气；
所述压力补偿装置具有可封闭排气孔，以便在***补油阶段排出所述压力补偿装置中的空气。
10.根据权利要求9所述的***，其特征在于，
储油箱上的可封闭排气孔设置在储油箱上方，压力补偿装置上的可封闭排气孔设置在压力补偿装置上方。
11.根据权利要求1-3任一所述的***，其特征在于，
所述压力补偿装置的数量为N，N≥1。
12.根据权利要求11所述的***，其特征在于，
开关控制装置具体在***中的第i个压力补偿装置检测到内腔压力小于预定的第一门限时，开通储油箱和第i个压力补偿装置之间的油路；若第i个压力补偿装置检测到内腔压力大于预定的第二门限时，切断储油箱和第i个压力补偿装置之间的油路，其中1≤i≤N。
13.根据权利要求12所述的***，其特征在于，
在储油箱和各压力补偿装置之间的油路上分别设置补偿换向阀；由补偿换向阀控制相应油路的通断状态。
14.一种如权利要求1-13中任一项所述的自给式压力补偿***的压力监控方法，其特征在于，
判断储油箱中的油量是否充足；
若储油箱中的油量不充足，则进行报警提示，以便进行***补油；
若储油箱中的油量充足，则进一步实时检测压力补偿装置中活塞相对于所述压力补偿装置上端的位置；
判断所述位置是否小于第一预定值；
若所述位置小于第一预定值，则启动补油处理；
若所述位置不小于第一预定值，则进一步判断所述活塞的位置是否大于第二预定值；
若所述位置大于第二预定值，则停止补油处理。
15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，
所述启动补油处理具体为切断所述压力补偿装置和所述动力单元之间的油路，并开通第一主油路、以及所述压力补偿装置和储油箱之间的油路；
所述停止补油处理具体为开通所述压力补偿装置和所述动力单元之间的油路，并断开第一主油路、以及所述压力补偿装置和储油箱之间的油路。
16.根据权利要求14-15任一所述的方法，其特征在于，
若所述位置不大于第二预定值，则进一步判断储油箱进行补油的时间是否大于预定的第一时间；
若储油箱进行补油的时间大于预定的第一时间，则进行报警提示，以便进行检修。
17.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，
在启动补油处理或停止补油处理后，还执行判断储油箱进行补油的时间是否大于预定的第一时间的步骤。
18.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，
若储油箱进行补油的时间不大于预定的第一时间，则进一步判断储油箱两次相邻补油之间的时间间隔是否小于第二时间；
若储油箱两次相邻补油之间的时间间隔小于第二时间，则进行报警提示，同时开通第一主油路，并开通所述压力补偿装置和相应动力单元之间的油路。
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