CN109703696A - 用于rov收放的被动式波浪补偿装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种用于ROV收放的被动式波浪补偿装置,气—液弹性蓄能器部分包括蓄能器、蓄能气瓶和蓄气气瓶;升沉补偿作动机构包括整体框架和安装在整体框架上的液压缸、动滑轮、定滑轮和直线导轨。当进行ROV收放作业时,船只随波浪上升,缆绳张力增大,缆绳张力迫使活塞杆缩回,使液压油流入蓄能器,从而释放一段缆绳来减小张力。反之,当船只随波浪下降时,缆绳拉力减小,液压缸推力迫使活塞杆伸出,从而收紧缆绳以恢复张力。这样,就可以减小缆绳张力波动,从而减小母船升沉运动而引起的ROV收放缆绳张力过大。本发明专利提出一种新型用于ROV收放的被动式波浪补偿装置,结构简单,便于控制,无需能耗,升沉补偿幅度大,且通用性好。
Description
技术领域
本发明涉及一种被动式波浪补偿装置,尤其涉及一种用于ROV收放的被动式波浪补偿装置,适配于ROV释放回收***。
背景技术
近年来,世界各国工业发展速度越来越快,陆地上的石油煤炭等资源需求量越来越大,价格也随之上涨。这一切都使得人们日趋加快对海洋资源的开发利用。人们在海上展开频繁的作业,发现海洋资源,并且加以开发利用。深海海洋生物的观察研究、海底地貌状况的探查、海洋石油矿物资源的开发以及国家各种海洋研究计划的进行,需要用到很多的深海设备,其海底线缆管道的布放、检查和维护,这些都需要用到水下机器人设备。在海上作业的船只,受波浪的影响会产生颠簸,船只颠簸会对ROV的释放和回收产生严重的危害。
为了确保ROV的安全释放和收放,在ROV的释放回收***中需要增加波浪补偿装置,来保证ROV释放和收放时的平稳性和安全性。被动式波浪补偿装置为一个弹簧阻尼***,串联在释放回收绞车和ROV之间,来隔离船只升沉运动对ROV释放回收的影响。被动式波浪补偿装置是一个相对独立的单元,符合模块化设计的思想,便于制造、维修和后期升级更改。
此外涉及到波浪补偿装置的专利大多为使用传感器感应船只的运动,发出电信号,然后控制缆绳的收放。本专利无需输入动力,而是被动地感应缆绳张力的变化来收放缆绳,因此无需能耗,且补偿幅度增大。所设计的被动式波浪补偿装置是一个相对独立的单元,通用性好,大大降低了制造和维护成本。
发明内容
本发明的目的是为了提供一种机械结构紧凑、安装方便、可靠性高且通用性好的用于 ROV收放的被动式波浪补偿装置。
本发明的目的是这样实现的:包括下底座、对称设置在下底座上的四个立柱、设置在四个立柱上端的上横梁架、设置在四个立柱中间位置的中横板架,在上横梁架上设置有定滑轮轴,定滑轮轴上安装有定滑轮,所述上横梁架下端还对称安装有两个液压缸,中横板架上对称设置有两个导轨安装板,每个导轨安装板上设置有直线导轨,每个直线导轨中安装有滑块,每个滑块上连接有连接器,两个连接器之间安装有动滑轮轴,动滑轮轴上安装有动滑轮,定滑轮与动滑轮之间设置有揽绳,两个液压缸的输出端分别与两个连接器固连,在底座的两端对称设置有气瓶支撑板,每个气瓶支撑板上设置有蓄气气瓶组、蓄能气瓶组和蓄能器,蓄能器的一端与液压缸连接、另一端通过气阀与蓄能气瓶组连通,蓄能气瓶组通过充气阀与蓄气气瓶连通,两个蓄能器还和外部油路连通。
本发明还包括这样一些结构特征:
1.所述蓄能气瓶组包括四个串联的蓄能气瓶,所述蓄气气瓶组包括两个串联的蓄气气瓶。
2.所述液压缸的输出端的轴线与动滑轮轴的轴线垂直。
3.所述下底座通过螺栓与船只连接。
4.所述上横梁架有四根上横梁组成,且四根上横梁分别与四个立柱连接构成方形架;所述中横板架由四个中横板组成,四个中横板分别设置在相邻的两个立柱之间。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:被动式波浪补偿装置是一个相对独立的单元,符合模块化设计的思想,便于制造、维修和后期升级更改。采用多组动滑轮和定滑轮组合,深沉补偿幅度大,结构简单,便于控制,无需能耗。通过设置蓄能气瓶,可以调节***的刚度,从而调节***的最大张力波动。通过设置蓄气气瓶,被动式波浪补偿装置可以根据负载变化来调节蓄能器气体初始压力。装置在船上处于工作状态时,当船只随波浪上升时,ROV 不能立即随之上升,导致缆绳张力增大,增大的缆绳张力迫使活塞杆压缩,使液压油流入蓄能器,从而释放一段缆绳来减小缆绳张力。反之,当母船随波浪向下移动时,ROV不能立即下潜,将导致缆绳拉力减小,液压缸推力迫使活塞杆向外移动,从而收紧缆绳以恢复张力。通过活塞杆的伸出和收回,就可以减小缆绳张力波动,确保ROV在收放时的缆绳张力和位置恒定。
附图说明
图1为本发明专利三维示意图。
图2为本发明专利主视方向的结构示意图。
图3为本发明专利侧视方向的半剖结构示意图。
图4为本发明专利原理示意图。
具体实施方式
下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述。
结合图1至图4,本发明给出了一种用于ROV收放的被动式波浪补偿装置。为了减小所述被动式波浪补偿装置在船上布置位置,所述装置采用立式上进缆和上出缆结构,采用多组动滑轮和定滑轮组合,可以放大补偿幅度。其主要的零部件有:下底座1、气瓶支撑板2、蓄能气瓶3、螺栓4、U型螺栓5、蓄能器安装板6、蓄能器7、立柱8、螺栓9、中横板10、螺栓11、液压缸12、定滑轮13、上横梁14、螺栓15、导轨安装板16、直线导轨17、连接器18、动滑轮19、气瓶紧固圈20、蓄气气瓶21、围栏22、螺栓23、蓄能器支座安装板24、螺栓25、蓄能器支座26、滑块27、螺钉28、螺钉29、定滑轮轴30、动滑轮轴31、液阀32、气阀(1)33、蓄气气瓶压力表34、充气阀35、气阀(2)36、气阀(3)37、气阀(4)38、排气阀39、蓄能器压力表40、快速接头41和充油阀42。
升沉补偿作动机构,主要由整体框架和安装在整体框架上的液压缸、动滑轮、定滑轮和直线导轨组成。整体框架起支撑作用,动滑轮和定滑轮组用于放大深沉补偿幅度,直线导轨用于引导活塞杆的运动。整体框架为立式结构,定滑轮通过深沟球轴承安装在定滑轮轴上,定滑轮轴两端通过滑动轴承安装在整体框架上。动滑轮通过深沟球轴承安装在动滑轮轴上,动滑轮轴通过滑动轴承安装在连接器上,连接器与活塞杆通过螺纹连接,且动滑轮轴与活塞杆成90度连接在连接器上。滑块通过螺栓连接在连接器上,滑块在直线导轨上滑动,这样,动滑轮轴与活塞杆的运动受到直线导轨的引导,防止倾斜。直线导轨通过螺栓连接在整体框架上。具体包括下底座1、立柱8、螺栓9、中横板10、螺栓11、液压缸12、定滑轮13、上横梁14、螺栓15、导轨安装板16、直线导轨17、连接器18、动滑轮19、围栏22、螺栓23、滑块27、螺钉28和螺钉29、定滑轮轴30和动滑轮轴31。下底座1通过螺栓23与船只连接。定滑轮13安装在定滑轮轴30上,定滑轮轴30两端与上横梁14连接。动滑轮19安装在动滑轮轴31上,动滑轮轴31两端与连接器18连接,连接器18的另一端与动滑轮轴31连接,液压缸12的活塞杆与动滑轮轴31成90度。液压缸12的缸筒通过螺栓15连接在上横梁14上,上横梁14焊接在立柱8上。滑块27与连接器18通过螺钉28连接,滑块27另一端安装在直线导轨17上,直线导轨17与导轨安装板16通过螺钉29连接,导轨安装板16通过螺栓11 与中横板10相连,中横板10通过螺栓9连接在立柱8上。立柱8、下底座1、上横梁14和围栏22起固定支承作用。
气—液弹性蓄能器部分,包括气瓶支撑板2、蓄能气瓶3、螺栓4、U型螺栓5、蓄能器安装板6、蓄能器7、气瓶紧固圈20、蓄气气瓶21、蓄能器支座安装板24、螺栓25和蓄能器支座26。蓄能气瓶用于增加补偿气体体积,从而降低***的刚度。蓄气气瓶的作用是随负载变化来调节气体初始压力。蓄能器7通过U型螺栓5、蓄能器安装板6、蓄能器支座安装板24、螺栓25和蓄能器支座26安装在立柱8上。蓄能气瓶3和蓄气气瓶21通过气瓶紧固圈20连接在一起,气瓶紧固圈20用螺栓4连接在立柱8上,蓄能气瓶3和蓄气气瓶21底部安装在气瓶支撑板2上。蓄能器7在设计安装时靠近液压缸12。蓄能器、蓄能气瓶和蓄气气瓶采用串联连接的形式,蓄能气瓶并不同时工作,而是根据需要增加工作的蓄能气瓶,以使补偿气体体积增加,从而可以降低***的刚度,即可以降低***的最大张力波动。所述被动式波浪补偿装置的负载可变,即蓄能器气体初始压力应根据负载变化来调节,故设置蓄气气瓶,随负载变化来调节气体初始压力。
这种实施方式的工作原理为:
在被动式波浪补偿装置工作前,需要进行准备工作。打开气阀(4)38、充气阀35和气阀(1)33,让蓄气气瓶21给蓄能器组7充气。充气完毕后,关闭各个阀门。然后,打开液阀组32和充油阀42,液压泵通过快速接头41给液压缸组12和蓄能器组7充油。充油完毕后,关闭各个阀门。
装置在船上处于工作状态时,当船只随波浪上升时,水下设备并不会及时跟着上升,将导致缆绳张力增大,缆绳张力迫使液压缸12活塞杆压缩,使液压油流入蓄能器7,从而释放一段缆绳来减小张力。反之,当母船随波浪向下移动时,水下设备不会及时下潜,将导致缆绳拉力减小,液压缸12推力迫使活塞杆向外移动,从而收紧缆绳以恢复张力。通过活塞杆的伸出和收回,就可以缓解缆绳张力波动,确保ROV在收放时的位置稳定。
当需要调节***的刚度时,可按需要依次打开气阀组(4)38、气阀组(3)37、气阀组(2)36,亦即增加接入回路中的蓄能气瓶个数,从而可以增大蓄能器组7的气体体积,来调节***的最大张力波动。当负载变大时,打开气阀(4)38、充气阀35和气阀(1)33,让蓄气气瓶21给蓄能器组7充气增加蓄能器气体压力。在装置工作结束后,打开排气阀39排出蓄能器7中的高压气体。
本发明专利主要由气—液弹性蓄能器部分和升沉补偿作动机构组成。装置在船上处于工作状态时,当船只随波浪上升时,ROV不能立即随之上升,导致缆绳张力增大,增大的缆绳张力迫使活塞杆压缩,使液压油流入蓄能器,从而释放一段缆绳来减小缆绳张力。反之,当母船随波浪向下移动时,ROV不能立即下潜,将导致缆绳拉力减小,液压缸推力迫使活塞杆向外移动,从而收紧缆绳以恢复张力。通过活塞杆的伸出和收回,就可以减小缆绳张力波动,确保ROV在收放时的缆绳张力和位置恒定。
气—液弹性蓄能器部分,是由蓄能器、蓄能气瓶和蓄气气瓶组成。蓄能器、蓄能气瓶和蓄气气瓶采用串联连接的形式,采用多个蓄能气瓶,根据需要改变工作的蓄能气瓶个数,以改变补偿气体体积,从而调节***的刚度,即可以调节***的最大张力波动。设置蓄气气瓶,随负载变化来调节气体初始压力。
升沉补偿作动机构,主要由整体框架和安装在整体框架上的液压缸、动滑轮、定滑轮和直线导轨组成。整体框架为立式结构,定滑轮通过深沟球轴承安装在定滑轮轴上,定滑轮轴两端通过轴套安装在整体框架上。动滑轮通过深沟球轴承安装在动滑轮轴上,动滑轮轴通过。
Claims (9)
1.用于ROV收放的被动式波浪补偿装置,其特征在于:包括下底座、对称设置在下底座上的四个立柱、设置在四个立柱上端的上横梁架、设置在四个立柱中间位置的中横板架,在上横梁架上设置有定滑轮轴,定滑轮轴上安装有定滑轮,所述上横梁架下端还对称安装有两个液压缸,中横板架上对称设置有两个导轨安装板,每个导轨安装板上设置有直线导轨,每个直线导轨中安装有滑块,每个滑块上连接有连接器,两个连接器之间安装有动滑轮轴,动滑轮轴上安装有动滑轮,定滑轮与动滑轮之间设置有揽绳,两个液压缸的输出端分别与两个连接器固连,在底座的两端对称设置有气瓶支撑板,每个气瓶支撑板上设置有蓄气气瓶组、蓄能气瓶组和蓄能器,蓄能器的一端与液压缸连接、另一端通过气阀与蓄能气瓶组连通,蓄能气瓶组通过充气阀与蓄气气瓶连通,两个蓄能器还和外部油路连通。
2.根据权利要求1所述的用于ROV收放的被动式波浪补偿装置,其特征在于:所述蓄能气瓶组包括四个串联的蓄能气瓶,所述蓄气气瓶组包括两个串联的蓄气气瓶。
3.根据权利要求1或2所述的用于ROV收放的被动式波浪补偿装置,其特征在于:所述液压缸的输出端的轴线与动滑轮轴的轴线垂直。
4.根据权利要求1或2所述的用于ROV收放的被动式波浪补偿装置,其特征在于:所述下底座通过螺栓与船只连接。
5.根据权利要求3所述的用于ROV收放的被动式波浪补偿装置,其特征在于:所述下底座通过螺栓与船只连接。
6.根据权利要求1或2所述的用于ROV收放的被动式波浪补偿装置,其特征在于:所述上横梁架有四根上横梁组成,且四根上横梁分别与四个立柱连接构成方形架;所述中横板架由四个中横板组成,四个中横板分别设置在相邻的两个立柱之间。
7.根据权利要求3所述的用于ROV收放的被动式波浪补偿装置,其特征在于:所述上横梁架有四根上横梁组成,且四根上横梁分别与四个立柱连接构成方形架;所述中横板架由四个中横板组成,四个中横板分别设置在相邻的两个立柱之间。
8.根据权利要求4所述的用于ROV收放的被动式波浪补偿装置,其特征在于:所述上横梁架有四根上横梁组成,且四根上横梁分别与四个立柱连接构成方形架;所述中横板架由四个中横板组成,四个中横板分别设置在相邻的两个立柱之间。
9.根据权利要求5所述的用于ROV收放的被动式波浪补偿装置,其特征在于:所述上横梁架有四根上横梁组成,且四根上横梁分别与四个立柱连接构成方形架;所述中横板架由四个中横板组成,四个中横板分别设置在相邻的两个立柱之间。
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110294071A (zh) * | 2019-07-24 | 2019-10-01 | 上海大学 | 一种搭载在船体上的变刚度布放回收装置 |
CN113124007A (zh) * | 2021-03-08 | 2021-07-16 | 广州海洋地质调查局 | 用于钻机举升与升沉补偿的控制方法及*** |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN2488894Y (zh) * | 2001-07-06 | 2002-05-01 | 国营华南船舶机械厂 | 被动式波浪补偿装置 |
EP2509909A2 (en) * | 2009-09-01 | 2012-10-17 | Lockeed Martin Corporation | Controller for hydraulic device and gangway with such a device |
CN103274314A (zh) * | 2013-05-16 | 2013-09-04 | 宝鸡石油机械有限责任公司 | 一种海洋吊机波浪补偿装置 |
CN205170238U (zh) * | 2015-12-01 | 2016-04-20 | 武汉海王机电工程技术公司 | 一种船载升沉补偿*** |
-
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Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN2488894Y (zh) * | 2001-07-06 | 2002-05-01 | 国营华南船舶机械厂 | 被动式波浪补偿装置 |
EP2509909A2 (en) * | 2009-09-01 | 2012-10-17 | Lockeed Martin Corporation | Controller for hydraulic device and gangway with such a device |
CN103274314A (zh) * | 2013-05-16 | 2013-09-04 | 宝鸡石油机械有限责任公司 | 一种海洋吊机波浪补偿装置 |
CN205170238U (zh) * | 2015-12-01 | 2016-04-20 | 武汉海王机电工程技术公司 | 一种船载升沉补偿*** |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
WEICAI QUAN: "Scale model test of a semi-active heave compensation system for deep-sea", 《OCEAN ENGINEERING》 * |
吴开塔: "ROV被动式升沉补偿***理论及试验研究", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库 基础科学辑》 * |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110294071A (zh) * | 2019-07-24 | 2019-10-01 | 上海大学 | 一种搭载在船体上的变刚度布放回收装置 |
CN110294071B (zh) * | 2019-07-24 | 2020-09-01 | 上海大学 | 一种搭载在船体上的变刚度布放回收装置 |
CN113124007A (zh) * | 2021-03-08 | 2021-07-16 | 广州海洋地质调查局 | 用于钻机举升与升沉补偿的控制方法及*** |
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