CN205154067U - 一种用于减小气罐压力波动的天车补偿装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种用于减小气罐压力波动的天车补偿装置，补偿缸安装在天车架上，补偿缸的活塞杆末端与浮动天车连接，在浮动天车两侧分别设有一个4#滑轮；在天车架两边分别通过辅助补偿缸一、辅助补偿缸二的活塞杆端头各自设有一个3#滑轮；在天车架两端的悬臂上分别安有一个2#滑轮，右侧的2#滑轮轴通过摇臂一与辅助补偿缸一的活塞杆端头铰接，左侧的2#滑轮轴通过摇臂二与辅助补偿缸二的活塞杆端头铰接；辅助补偿缸一的活塞杆端头通过摆臂一与右侧的4#滑轮轴铰接，辅助补偿缸二的活塞杆端头通过摆臂二与左侧的4#滑轮轴铰接；在天车架下方的井架两侧分别设有一个1#滑轮。本实用新型的结构简单，工作可靠。
Description
技术领域
本实用新型属于机械设备技术领域，用于浮式钻井平台天车补偿装置，涉及一种用于减小气罐压力波动的天车补偿装置。
背景技术
天车补偿装置工作过程中，通过活塞式蓄能器与工作气罐相连的被动补偿油缸活塞位置的变化，导致工作气罐中气压随其波动。较大的压力波动将导致补偿装置失效，为此各类型的天车补偿装置通过增大工作气罐容积或者将工作气罐布置于平台甲板以此增加管线容积，这些措施均增加了天车补偿装置的整机重量和尺寸，限制了天车补偿装置的使用范围。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种用于减小气罐压力波动的天车补偿装置，解决了现有技术中通过增大气罐或者管线容积，减小气罐压力波动，提高补偿效果，带来的补偿装置整机几何尺寸及重量增大的问题。
本实用新型所采用的技术方案是，一种用于减小气罐压力波动的天车补偿装置，包括补偿缸，补偿缸的缸体底座安装在天车架上，补偿缸的活塞杆向上伸出末端并与浮动天车连接，在浮动天车左、右侧分别设置有一个4#滑轮；
在天车架上表面两边分别铰接有辅助补偿缸一、辅助补偿缸二，辅助补偿缸一、辅助补偿缸二的活塞杆端头分别设置有左、右侧的3#滑轮；
在天车架两端的悬臂上分别安装有左、右侧的2#滑轮，右侧的2#滑轮轴通过摇臂一与辅助补偿缸一的活塞杆端头铰接，左侧的2#滑轮轴通过摇臂二与辅助补偿缸二的活塞杆端头铰接；
辅助补偿缸一的活塞杆端头还通过摆臂一与右侧的4#滑轮轴铰接，辅助补偿缸二的活塞杆端头还通过摆臂二与左侧的4#滑轮轴铰接；
在天车架下方的井架两侧分别设置有左、右侧的1#滑轮。
本实用新型的用于减小气罐压力波动的天车补偿装置，其特征还在于：
游车两边分别引出一根钢丝绳，每根钢丝绳依次绕过各自一侧的4#滑轮、3#滑轮、2#滑轮、1#滑轮后，左侧的钢丝绳末端连接到绞车，右侧的钢丝绳末端连接到死绳固定器。
辅助补偿缸一的无杆腔与限速节流阀一连通，辅助补偿缸二的无杆腔与限速节流阀二连通，限速节流阀一、限速节流阀二、补偿缸无杆腔同时与隔离阀连通，隔离阀另一端与活塞式蓄能器的液端连通；活塞蓄能器的气端与工作气罐连通；补偿缸、辅助补偿缸一、辅助补偿缸二有杆腔同时与低压蓄能器连通。
本实用新型的有益效果是，利用摇臂机构中加入的辅助补偿缸运动状态与补偿缸的非同步性，减小工作气罐中气体体积变化量，从而减小其压力波动，提高装置的补偿效果。
附图说明
图1是本实用新型装置处于平衡位置的结构示意图；
图2是本实用新型装置处于行程终点位置的结构示意图。
图中，1.补偿缸，2.限速节流阀一，3.天车架，4.摇臂一，5.辅助补偿缸一，6.摆臂一，7.浮动天车，8.摆臂二，9.辅助补偿缸二，10.摇臂二，11.低压蓄能器，12.活塞蓄能器，13.工作气罐，14.隔离阀，15.限速节流阀二。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。
参照图1、图2，本实用新型的结构是，包括补偿缸1，补偿缸1的缸体底座安装在天车架3上，补偿缸1的活塞杆向上伸出末端并与浮动天车7连接，在浮动天车7左、右侧分别设置有一个4#滑轮；
在天车架3上表面两边分别铰接有辅助补偿缸一5、辅助补偿缸二9，辅助补偿缸一5、辅助补偿缸二9的活塞杆端头分别设置有左、右侧的3#滑轮；
在天车架3两端的悬臂上分别安装有左、右侧的2#滑轮，右侧的2#滑轮轴通过摇臂一4与辅助补偿缸一5的活塞杆端头铰接，左侧的2#滑轮轴通过摇臂二10与辅助补偿缸二9的活塞杆端头铰接；
辅助补偿缸一5的活塞杆端头还通过摆臂一6与右侧的4#滑轮轴铰接，辅助补偿缸二9的活塞杆端头还通过摆臂二8与左侧的4#滑轮轴铰接；
在天车架3下方的井架两侧分别设置有左、右侧的1#滑轮；
从游车两边分别引出一根钢丝绳，每根钢丝绳依次绕过各自一侧的4#滑轮、3#滑轮、2#滑轮、1#滑轮后，左侧的钢丝绳末端连接到绞车，右侧的钢丝绳末端连接到死绳固定器。
辅助补偿缸一5的无杆腔与限速节流阀一2连通，辅助补偿缸二9的无杆腔与限速节流阀二15连通，限速节流阀一2、限速节流阀二15、补偿缸1无杆腔同时与隔离阀14连通，隔离阀14另一端与活塞式蓄能器12的液端连通；活塞蓄能器12的气端与工作气罐13连通；补偿缸1、辅助补偿缸一5、辅助补偿缸二9有杆腔同时与低压蓄能器11连通。
本实用新型的工作原理是，
当浮式钻井平台从平衡位置随波浪下降时，补偿缸1缸筒随着与平台固连的天车架3向下运动，浮动天车7及通过活塞杆与浮动天车7固连的补偿缸1活塞在惯性作用下维持其原有位置不变，因此补偿缸1无杆腔容积逐步增大，作用于工作气罐13的压力减小，气体膨胀后进入活塞式蓄能器12气端，推动活塞式蓄能器12挤出油液；同时两根摇臂(4、10)从图1位置摆动到图2位置，两根摇臂(4、10)和对应的摆臂(6、8)之间夹角达到最大值，两个辅助补偿缸(5、9)的活塞杆在该过程中逐渐缩回，其无杆腔容积减小油液被挤出，从活塞式蓄能器12和辅助补偿缸(5、9)中挤出的油液共同填充补偿缸1无杆腔增大的体积；
当浮式钻井平台随波浪上升到平衡位置时，天车架3带动补偿缸1缸筒向上运动，由于惯性作用浮动天车7及补偿缸1活塞将维持其原有位置不变，因而补偿缸1无杆腔容积逐步减小，油液被挤出，同时两个摇臂(4、10)从图2位置摆动到图1位置，两个辅助补偿缸(5、9)的活塞杆在该过程中逐渐外伸，其无杆腔容积增大，吸收补偿缸1挤出的部分油液。
可见，由于两个辅助补偿缸(5、9)与补偿缸1运动状态的非同步性，补偿缸1无杆腔容积变化过程中，两个辅助补偿缸(5、9)无杆腔排出和吸收部分油液，减小了工作气罐13中的气体体积变化，从而减小了其压力波动，提高了补偿性能。
低压蓄能器11使两个辅助补偿缸(5、9)和补偿缸1有杆腔充满油液，避免空气混入液压油，提高了油缸活塞的密封性能，延长了其使用寿命。
两个限速截流阀(2、15)，在出现钻具事故浮动天车7快速上冲时，能够自动关小阀口过流面积，在隔离阀14切断补偿缸1油路之前缓冲浮动天车7，与隔离阀14共同作用，避免补偿缸1冲缸，引发危险。
Claims (3)
1.一种用于减小气罐压力波动的天车补偿装置，其特征在于：包括补偿缸(1)，补偿缸(1)的缸体底座安装在天车架(3)上，补偿缸(1)的活塞杆向上伸出末端并与浮动天车(7)连接，在浮动天车(7)左、右侧分别设置有一个4#滑轮；
在天车架(3)上表面两边分别铰接有辅助补偿缸一(5)、辅助补偿缸二(9)，辅助补偿缸一(5)、辅助补偿缸二(9)的活塞杆端头分别设置有左、右侧的3#滑轮；
在天车架(3)两端的悬臂上分别安装有左、右侧的2#滑轮，右侧的2#滑轮轴通过摇臂一(4)与辅助补偿缸一(5)的活塞杆端头铰接，左侧的2#滑轮轴通过摇臂二(10)与辅助补偿缸二(9)的活塞杆端头铰接；
辅助补偿缸一(5)的活塞杆端头还通过摆臂一(6)与右侧的4#滑轮轴铰接，辅助补偿缸二(9)的活塞杆端头还通过摆臂二(8)与左侧的4#滑轮轴铰接；
在天车架(3)下方的井架两侧分别设置有左、右侧的1#滑轮。
2.根据权利要求1所述的用于减小气罐压力波动的天车补偿装置，其特征在于：所述的补偿缸(1)下方设置有游车，从游车两边分别引出一根钢丝绳，每根钢丝绳依次绕过各自一侧的4#滑轮、3#滑轮、2#滑轮、1#滑轮后，左侧的钢丝绳末端连接到绞车，右侧的钢丝绳末端连接到死绳固定器。
3.根据权利要求1所述的用于减小气罐压力波动的天车补偿装置，其特征在于：所述的辅助补偿缸一(5)的无杆腔与限速节流阀一(2)连通，辅助补偿缸二(9)的无杆腔与限速节流阀二(15)连通，限速节流阀一(2)、限速节流阀二(15)、补偿缸(1)无杆腔同时与隔离阀(14)连通，隔离阀(14)另一端与活塞式蓄能器(12)的液端连通；活塞蓄能器(12)的气端与工作气罐(13)连通；补偿缸(1)、辅助补偿缸一(5)、辅助补偿缸二(9)有杆腔同时与低压蓄能器(11)连通。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108204209A (zh) * | 2016-12-19 | 2018-06-26 | Ifp新能源公司 | 用于可动单元悬挂负载的、具有主气缸和副气缸的运动补偿*** |
| CN108340357A (zh) * | 2018-04-24 | 2018-07-31 | 中国科学院地球化学研究所 | 一种五自由度浮动补偿装置 |
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