CN115450976B - 一种用于海底管道的干式舱三维测绘装置的液压控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种用于海底管道的干式舱三维测绘装置的液压控制系统，涉及海洋工程技术领域；包括八功能开关阀箱，所述八功能开关阀箱内设置有四路液压马达控制回路、两路开合油缸控制回路和两路备用回路，每个回路的进油口和回油口均分别与甲板液压泵站相连；所述开合油缸控制回路用于控制开合油缸张开和关闭舱体，抱紧管道本体；所述液压马达控制回路用于控制液压绞车拉紧外置水泥块，平衡整个系统浮力；从而本发明能够保证应用于海底管道的干式舱三维激光测绘装置的正常动作以及功能。

Description

一种用于海底管道的干式舱三维测绘装置的液压控制系统

技术领域

本发明涉及海洋工程技术领域，特别是涉及一种用于海底管道的干式舱三维测绘装置的液压控制系统。

背景技术

在海洋工程水下生产系统中，海底油气输送管道是非常重要的运输设备。面对恶劣的海洋环境，海底油气输送管道随时都有可能受到外界的破坏导致变形甚至缺口断裂。为了保证海底油气输送管道的正常工作，及时地对受损变形的海底油气输送管道进行修复是至关重要的。在对海底油气输送管道进行修复之前，对其破损部位进行精确可靠的变形量测绘显得尤为关键，而用于海底管道的干式舱三维激光测绘装置的液压控制系统是保证测绘装置正常作业的重要环节，值得进行深入研究。

目前，国内、外的水下机器人以及海洋工程装备领域经常使用液压控制系统，比如液压机械手、液压作业工具等。液压控制系统有很多优点：包括可以实现大范围的无级调速、体积小、重量轻、动态特性好等。为了保证应用于海底管道的干式舱三维激光测绘装置的正常动作以及功能，需要研发一种适用于干式舱三维激光测绘装置的舱门启闭以及浮力平衡液压控制系统。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于海底管道的干式舱三维测绘装置的液压控制系统，以解决上述现有技术存在的问题，能够保证应用于海底管道的干式舱三维激光测绘装置的正常动作以及功能。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

本发明提供一种用于海底管道的干式舱三维测绘装置的液压控制系统，主要包括甲板液压泵站、八功能开关阀箱、开合油缸、液压绞车、可调节流阀、单向阀、三位四通电液阀、溢流阀、平衡阀、单向阀与溢流阀组合的开关阀组、液压马达，所述八功能开关阀箱内设置有四路液压马达控制回路、两路开合油缸控制回路和两路备用回路，每个回路的进油口和回油口均分别与甲板液压泵站相连；所述开合油缸控制回路用于控制开合油缸张开和关闭舱体，抱紧管道本体，开合油缸内部内置位移传感器，可实时查看油缸的相对位置以确定测绘装置的本体是否完全张开或闭合；所述液压马达控制回路用于控制液压绞车拉紧外置水泥块，四路液压绞车通过拉紧外置水泥块，解决测绘装置空舱闭合后排水浮力增大导致上浮的问题，平衡整个系统浮力。甲板液压泵站为22KW甲板液压泵站，主要是为液压系统提供必要的动力，八功能开关阀箱是液压控制阀的集成单元，阀箱电路板用实心元件代替封装元件，再利用分立元件搭建晶振。八功能开关阀箱内部全部密封充油，解决阀箱内电路板在海底耐压问题。八功能开关阀箱接口全部设置快速接头，如果遇到突发紧急情况，可以解决舱体无法打开、绞车无法松缆的问题，为管道水下作业提供了有利保障。

可选的，四路所述液压马达控制回路、两路所述开合油缸控制回路和两路所述备用回路的进油口均分别通过各自对应的三位四通电液阀的进油口与所述甲板液压泵站连接，四路所述液压马达控制回路、两路所述开合油缸控制回路和两路所述备用回路的回油口均分别通过各自对应的三位四通电液阀的回油口与所述甲板液压泵站连接；所述三位四通电液阀的进油口通过可调节流阀与所述甲板液压泵站连接，所述三位四通电液阀的回油口通过单向阀与所述甲板液压泵站连接。

可选的，所述液压马达控制回路包括液压马达，所述液压马达的进油口通过马达进油管线与其所对应的三位四通电液阀的第一工作油口连接，所述液压马达的回油口通过马达回油管线与其所对应的三位四通电液阀的第二工作油口连接。

可选的，提高控制系统安全性与可靠性，所述马达进油管线上设置有张力控制阀块，用来控制绞车最大张力，防止绞车过载；所述马达回油管线上设置有绞车平衡阀，起到负载保持以及回路锁止的作用。

可选的，所述张力控制阀块采用溢流阀和单向阀组成；所述绞车平衡阀采用节流阀和单向阀组成。

可选的，所述液压马达控制回路还包括绞车刹车缸，所述绞车刹车缸通过一条液压管线与梭阀相连，所述梭阀分别与液压马达的马达进油管线和马达回油管线相连。

可选的，所述开合油缸的进油口和回油口分别与油缸平衡阀相连，油缸平衡阀起到负载保持以及回路锁止的作用，所述油缸平衡阀通过两条液压管路分别与其所对应的三位四通电液阀的第一工作油口和第二工作油口相连。

可选的，所述液压马达的泄油口通过泄油管路与所述甲板液压泵站的泄油口连接。

本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：

本发明用于海底管道的干式舱三维测绘装置的液压控制系统的八功能开关阀箱简化了整体油路，节省了液压油管管线，防止水下液压油管缠绕，提升测绘装置安全性。本发明克服了海底阀箱电路板耐压问题，具有无污染、零排放、稳定性好等特点。能够满足干式舱激光测绘装置的基本功能，在作业期间，能够通过液压控制回路快速调节液压绞车稳定装置，平衡浮力。同时在装置就位期间，能够使六个油缸同步动作，快速的张开以及闭合装置舱门，提高了系统的响应性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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为本发明用于海底管道的干式舱三维测绘装置的液压控制系统的原理示意图；

附图标记说明：1-可调节流阀、2-单向阀、3-三位四通电液阀、4-张力控制阀块、5-梭阀、6-绞车平衡阀、7-液压马达、8-绞车刹车缸、9-油缸平衡阀、10-开合油缸。

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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。

本发明的目的是提供一种用于海底管道的干式舱三维测绘装置的液压控制系统，以解决上述现有技术存在的问题，能够保证应用于海底管道的干式舱三维激光测绘装置的正常动作以及功能。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

如图1所示，本发明提供一种用于海底管道的干式舱三维测绘装置的液压控制系统，包括张力控制阀块4、绞车平衡阀6、液压马达7以及油缸平衡阀9。22KW甲板液压泵站通过一条液压管线与八功能液压阀箱相连，并通过一个可调节流阀1与三位四通电液阀3相连。液压马达7进油口通过一条液压管线与其对应的张力控制阀块4和三位四通电液阀3依次相连。液压马达7回油口通过一条液压管线与由节流阀和单向阀组成的绞车平衡阀6连接其对应的三位四通电液阀3。三位四通电液阀3的回油口通过一个单向阀2与22KW甲板液压泵站相连。绞车刹车缸8通过一条液压管线与梭阀5相连，梭阀5分别与液压马达7的进油口与回油口相连。开合油缸10的进油口和回油口分别与其对应的油缸平衡阀9相连，油缸平衡阀9通过两条液压管路分别与其对应的三位四通电液阀中第一工作油口和第二工作油口相连。

本发明测绘装置的液压控制系统工作时，液压绞车需要张开或者拉紧，此时三位四通电液阀3的阀芯应位于右位。三位四通电液阀3的进油口P与三位四通电液阀3的第一工作油口A相连，液压由22KW液压泵站通过可调节流阀1进入三位四通电液阀3的进油口P，并由第一工作油口A进入液压绞车控制模块。液压油分为两路，一路经过由溢流阀构成的张力控制阀块4回到三位四通电液阀3的第二工作油口B；一路经过液压马达7通过绞车平衡阀6回到三位四通电液阀3的第二工作油口B，第二工作油口B此时与三位四通电液阀3回油口T相连接，液压油经过单向阀2返回22KW甲板液压泵站。另外液压油通过液压马达7进入绞车刹车缸8控制绞车动作，进入绞车刹车缸8的液压油通过梭阀5的第一工作油口和第二工作油口分别回到液压绞车控制模块的进油口和回油口。当开合油缸10需要张开或者关闭时，同样地，此时其对应的三位四通电液阀3的阀芯位于右位，三位四通电液阀3的进油口P与三位四通电液阀3的第一工作油口A相连，液压由22KW液压泵站通过可调节流阀1进入三位四通电液阀3的进油口P，并由第一工作油口A进入开合油缸控制模块。液压油通过油缸平衡阀9进入开合油缸10完成动作，再通过另一路油缸平衡阀9回到三位四通电液阀3的第二工作油口B，第二工作油口B此时与三位四通电液阀3的回油口T相连接，液压油经过单向阀2返回22KW甲板液压泵站。当液压马达7与开合油缸10需要反转时，三位四通电液阀3的阀芯位于左位，其工作原理与三位四通电液阀3阀芯位于右位时工作原理相同，故不再赘述；液压马达7通过泄油管线与22KW液压泵站的泄油口L连接，从而起到一定的润滑、冷却和冲洗的作用。

在本实施例中，张力控制阀块4可以控制液压绞车最大张力，防止液压绞车过载。绞车平衡阀6和油缸平衡阀9可以起到负载保持和回路锁止的作用，提高液压控制系统的安全性。两路备用油路可以在紧急情况对液压绞车以及开合油缸进行控制。八功能开关阀箱集成了干式舱测绘装置的液压系统控制，简化液压管线，实现了在水下快速平稳地控制测绘装置浮力以及测绘装置舱门启闭的功能。本发明可以同时并快速的控制液压绞车的收放，以达到迅速平衡浮力的目的。并且可以快速的同步控制六路油缸的开合，稳定性高，降低测绘装置水下所受的风险。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“顶”、“底”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“笫二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

本发明中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (4)

1.一种用于海底管道的干式舱三维测绘装置的液压控制系统，其特征在于：包括八功能开关阀箱，所述八功能开关阀箱内设置有四路液压马达控制回路、两路开合油缸控制回路和两路备用回路，每个回路的进油口和回油口均分别与甲板液压泵站相连；所述开合油缸控制回路用于控制开合油缸张开和关闭舱体，抱紧管道本体；所述液压马达控制回路用于控制液压绞车拉紧外置水泥块，平衡整个系统浮力；四路所述液压马达控制回路、两路所述开合油缸控制回路和两路所述备用回路的进油口均分别通过各自对应的三位四通电液阀的进油口与所述甲板液压泵站连接，四路所述液压马达控制回路、两路所述开合油缸控制回路和两路所述备用回路的回油口均分别通过各自对应的三位四通电液阀的回油口与所述甲板液压泵站连接；所述三位四通电液阀的进油口通过可调节流阀与所述甲板液压泵站连接，所述三位四通电液阀的回油口通过单向阀与所述甲板液压泵站连接；所述液压马达控制回路包括液压马达，所述液压马达的进油口通过马达进油管线与其所对应的三位四通电液阀的第一工作油口连接，所述液压马达的回油口通过马达回油管线与其所对应的三位四通电液阀的第二工作油口连接；所述马达进油管线上设置有张力控制阀块，所述马达回油管线上设置有绞车平衡阀；所述张力控制阀块采用溢流阀和单向阀组成；所述绞车平衡阀采用节流阀和单向阀组成。

2.根据权利要求1所述的用于海底管道的干式舱三维测绘装置的液压控制系统，其特征在于：所述液压马达控制回路还包括绞车刹车缸，所述绞车刹车缸通过一条液压管线与梭阀相连，所述梭阀分别与液压马达的马达进油管线和马达回油管线相连。

3.根据权利要求1所述的用于海底管道的干式舱三维测绘装置的液压控制系统，其特征在于：所述开合油缸的进油口和回油口分别与油缸平衡阀相连，所述油缸平衡阀通过两条液压管路分别与其所对应的三位四通电液阀的第一工作油口和第二工作油口相连。

4.根据权利要求1所述的用于海底管道的干式舱三维测绘装置的液压控制系统，其特征在于：所述液压马达的泄油口通过泄油管路与所述甲板液压泵站的泄油口连接。