一种可精确控制潜浮式张力腿平台姿态的液压绞车

摘要

本发明公开了一种可精确控制潜浮式张力腿平台姿态的液压绞车，属于船舶技术领域。该装置包括钢丝绳，所述液压绞车安装在所述可潜浮式张力腿平台的甲板上，所述液压绞车包括卷筒、卷筒轴支撑板、双耳板绞支座绞轴，所述钢丝绳缠绕在所述卷筒上，所述卷筒内安装有卷筒轴，所述卷筒轴与所述卷筒轴支撑板连接，所述卷筒轴支撑板通过所述双耳板绞支座绞轴与双耳板绞支座连接，所述双耳板绞支座与基座连接，所述基座固定在所述潜浮式张力腿平台的甲板上，所述卷筒轴与所述卷筒轴支撑板之间为动密封结构，两者之间安装有密封圈，所述密封圈内安装有不锈钢U型弹簧片。该液压绞车能在潜水工况下进行工作。

说明书

技术领域

本发明属于船舶技术领域，特别涉及一种可精确控制潜浮式张力腿平 台姿态的液压绞车。

背景技术

张力腿平台一般由平台本体、张力腿和水下锚固系统三部分组成，张 力腿平台设计最主要的思想是使平台具有半顺应半刚性。

绞车是张力腿平台中一个组要的部件。目前张力腿平台大多是水上平 台，还没有适用于水下平台的张力腿，所以控制水上平台张力腿的绞车都 是布置于水面上的甲板上。普通的绞车都由电机或液压马达通过外置式减 速箱连接卷筒轴，卷筒轴一般通过轴承座及其底座与绞车基座相连。绞车 的制动器通常采用带式或电动液压推杆式或电磁铁及制动瓦块-制动轮式 制动器。该绞车的最大问题在于不能在潜水工况下进行工作。

发明内容

本发明的目的是提供一种能在潜水工况下进行工作且可精确控制潜 浮式张力腿平台姿态的液压绞车。

本发明所采用的技术方案是：

一种可精确控制潜浮式张力腿平台姿态的液压绞车，包括钢丝绳，所 述液压绞车安装在所述可潜浮式张力腿平台的甲板上，所述液压绞车包括 卷筒、卷筒轴支撑板、双耳板绞支座绞轴，所述钢丝绳缠绕在所述卷筒上， 所述卷筒内安装有卷筒轴，所述卷筒轴与所述卷筒轴支撑板连接，所述卷 筒轴支撑板通过所述双耳板绞支座绞轴与双耳板绞支座连接，所述双耳板 绞支座与基座连接，所述基座固定在所述潜浮式张力腿平台的甲板上，所 述卷筒轴与所述卷筒轴支撑板之间为动密封结构，两者之间安装有密封 圈，所述密封圈内安装有不锈钢U型弹簧片。

优选地，所述密封圈的数量为两个，所述不锈钢U型弹簧片的数量为 两个。

进一步地，所述不锈钢U型弹簧片内填充有弹性橡胶，所述两个密封 圈之间填充有食品级硅胶。

进一步地，所述卷筒轴内安装有行星齿轮箱。

更进一步地，所述行星齿轮箱的输入端安装有液压膜片式制动器。

进一步地，所述卷筒轴的主动端安装马达水密箱，所述马达水密箱通 过支撑连杆与所述潜浮式张力腿平台的甲板相连，所述双耳板绞支座绞轴 上安装有应力传感器，所述应力传感器的信号输出端与所述马达水密箱的 信号输入端相连，所述马达水密箱的信号输出端与计算机的信号输入端相 连，所述计算机控制液压伺服系统。

优选地，所述应力传感器的数量为两个，所述应力传感器的位置靠近 所述钢丝绳的出绳端。

进一步地，所述卷筒轴的从动端安装有编码器水密箱，所述编码器水 密箱的信号输出端与所述计算机的信号输入端相连，所述计算机控制液压 伺服系统。

进一步地，所述马达水密箱与所述编码器水密箱下端安装有液位计安 装井。

优选地，所述液压绞车包括张力绞车和锚泊绞车，所述张力绞车的数 量为四个，所述锚泊绞车的数量为四个。

本发明具有以下优点：

该液压绞车可以在在潜水工况进行工作，并能精确的对液压绞车行程 进行控制，突破了水下平台的水下定深和姿态精确控制的关键技术，解决 了水下无人遥控的技术难题。为利用张力腿支撑系统的自适应特性，抵抗 平台在水下扰流和复杂的作业时载荷变化的作用，形成保持平台在系统工 作状态下的姿态的能力，为水下给定水深的地方各种系统功能装备提供支 撑工作环境，也可为各种水下工作和试验工作平台，完成不同各种水下工 程所需要的工作任务提供了关键技术支撑。同时该装置可用于海洋工程装 备的研制试验，海洋石油、矿产开发，以及其它水下空间利用。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步说明。

图1为本发明实施例提供的一种可精确控制潜浮式张力腿平台姿态的 液压绞车的结构示意图；

图2为图1A部的局部放大图。

具体实施方式

参照图1和图2，一种可精确控制潜浮式张力腿平台姿态的液压绞车， 包括钢丝绳1。钢丝绳1上涂有不溶于水，不污染环境特殊润滑涂料，在 钢丝绳1绕成股及股绕成绳两个过程中分两次进行特殊的刷涂工艺，确保 涂料即能充分均匀地涂到钢丝绳1的丝与丝之间及股与股之间。从而减小 了钢丝绳1与卷筒3及滑轮间的磨损。液压绞车安装在可潜浮式张力腿平 台的甲板2上，液压绞车包括张力绞车和锚泊绞车，张力绞车的数量为四 个，锚泊绞车的数量为四个，张力绞车和液压绞车的结构相同。液压绞车 包括卷筒3、卷筒轴支撑板4、双耳板绞支座绞轴5。钢丝绳1缠绕在卷 筒3上，卷筒3内安装有卷筒轴6，卷筒轴6与卷筒轴支撑板4连接，卷 筒轴支撑板4通过双耳板绞支座绞轴5与双耳板绞支座7连接，双耳板绞 支座7与基座8连接，基座8固定在潜浮式张力腿平台的甲板2上，双耳 板绞支座7的数量为四个。

卷筒轴6与卷筒轴支撑板4之间为动密封（两道旋转泛塞密封）结构， 两者之间安装有两个密封圈9。为保证密封圈9应具有自动补偿运转过程 中与旋转轴贴合面的磨损量功能，在密封圈9内安装有不锈钢U型弹簧片 10。为增强不锈钢U型弹簧片10的弹性，在不锈钢U型弹簧片10的U型 腔内填充弹性橡胶11，因此密封圈9有自动补偿运转过程中密封圈9的 磨损量，在保证了密封圈9的密封性能和延长了密封圈9使用寿命。两个 密封圈9之间填充有不溶于水的减磨润滑剂食品级硅胶12，食品级硅胶 12能减小卷筒3旋转过程中卷筒轴6磨损密封圈9的磨损量，起到润滑 作用，且不融于水。水密卷筒内安装有行星齿轮箱13，不单解决了齿轮 箱的密封问题，同时充分利用了卷筒3的内腔空间，减小了液压绞车的外 形尺寸和重量。行星齿轮箱13的输入端安装有液压膜片式制动器 （Zollern或同等产品）。卷筒轴6的主动端安装马达水密箱14，马达水 密箱14通过支撑连杆15与潜浮式张力腿平台的甲板2相连。双耳板绞支 座绞轴5上分别安装有两个应力传感器16，应力传感器16的位置靠近钢 丝绳1的出绳端。应力传感器16的信号输出端与马达水密箱14的信号输 入端相连，马达水密箱14的信号输出端与计算机的信号输入端相连，计 算机控制液压伺服系统。卷筒轴6的从动端安装有编码器水密箱17，编 码器水密箱17的信号输出端与计算机的信号输入端相连，计算机控制液 压伺服系统。马达水密箱16与编码器水密箱17下端安装有液位计安装井 18,当渗入马达水密箱16与编码器水密箱17的水流向液位计安装井18， 当井内液位升至设定值时，液位开关发出报警信号传至集控室。

当本装置工作时，应力传感器16将所受的负荷信号传至马达水密箱 14汇总，然后再传至集控室计算机。计算机将该信号换算为液压绞车的 钢丝绳1拉力信号在显示屏上显示。同时编码器水密箱17内卷筒3转速 及转数信号传送至集控室计算机，计算机将该信号转换成卷筒3卷入或放 出钢丝绳1的速度及长度信号。平台姿态控制器根据平台甲板2面上的浸 水深度计及平台长度方向和宽度方向的倾角仪信息，给定各液压绞车收缆 速度及长度。再通过平台姿态控制器返回的信号，通过计算机控制液压绞 车液压系统的主泵站的主控方向阀（比例换向阀），由比例减压阀通过控 制主换向阀来实现液压马达的正、反转及无级调速。计算机控制伺服液压 系统，通过伺服液压系统控制各进入各台液压绞车的液压膜片式制动器的 液压油的流量及流速，来调节电控液压膜片式制动器的制动力矩及制动时 间。

该液压绞车可以在在潜水工况进行工作，并能精确的对液压绞车行程 进行控制，突破了水下平台的水下定深和姿态精确控制的关键技术，解决 了水下无人遥控的技术难题。为利用张力腿支撑系统的自适应特性，抵抗 平台在水下扰流和复杂的作业时载荷变化的作用，形成保持平台在系统工 作状态下的姿态的能力，为在水下给定水深的地方各种系统功能装备提供 支撑工作环境，也可为各种水下工作和试验工作平台，完成不同各种水下 工程所需要的工作任务提供了关键技术支撑。同时该装置可用于海洋工程 装备的研制试验，海洋石油、矿产开发，以及其它水下空间利用。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实 施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对 本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精 神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。