大型結(jié)構(gòu)物液壓托舉移位過(guò)程與狀態(tài)控制結(jié)構(gòu)的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了大型結(jié)構(gòu)物液壓托舉移位過(guò)程與狀態(tài)控制結(jié)構(gòu)，每一個(gè)托舉油缸的有桿側(cè)油室與一個(gè)第一三位四通閥的第一連接口相連，每一個(gè)托舉油缸的無(wú)桿側(cè)油室與第一三位四通閥的第二連接口通過(guò)管線相連，第一三位四通閥的第三連接口與油箱相連，第一三位四通閥的第四連接口與油箱相連；兩個(gè)橫移液壓缸的有桿側(cè)油室分別通過(guò)第二回油管路與第二三位四通閥的第一連接口相連，第二三位四通閥的第二連接口通過(guò)第三回油管路與回油總管相連，兩個(gè)橫移液壓缸的無(wú)桿側(cè)油室通過(guò)第二兩位三通閥的第二供油管線與第二三位四通閥的第三連接口相連，第二三位四通閥的第四連接口與總供油管路相連通。采用本結(jié)構(gòu)減小了事故發(fā)生的可能性。
【專(zhuān)利說(shuō)明】大型結(jié)構(gòu)物液壓托舉移位過(guò)程與狀態(tài)控制結(jié)構(gòu)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種控制結(jié)構(gòu)，尤其涉及大型結(jié)構(gòu)物液壓托舉移位過(guò)程與狀態(tài)控制結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]改革開(kāi)放以來(lái)，我國(guó)經(jīng)濟(jì)迅猛發(fā)展，海洋產(chǎn)業(yè)的石油開(kāi)采設(shè)備如海洋平臺(tái)、導(dǎo)管架、鉆機(jī)以及近海模塊化工廠等，朝著高、大、重的發(fā)展趨勢(shì)越來(lái)越明顯，并且在建好后需要將其運(yùn)到海上石油開(kāi)采海域或其它地點(diǎn)進(jìn)行組裝。因此，針對(duì)以上情況，這些具有保護(hù)價(jià)值的建筑物以及大型結(jié)構(gòu)物等能否順利實(shí)現(xiàn)移位在整個(gè)過(guò)程中起到了關(guān)鍵作用。
[0003]對(duì)于某些大型結(jié)構(gòu)物而言，存在結(jié)構(gòu)大，剛度柔，沒(méi)有大剛度的支撐點(diǎn)等特點(diǎn)，由于建造場(chǎng)地存在一定不平度，通過(guò)傳統(tǒng)的移位技術(shù)直接對(duì)結(jié)構(gòu)物進(jìn)行移位過(guò)程，局部往往產(chǎn)生受力過(guò)大或不受力等非均勻作用力情況。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于克服已有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供一種保證了大型結(jié)構(gòu)物液壓托舉移位過(guò)程中的安全性和平穩(wěn)性，大大的減小了事故發(fā)生的可能性的大型結(jié)構(gòu)物液壓托舉移位過(guò)程與狀態(tài)控制結(jié)構(gòu)。
[0005]本發(fā)明的大型結(jié)構(gòu)物液壓托舉移位過(guò)程與狀態(tài)控制結(jié)構(gòu)，它包括至少兩組托舉油缸以及至少兩個(gè)橫移液壓缸，每組托舉油缸包括兩個(gè)托舉油缸，每一個(gè)托舉油缸的有桿側(cè)油室分別通過(guò)第一供油管線與一個(gè)第一三位四通閥的第一連接口相連，每一個(gè)托舉油缸的無(wú)桿側(cè)油室分別通過(guò)裝有壓力傳感器、液控單向閥、第一二位三通閥以及電液比例減壓閥的第一回油管路與所述的第一三位四通閥的第二連接口通過(guò)管線相連，所述的第一三位四通閥的第三連接口通過(guò)依次裝有濾網(wǎng)、油路開(kāi)關(guān)、油泵和油路單向閥的總供油管路與油箱相連，液控單向閥通過(guò)二位二通閥與總供油管路相連，所述的第一三位四通閥的第四連接口通過(guò)第二連接管線與裝有濾網(wǎng)的回油總管相連，所述的回油總管的進(jìn)口與油箱相連；所述的兩個(gè)橫移液壓缸的有桿側(cè)油室分別通過(guò)第二回油管路與第二三位四通閥的第一連接口相連，所述的第二三位四通閥的第二連接口通過(guò)第三回油管路與回油總管相連，所述的兩個(gè)橫移液壓缸的無(wú)桿側(cè)油室通過(guò)第二兩位三通閥的第二供油管線與第二三位四通閥的第三連接口相連，所述的第二三位四通閥的第四連接口與總供油管路相連通，所述的兩個(gè)壓力傳感器與可編程控制器相連，所述的可編程控制器與工控機(jī)和第一兩位三通閥和電液比例減壓閥相連，可編程控制器用于把傳感器信號(hào)轉(zhuǎn)換為壓力數(shù)據(jù)并對(duì)壓力數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，然后輸出控制信號(hào)給和電液比例減壓閥以控制其開(kāi)度，使壓力增大或者減小同時(shí)將控制信號(hào)傳輸給工控機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)的讀取與顯示。
[0006]采用本結(jié)構(gòu)是在液壓托舉移位過(guò)程中，應(yīng)用PID調(diào)節(jié)技術(shù)，使用壓力傳感檢測(cè)各個(gè)油缸支點(diǎn)的瞬時(shí)受壓情況，通過(guò)對(duì)油缸的出油進(jìn)行控制已達(dá)到對(duì)支點(diǎn)的受力調(diào)節(jié)的目的，使各頂受壓情況在設(shè)計(jì)許可范圍內(nèi)變動(dòng)，從而保證了大型結(jié)構(gòu)物液壓托舉移位過(guò)程中的安全性和平穩(wěn)性，大大的減小了事故發(fā)生的可能性。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0007]附圖是本發(fā)明的大型結(jié)構(gòu)物液壓托舉移位過(guò)程與狀態(tài)控制結(jié)構(gòu)的液壓托舉移位液壓原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0008]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明加以詳細(xì)說(shuō)明:
[0009]如附圖所示本發(fā)明的大型結(jié)構(gòu)物液壓托舉移位過(guò)程與狀態(tài)控制結(jié)構(gòu)，它包括至少兩組托舉油缸I以及至少兩個(gè)橫移液壓缸15，每組托舉油缸I包括兩個(gè)托舉油缸，每一個(gè)托舉油缸的有桿側(cè)油室分別通過(guò)第一供油管線與一個(gè)第一三位四通閥7的第一連接口相連，每一個(gè)托舉油缸的無(wú)桿側(cè)油室分別通過(guò)裝有壓力傳感器2、液控單向閥3、第一二位三通閥4以及電液比例減壓閥16的第一回油管路與所述的第一三位四通閥7的第二連接口通過(guò)管線相連，所述的第一三位四通閥7的第三連接口通過(guò)依次裝有濾網(wǎng)9、油路開(kāi)關(guān)10、油泵11和油路單向閥13的總供油管路與油箱6相連，液控單向閥通過(guò)二位二通閥5與總供油管路相連，所述的第一三位四通閥7的第四連接口通過(guò)第二連接管線與裝有濾網(wǎng)9的回油總管相連，所述的回油總管的進(jìn)口與油箱6相連；所述的兩個(gè)橫移液壓缸15的有桿側(cè)油室分別通過(guò)第二回油管路與第二三位四通閥14的第一連接口相連，所述的第二三位四通閥14的第二連接口通過(guò)第三回油管路與回油總管相連，所述的兩個(gè)橫移液壓缸15的無(wú)桿側(cè)油室通過(guò)第二兩位三通閥12的第二供油管線與第二三位四通閥14的第三連接口相連，所述的第二三位四通閥14的第四連接口與總供油管路相連通，兩個(gè)壓力傳感器與可編程控制器相連，所述的可編程控制器與工控機(jī)和第一兩位三通閥4和電液比例減壓閥16相連，可編程控制器用于把傳感器信號(hào)轉(zhuǎn)換為壓力數(shù)據(jù)并對(duì)壓力數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，然后輸出控制信號(hào)給電液比例減壓閥16以控制其開(kāi)度，使壓力增大或者減小同時(shí)將控制信號(hào)傳輸給工控機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)的讀取與顯示。油泵可以由電機(jī)M驅(qū)動(dòng)。
[0010]優(yōu)選的在總供油管路上連接有溢流閥8。
[0011]本裝置的工作過(guò)程如下:
[0012](I)托舉過(guò)程:第一三位四通閥7左端電磁鐵得電時(shí)，使得二位二通閥5右端得電，開(kāi)啟液控單向閥，則液壓油經(jīng)電液比例減壓閥16，第一兩位三通閥4，液控單向閥3進(jìn)入托舉油缸，推動(dòng)活塞向上運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)大型結(jié)構(gòu)物的上升過(guò)程。當(dāng)?shù)谝蝗凰耐ㄩy7置于右端電磁鐵得電時(shí)，液壓油進(jìn)入托舉油缸有桿側(cè)油室，推動(dòng)活塞向下運(yùn)動(dòng)，使得二位二通閥5右端得電，啟動(dòng)液控單向閥3，液壓油從無(wú)桿側(cè)油室經(jīng)液控單向閥3、第一兩位三通閥4和雙向調(diào)速閥5流回，實(shí)現(xiàn)大型結(jié)構(gòu)物的下降過(guò)程。未托舉時(shí)二位二通閥5左端得電，處于斷開(kāi)狀態(tài)。二位二通閥5的作用是開(kāi)啟液控單向閥3，使得壓力傳感器測(cè)得的數(shù)據(jù)為真實(shí)的壓力數(shù)據(jù)，而非壓力損失之后的數(shù)據(jù)。
[0013](2)移位過(guò)程:托舉油缸升起到設(shè)定高度后，需要進(jìn)行托舉移位，此時(shí)，當(dāng)?shù)诙凰耐〒Q向閥14右端電磁鐵得電時(shí)，液壓油進(jìn)入橫移液壓缸右側(cè)油腔，第二兩位三通閥12，到達(dá)橫移液壓缸15推動(dòng)活塞桿向左側(cè)運(yùn)動(dòng)，在牽引鋼絲繩的作用下，實(shí)現(xiàn)大型結(jié)構(gòu)物的移位過(guò)程；當(dāng)?shù)诙凰耐〒Q向閥14左端電磁鐵得電時(shí)，液壓油進(jìn)入橫移液壓缸左端側(cè)油腔，此時(shí)活塞桿向右側(cè)運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)相反方向移位。其中第二三位四通閥的作用是控制回油方向的一致性。
[0014]2.過(guò)程控制
[0015]如圖可以看出本實(shí)驗(yàn)平臺(tái)是使用了兩組油缸進(jìn)行托舉與移位，為實(shí)現(xiàn)多液壓缸同步頂升與移位的技術(shù)要求，每組頂升點(diǎn)配有一個(gè)壓力傳感器。通過(guò)壓力傳感器檢測(cè)輸出瞬時(shí)每個(gè)液壓缸的受力狀況，以其中一組油缸的壓力值Pi作為基準(zhǔn)，然后檢測(cè)另一組油缸的壓力值P2，兩者比較，使用PID調(diào)節(jié)技術(shù)，控制液壓缸進(jìn)油流量，使得另一組壓力值P2始終保持在Pl (1+5%)之內(nèi)，這樣可以保持移位過(guò)程中的平穩(wěn)與安全性。實(shí)現(xiàn)液壓托舉移位過(guò)程中對(duì)大型結(jié)構(gòu)物同步頂升、下降和移位的可編程控制器自動(dòng)監(jiān)控。
[0016]PID 調(diào)節(jié):
[0017]PID控制器是通過(guò)對(duì)誤差信號(hào)進(jìn)行比例、積分和微分運(yùn)算，其結(jié)果的加權(quán)，得到控制器的輸出。PID模型是通過(guò)給定值與由傳感器反饋回來(lái)的被控值的偏差來(lái)控制物體的行為與過(guò)程。
[0018]
【權(quán)利要求】
1.大型結(jié)構(gòu)物液壓托舉移位過(guò)程與狀態(tài)控制結(jié)構(gòu)，其特征在于:它包括至少兩組托舉油缸以及至少兩個(gè)橫移液壓缸，每組托舉油缸包括兩個(gè)托舉油缸，每一個(gè)托舉油缸的有桿側(cè)油室分別通過(guò)第一供油管線與一個(gè)第一三位四通閥的第一連接口相連，每一個(gè)托舉油缸的無(wú)桿側(cè)油室分別通過(guò)裝有壓力傳感器、液控單向閥以及第一二位三通閥的第一回油管路與雙向調(diào)速閥的進(jìn)口相連，與每一組托舉油缸中的一個(gè)托舉油缸相連的第一供油管線通過(guò)第一連接管線與液控單向閥相連，所述的雙向調(diào)速閥的出口與所述的第一三位四通閥的第二連接口通過(guò)管線相連，所述的第一三位四通閥的第三連接口通過(guò)依次裝有濾網(wǎng)、油路開(kāi)關(guān)、油泵和油路單向閥的總供油管路與油箱相連，所述的第一三位四通閥的第四連接口通過(guò)第二連接管線與裝有濾網(wǎng)的回油總管相連，所述的回油總管的進(jìn)口與油箱相連；所述的兩個(gè)橫移液壓缸的有桿側(cè)油室分別通過(guò)第二回油管路與第二三位四通閥的第一連接口相連，所述的第二三位四通閥的第二連接口通過(guò)第二回油管路與回油總管相連，所述的兩個(gè)橫移液壓缸的無(wú)桿側(cè)油室分別通過(guò)裝有電液比例調(diào)速閥和第二兩位三通閥的第二供油管線與第二三位四通閥的第三連接口相連，所述的第二三位四通閥的第四連接口與總供油管路相連通，所述的兩個(gè)壓力傳感器與可編程控制器相連，所述的可編程控制器與工控機(jī)和第一兩位三通閥相連，可編程控制器用于把傳感器信號(hào)轉(zhuǎn)換為壓力數(shù)據(jù)并對(duì)壓力數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，然后輸出控制信號(hào)給第一兩位三通閥以控制其開(kāi)度，同時(shí)將控制信號(hào)傳輸給工控機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)的讀取與顯示。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大型結(jié)構(gòu)物液壓托舉移位過(guò)程與狀態(tài)控制結(jié)構(gòu)，其特征在于:在總供油管路上連接有溢流閥。
【文檔編號(hào)】F15B11/00GK103711737SQ201310718179
【公開(kāi)日】2014年4月9日 申請(qǐng)日期:2013年12月17日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月17日
【發(fā)明者】章青, 張育坤, 吳楠, 趙磊 申請(qǐng)人:天津大學(xué)