海洋钻井平台升降系统爬升齿轮内扭矩传感器的标定方法技术方案

本发明专利技术公开了一种海洋钻井平台升降系统爬升齿轮内扭矩传感器的标定方法，属于海洋工程技术领域。所述标定方法包括：将第一齿轮箱一端的爬升齿轮和第二齿轮箱一端的爬升齿轮分别与惰轮啮合；在第一齿轮箱未设置爬升齿轮的一端设置第一扭矩传感器，第二齿轮箱未设置爬升齿轮的一端设置第二扭矩传感器；在第一齿轮箱或第二齿轮箱未设置爬升齿轮的一端输入扭矩，并获取第一扭矩传感器测得的扭矩值、第二扭矩传感器测得的扭矩值；计算第一齿轮箱一端的爬升齿轮的扭矩值、第二齿轮箱一端的爬升齿轮的扭矩值；对第一齿轮箱一端的爬升齿轮内的扭矩传感器、第二齿轮箱一端的爬升齿轮内的扭矩传感器进行标定。本发明专利技术实现了对爬升齿轮内的扭矩传感器的标定。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及海洋工程
，特别涉及一种海洋钻井平台升降系统爬升齿轮内扭矩传感器的标定方法。
技术介绍
随着海洋油气开发呈现愈来愈重大的战略意义，为满足海洋油气开发需求，国内涉足海洋油气开发的石油公司需要装备相当数量的自升式海洋钻井平台。海洋钻井平台的核心技术为电动齿轮齿条式升降系统，升降系统中爬升小齿轮的承载能力关系到整个平台的升降能力，由于扭矩可以反映齿轮的承载能力，因此爬升小齿轮扭矩的实时监控成为每一个平台的必要保障。目前将应变片扭矩传感器设置在爬升小齿轮内，利用爬升小齿轮产生的扭矩引起应变片电阻值的变化，实现对爬升小齿轮的扭矩进行实时监控。在实现本专利技术的过程中，专利技术人发现现有技术至少存在以下问题：在采用应变片扭矩传感器实现对爬升小齿轮的扭矩进行实时监控之前，需要先将应变片扭矩传感器测得的数值转换为相应的爬升小齿轮扭矩值，即对应变片扭矩传感器进行标定，但目前并没有对海洋钻井平台升降系统爬升齿轮内的扭矩传感器进行标定的方法。
技术实现思路
为了解决现有技术不能对海洋钻井平台升降系统爬升齿轮内扭矩传感器进行标定的问题，本专利技术实施例提供了一种海洋钻井平台升降系统爬升齿轮内的扭矩传感器的标定方法。所述技术方案如下：本专利技术实施例提供了一种海洋钻井平台升降系统爬升齿轮内的扭矩传感器的标定方法，所述标定方法包括：将第一齿轮箱一端的爬升齿轮和第二齿轮箱一端的爬升齿轮分别与惰轮啮合，所述第一齿轮箱的传动效率与所述第二齿轮箱的传动效率相同；在所述第一齿轮箱或第二齿轮箱未设置所述爬升齿轮的一端设置第一扭矩传感器，所述第二齿轮箱未设置所述爬升齿轮的一端设置第二扭矩传感器，所述第一扭矩传感器和所述第二扭矩传感器均为已标定的扭矩传感器；在所述第一齿轮箱未设置所述爬升齿轮的一端输入扭矩，并获取所述第一扭矩传感器测得的扭矩值、所述第二扭矩传感器测得的扭矩值；根据所述第一扭矩传感器测得的扭矩值、所述第二扭矩传感器测得的扭矩值，计算所述第一齿轮箱一端的爬升齿轮的扭矩值、所述第二齿轮箱一端的爬升齿轮的扭矩值；采用所述第一齿轮箱一端的爬升齿轮的扭矩值、所述第二齿轮箱一端的爬升齿轮的扭矩值，对所述第一齿轮箱一端的爬升齿轮内的所述扭矩传感器、所述第二齿轮箱一端的爬升齿轮内的所述扭矩传感器进行标定。可选地，所述根据所述第一扭矩传感器测得的扭矩值、所述第二扭矩传感器测得的扭矩值，计算所述第一齿轮箱一端的爬升齿轮的扭矩值、所述第二齿轮箱一端的爬升齿轮的扭矩值，包括：确定所述第一齿轮箱的传动效率和所述第二齿轮箱的传动效率；根据所述第一齿轮箱的传动效率和所述第一扭矩传感器测得的扭矩值，计算所述第一齿轮箱一端的爬升齿轮的扭矩值；根据所述第二齿轮箱的传动效率和所述第二扭矩传感器测得的扭矩值，计算所述第二齿轮箱一端的爬升齿轮的扭矩值。具体地，所述根据所述第一齿轮箱的传动效率和所述第一扭矩传感器测得的扭矩值，计算所述第一齿轮箱一端的爬升齿轮的扭矩值，包括：按照如下公式计算所述第一齿轮箱一端的爬升齿轮的扭矩值：T10＝T1×i×η2；其中，T10为所述第一齿轮箱一端的爬升齿轮的扭矩值，T1为所述第一扭矩传感器测得的扭矩值，i为所述第一齿轮箱的传动比，η2为所述第一齿轮箱的传动效率。具体地，所述根据所述第二齿轮箱的传动效率和所述第二扭矩传感器测得的扭矩值，计算所述第二齿轮箱一端的爬升齿轮的扭矩值，包括：按照如下公式计算所述第二齿轮箱一端的爬升齿轮的扭矩值： T 20 = T 2 η 2 × i ; ]]>其中，T20为所述第二齿轮箱一端的爬升齿轮的扭矩值，T2为所述第二扭矩传感器测得的扭矩值，i为所述第二齿轮箱的传动比，η2为所述第二齿轮箱的传动效率。具体地，所述确定所述第一齿轮箱的传动效率和所述第二齿轮箱的传动效率，包括：确定所述惰轮的传动效率；按照如下公式计算所述第一齿轮箱的传动效率和所述第二齿轮箱的传动效率： η 2 = T 2 T 1 × η 1 ; ]]>其中，η2为所述第一齿轮箱的传动效率和所述第二齿轮箱的传动效率，T1为所述第一扭矩传感器测得的扭矩值，T2为所述第二扭矩传感器测得的扭矩值，η1为所述惰轮的传动效率。可选地，所述确定所述惰轮的传动效率，包括：将所述惰轮的传动效率的经验值或所述惰轮的传动效率的计算值确定为所述惰轮的传动效率。优选地，在所述采用所述第一齿轮箱一端的爬升齿轮的扭矩值、所述第二齿轮箱一端的爬升齿轮的扭矩值，对所述第一齿轮箱一端的爬升齿轮内的所述扭矩传感器、所述第二齿轮箱一端的爬升齿轮内的所述扭矩传感器进行标定之后，所述标定方法还包括：在所述第二齿轮箱未设置所述爬升齿轮的一端输入扭矩，并获取所述第一齿轮箱一端的爬升齿轮内的所述扭矩传感器标定后输出的扭矩值、所述第二齿轮箱一端的爬升齿轮内的所述扭矩传感器标定后输出的扭矩值；根据所述第一齿轮箱一端的爬升齿轮内的所述扭矩传感器标定后输出的扭矩值、所述第二齿轮箱一端的爬升齿轮内的所述扭矩传感器标定后输出的扭矩值，计算所述惰轮的传动效率；当计算的所述惰轮的传动效率与确定的所述惰轮的传动效率的差值在设定范围内时，确认所述惰轮的传动效率为确定的所述惰轮的传动效率；当计算的所述惰轮的传动效率与假定的所述惰轮的传动效率的差值超过设定范围时，将计算的所述惰轮的传动效率确定为所述惰轮的传动效率。具体地，所述根据所述第一齿轮箱一端的爬升齿轮内的所述扭矩传感器标定后输出的扭矩值、所述第二齿轮箱一端的爬升齿轮内的所述扭矩传感器标定后输出的扭矩值，计算所述惰轮的传动效率，包括：按照如下公式计算所述惰轮的传动效率： η 1 = T本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种海洋钻井平台升降系统爬升齿轮内的扭矩传感器的标定方法，其特征在于，所述标定方法包括：将第一齿轮箱一端的爬升齿轮和第二齿轮箱一端的爬升齿轮分别与惰轮啮合，所述第一齿轮箱的传动效率与所述第二齿轮箱的传动效率相同；在所述第一齿轮箱未设置所述爬升齿轮的一端设置第一扭矩传感器，所述第二齿轮箱未设置所述爬升齿轮的一端设置第二扭矩传感器，所述第一扭矩传感器和所述第二扭矩传感器均为已标定的扭矩传感器；在所述第一齿轮箱或第二齿轮箱未设置所述爬升齿轮的一端输入扭矩，并获取所述第一扭矩传感器测得的扭矩值、所述第二扭矩传感器测得的扭矩值；根据所述第一扭矩传感器测得的扭矩值、所述第二扭矩传感器测得的扭矩值，计算所述第一齿轮箱一端的爬升齿轮的扭矩值、所述第二齿轮箱一端的爬升齿轮的扭矩值；采用所述第一齿轮箱一端的爬升齿轮的扭矩值、所述第二齿轮箱一端的爬升齿轮的扭矩值，对所述第一齿轮箱一端的爬升齿轮内的所述扭矩传感器、所述第二齿轮箱一端的爬升齿轮内的所述扭矩传感器进行标定。

【技术特征摘要】
1.一种海洋钻井平台升降系统爬升齿轮内的扭矩传感器的标定方法，其特
征在于，所述标定方法包括：
将第一齿轮箱一端的爬升齿轮和第二齿轮箱一端的爬升齿轮分别与惰轮啮
合，所述第一齿轮箱的传动效率与所述第二齿轮箱的传动效率相同；
在所述第一齿轮箱未设置所述爬升齿轮的一端设置第一扭矩传感器，所述
第二齿轮箱未设置所述爬升齿轮的一端设置第二扭矩传感器，所述第一扭矩传
感器和所述第二扭矩传感器均为已标定的扭矩传感器；
在所述第一齿轮箱或第二齿轮箱未设置所述爬升齿轮的一端输入扭矩，并
获取所述第一扭矩传感器测得的扭矩值、所述第二扭矩传感器测得的扭矩值；
根据所述第一扭矩传感器测得的扭矩值、所述第二扭矩传感器测得的扭矩
值，计算所述第一齿轮箱一端的爬升齿轮的扭矩值、所述第二齿轮箱一端的爬
升齿轮的扭矩值；
采用所述第一齿轮箱一端的爬升齿轮的扭矩值、所述第二齿轮箱一端的爬
升齿轮的扭矩值，对所述第一齿轮箱一端的爬升齿轮内的所述扭矩传感器、所
述第二齿轮箱一端的爬升齿轮内的所述扭矩传感器进行标定。
2.根据权利要求1所述的标定方法，其特征在于，所述根据所述第一扭矩
传感器测得的扭矩值、所述第二扭矩传感器测得的扭矩值，计算所述第一齿轮
箱一端的爬升齿轮的扭矩值、所述第二齿轮箱一端的爬升齿轮的扭矩值，包括：
确定所述第一齿轮箱的传动效率和所述第二齿轮箱的传动效率；
根据所述第一齿轮箱的传动效率和所述第一扭矩传感器测得的扭矩值，计
算所述第一齿轮箱一端的爬升齿轮的扭矩值；
根据所述第二齿轮箱的传动效率和所述第二扭矩传感器测得的扭矩值，计
算所述第二齿轮箱一端的爬升齿轮的扭矩值。
3.根据权利要求2所述的标定方法，其特征在于，所述根据所述第一齿轮
箱的传动效率和所述第一扭矩传感器测得的扭矩值，计算所述第一齿轮箱一端
的爬升齿轮的扭矩值，包括：
按照如下公式计算所述第一齿轮箱一端的爬升齿轮的扭矩值：
T10＝T1×i×η2；
其中，T10为所述第一齿轮箱一端的爬升齿轮的扭矩值，T1为所述第一扭矩
传感器测得的扭矩值，i为所述第一齿轮箱的传动比，η2为所述第一齿轮箱的
传动效率。
4.根据权利要求2所述的标定方法，其特征在于，所述根据所述第二齿轮
箱的传动效率和所述第二扭矩传感器测得的扭矩值，计算所述第二齿轮箱一端
的爬升齿轮的扭矩值，包括：
按照如下公式计算所述第二齿轮箱一端的爬升齿轮的扭矩值：
T 20 = T 2 η 2 × i ; ]]>其中，T20为所述第二齿轮箱一端的爬升齿轮的扭矩值，T2为所述第二扭矩
传感器测得的扭矩值，i为所述第二齿轮箱的传动比，η2为所述第二齿轮箱的
传动效率。
5.根据权利要求2所述的标定方法，其特征在于，所述确定所述第一齿轮
箱的传动效率和所述第二齿轮箱的传动效率，包括：
确定所述惰轮的传动效率；
按照如下公式计算所述第一齿轮箱的传动效率和所述第二齿轮箱的传动效

【专利技术属性】
技术研发人员：朱正都，程文池，陈佳俊，
申请(专利权)人：武汉船用机械有限责任公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42