一种用于提高天车被动补偿能力的力平衡缸摇臂装置制造方法及图纸

技术编号:15177894 阅读:150 留言:0更新日期:2017-04-16 02:53
本实用新型专利技术涉及一种用于提高天车被动补偿能力的力平衡缸摇臂装置,它主要由天车导向轮转动轴、天车导向轮、天车导向轮转动轴帽、摇臂上摆臂、力平衡缸活塞杆、力平衡缸、力平衡缸转动轴、钢丝绳导向轮转动轴、钢丝绳导向轮、钢丝绳导向轮转动轴帽、摇臂下摆臂组成。摇臂上摆臂、摇臂下摆臂、力平衡缸活塞杆和天车导向轮通过天车导向轮转动轴连接;天车导向轮安装于天车上的固定安装座内,力平衡缸活塞杆的上端安装在摇臂上摆臂的外侧,钢丝绳导向轮安装在摇臂上摆臂与摇臂下摆臂之间;钢丝绳导向轮、摇臂上摆臂和摇臂下摆臂通过钢丝绳导向轮转动轴相连接。本实用新型专利技术结构简单、便于维护,能提高天车被动补偿的精度和响应速度。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及天车升沉补偿装置中的一种摇臂装置,属于海洋钻井领域。
技术介绍
伴随着陆上油气资源的日渐枯竭和油气供应矛盾的日益突出,全球油气开发重心向蕴藏着丰富石油资源的海洋转移,尤其朝着深水钻井的方向迅速发展,这就需要更加精准和安全可靠的海洋钻井装备。升沉补偿装置是浮式钻井平台在进行海洋油气勘探开发时必备的关键设备,其作用是补偿钻柱的上下升沉运动,从而保持井底钻压基本恒定,保证钻井作业的顺利进行。天车升沉补偿装置是集机、电、气、液、自动控制、智能检测为一体的多学科高技术产品,在海洋油气勘探开发作业中应用广泛。目前,现场应用的天车升沉补偿装置存在以下两点问题:第一,其被动补偿系统采用液压缸与蓄能器组成的大型气液弹簧来补偿天车的升沉运动,而由于蓄能器的体积较大,在补偿过程中气罐压力产生的波动会导致被动缸输出力的变化,降低了补偿的精度,且存在响应滞后的问题;第二,天车补偿装置中的摇臂装置由辅助滑轮与杆件构成,随天车的上下运动而转动,其杆件周期性的伸展与收缩,产生了丰富的机械能,但没有为天车补偿所用。
技术实现思路
本技术的目的是为了克服现有技术存在的不足,提供了一种用于提高天车被动补偿能力的力平衡缸摇臂装置,用来克服现有天车被动补偿的不足,能有效利用摇臂装置的转动机械能,提高天车被动补偿的精度和响应速度。本技术所采用的技术方案是:本技术一种用于提高天车被动补偿能力的力平衡缸摇臂装置,主要由天车导向轮转动轴、天车导向轮、天车导向轮转动轴帽、摇臂上摆臂、力平衡缸活塞杆、力平衡缸、力平衡缸转动轴、钢丝绳导向轮转动轴、钢丝绳导向轮、钢丝绳导向轮转动轴帽、摇臂下摆臂组成。所述摇臂上摆臂、摇臂下摆臂、力平衡缸活塞杆和天车导向轮通过天车导向轮转动轴连接,并带有天车导向轮转动轴帽,防止升沉补偿过程中天车导向轮转动轴上安装的部件滑出或移位;摇臂上摆臂和摇臂下摆臂采用高强度合金钢来提高结构的强度;天车导向轮安装于天车上的固定安装座内,随天车一同上下运动,并能在天车导向轮转动轴上灵活转动;力平衡缸活塞杆的上端安装在摇臂上摆臂的外侧,钢丝绳导向轮安装在摇臂上摆臂与摇臂下摆臂之间;钢丝绳导向轮、摇臂上摆臂和摇臂下摆臂通过钢丝绳导向轮转动轴相连接,并设计有钢丝绳导向轮转动轴帽来防止钢丝绳导向轮在转动中的移位和左右摆动;力平衡缸活塞杆与力平衡缸相互配合,与补偿装置的主蓄能器相连通;力平衡缸底部与安装在摇臂下摆臂上的力平衡缸转动轴相互配合,便于在钢丝绳摇臂机构运动过程中使力平衡缸连同力平衡缸活塞杆绕力平衡缸转动轴灵活转动。钢丝绳摇臂机构在进行升沉运动补偿过程中,钢丝绳在天车导向轮和钢丝绳导向轮槽内移动,力平衡缸与补偿装置的主蓄能器相互配合,能储存或释放在摇臂机构运动过程中的能量,用于克服气罐中压力波动导致的被动缸输出力变化,并对天车的升沉运动进行补偿,提高装置的补偿精度性和响应速度。钢丝绳从天车中的滑轮组引出后,绕过天车导向轮,再绕过钢丝绳导向轮并在其轮槽内移动。本技术的优点是:结构简单、便于维护,能提高摇臂装置的能量利用率,能提高天车被动补偿的精度和响应速度。附图说明图1是本技术一种用于提高天车被动补偿能力的力平衡缸摇臂装置的结构示意图。图2是本技术力平衡缸与被动缸的工作原理示意图。图中:1.天车导向轮转动轴,2.天车导向轮,3.天车导向轮转动轴帽,4.摇臂上摆臂,5.力平衡缸活塞杆,6.力平衡缸,7.力平衡缸转动轴,8.钢丝绳导向轮转动轴,9.钢丝绳导向轮,10.钢丝绳导向轮转动轴帽,11.摇臂下摆臂,12.天车,13.被动缸,14.主蓄能器。具体实施方式下面结合附图对本技术做进一步说明。如图1、图2所示,本技术一种用于提高天车被动补偿能力的力平衡缸摇臂装置,主要由天车导向轮转动轴1、天车导向轮2、天车导向轮转动轴帽3、摇臂上摆臂4、力平衡缸活塞杆5、力平衡缸6、力平衡缸转动轴7、钢丝绳导向轮转动轴8、钢丝绳导向轮9、钢丝绳导向轮转动轴帽10、摇臂下摆臂11组成。所述摇臂上摆臂4、摇臂下摆臂11、力平衡缸活塞杆5和天车导向轮2通过天车导向轮转动轴1连接,并带有天车导向轮转动轴帽3,防止升沉补偿过程中天车导向轮转动轴1上安装的部件滑出或移位;摇臂上摆臂4和摇臂下摆臂11采用高强度合金钢来提高结构的强度,天车导向轮2安装于天车12上的固定安装座内,随天车12一同上下运动,并能在天车导向轮转动轴1上灵活转动,力平衡缸活塞杆5的上端安装在摇臂上摆臂4的外侧,钢丝绳导向轮9安装在摇臂上摆臂4与摇臂下摆臂11之间,钢丝绳导向轮9、摇臂上摆臂4和摇臂下摆臂11通过钢丝绳导向轮转动轴8相连接,并设计有钢丝绳导向轮转动轴帽10来防止钢丝绳导向轮9在转动中的移位和左右摆动;力平衡缸活塞杆5与力平衡缸6相互配合,与补偿装置的主蓄能器14相连通;力平衡缸6底部与安装在摇臂下摆臂11上的力平衡缸转动轴7相互配合,便于在钢丝绳摇臂机构运动过程中使力平衡缸6连同力平衡缸活塞杆5绕力平衡缸转动轴7灵活转动。钢丝绳从天车12中的滑轮组引出后,绕过天车导向轮2,再绕过钢丝绳导向轮9并在其轮槽内移动,避免了钢丝绳的频繁缠绕,减轻钢丝绳的磨损。升沉运动补偿开始工作时,天车12位于中间行程位置,被动缸13与力平衡缸活塞杆5也位于中间行程位置。在升沉运动补偿的过程中,当天车12从最低位置或最高位置运动到中间行程时,摇臂装置通过天车导向轮4对力平衡缸活塞杆5形成压力并推动其在力平衡缸6中移动,对力平衡缸6中的液压油进行压缩,使主蓄能器14储存能量;当天车12从中间行程向最低位置或最高位置运动时,主蓄能器14会释放所储存的能量,通过力平衡缸6推动力平衡缸活塞杆5向外运动,对天车12的升沉运动进行补偿,克服气罐中压力波动导致的被动缸13输出力变化,进而提高补偿的精度和响应速度。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于提高天车被动补偿能力的力平衡缸摇臂装置,主要由天车导向轮转动轴(1)、天车导向轮(2)、天车导向轮转动轴帽(3)、摇臂上摆臂(4)、力平衡缸活塞杆(5)、力平衡缸(6)、力平衡缸转动轴(7)、钢丝绳导向轮转动轴(8)、钢丝绳导向轮(9)、钢丝绳导向轮转动轴帽(10)、摇臂下摆臂(11)组成,其特征在于:所述摇臂上摆臂(4)、摇臂下摆臂(11)、力平衡缸活塞杆(5)和天车导向轮(2)通过天车导向轮转动轴(1)连接,并带有天车导向轮转动轴帽(3);天车导向轮(2)安装于天车(12)上的固定安装座内,随天车(12)一同上下运动;力平衡缸活塞杆(5)的上端安装于摇臂上摆臂(4)的外侧;钢丝绳导向轮(9)安装在摇臂上摆臂(4)与摇臂下摆臂(11)之间,钢丝绳导向轮(9)、摇臂上摆臂(4)和摇臂下摆臂(11)通过钢丝绳导向轮转动轴(8)相连接;钢丝绳从天车(12)中的滑轮组引出后,绕过天车导向轮(2),再绕过钢丝绳导向轮(9)并在其轮槽内移动。

【技术特征摘要】
1.一种用于提高天车被动补偿能力的力平衡缸摇臂装置,主要由天车导向轮转动轴(1)、天车导向轮(2)、天车导向轮转动轴帽(3)、摇臂上摆臂(4)、力平衡缸活塞杆(5)、力平衡缸(6)、力平衡缸转动轴(7)、钢丝绳导向轮转动轴(8)、钢丝绳导向轮(9)、钢丝绳导向轮转动轴帽(10)、摇臂下摆臂(11)组成,其特征在于:所述摇臂上摆臂(4)、摇臂下摆臂(11)、力平衡缸活塞杆(5)和天车导向轮(2)通过天车导向轮转动轴(1)连接,并带有天车导向轮转动轴帽(3);天车导向轮(2)安装于天车(12)上的固定安装座内,随天车(12)一同上下运动;力平衡缸活塞杆(5)的上端安装于摇臂上摆臂(4)的外侧;钢丝绳导向轮(9)安装在摇臂上摆臂(4...

【专利技术属性】
技术研发人员:李琴唐宇杰黄志强黄凌峰徐子扬邱成松
申请(专利权)人:西南石油大学
类型:新型
国别省市:四川;51

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