一种液压散热系统、隔水管悬挂装置液压系统及散热方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种液压散热系统、隔水管悬挂装置液压系统及散热方法。液压散热系统包括高压回路和低压回路，高压回路和低压回路分别与差动液压缸连接，高压回路包括高压蓄能器、节流阀块、高压溢流阀和第一单向阀，第一单向阀的与差动液压缸的有杆腔连接，与节流阀块和差动液压缸的无杆腔均连接，节流阀块的另一端与高压蓄能器和高压溢流阀均连接；低压回路包括低压蓄能器、冷却器、液压泵和第二单向阀，第二单向阀与差动液压缸的有杆腔连接，与低压蓄能器和冷却器均连接，冷却器与液压泵连接，液压泵与高压溢流阀连接。本发明专利技术使得低压回路的冷却液压油可以进入液压缸，并与高压回路的高温液压油混合，从而降低高压回路液压油的温度。

Hydraulic system and heat dissipation method of hydraulic heat dissipation system and riser suspension device

【技术实现步骤摘要】
一种液压散热系统、隔水管悬挂装置液压系统及散热方法
本专利技术涉及液压
，具体涉及一种液压散热系统、隔水管悬挂装置液压系统及散热方法。
技术介绍
在遭遇台风等极端天气时海洋浮式钻井平台有时不能继续停留原位。如能提前精准预测台风路径，一般选择将隔水管自LMRP(下部隔水管总成)处断开并回收上甲板，然后使钻井平台驶向安全区域。在超深水海域将隔水管整体回收与台风后将其重新连接下放都将消耗数日的作业时间。同时回收或下放作业必须在较好的环境条件下进行。为了减少停工时间，并降低在恶劣环境下的操作风险，将全部或部分隔水管悬挂在钻井平台上并随之一起撤离是目前通用的方式，具有良好的经济与安全效益。目前通用的隔水管悬挂方式有硬悬挂与软悬挂两种：硬悬挂是将隔水管串直接挂在隔水管卡盘上，隔水管串与钻井平台为刚性连接；软悬挂是将隔水管悬挂在隔水管张紧器上，隔水管串与平台为柔性连接(隔水管张紧器可视为空气弹簧)。这两种悬挂方式在现场应用均存在一定问题：采用硬悬挂时，隔水管串与平台刚性连接，平台运动加速度直接传递到隔水管串上，可能使隔水管出现动态压缩，导致隔水管屈曲失稳，还可能使隔水管顶端张力远大于隔水管湿重(表示带浮力块的隔水管在水中的重量，即干重减去浮力)，导致隔水管断裂落海；采用软悬挂时，虽然隔水管因平台升沉运动产生的动载显著减小，隔水管悬挂安全性提高，但是现场取隔水管并回接隔水管的作业难度很大，而如果不取出数根隔水管的话，隔水管串存在触底风险。为了避免以上风险，研制了一种隔水管悬挂装置，通过节流和主动控制的方法可以在液压缸有限冲程的作用下，减小隔水管串因平台升沉运动产生的动载荷，而且现场取隔水管比较方便。但是，隔水管悬挂装置采用节流和主动控制的方法(具体来说，通过节流阀控制液压系统的压力，主动控制是指节流阀的开启关闭以及开启程度由控制系统来控制)，平台升沉运动会给液压系统输入能量，输入的能量将转换为液压油的发热，需要通过散热系统进行散热。如采用高压散热系统，一般为管式散热器，体积巨大、价格高昂，现场无法布置，因此采用合理的散热系统成为隔水管悬挂装置在现场成功应用的关键。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术旨在提供一种隔水管悬挂装置采用液压循环散热的方法，其目的是通过给液压系统的高温液压油降温，从而保证该系统能够顺利运行。而且通过这种方式，使得散热系统在低压回路中，能够避免使用高压管式散热器，保证该系统能够在平台上布置应用。本专利技术首先提出一种液压散热系统，所述液压散热系统包括高压回路和低压回路，所述高压回路和低压回路分别与差动液压缸连接，其中，所述高压回路包括高压蓄能器、节流阀块、高压溢流阀和第一单向阀，所述第一单向阀的流入端与所述差动液压缸的有杆腔连接，所述第一单向阀的流出端与所述节流阀块和所述差动液压缸的无杆腔均连接，所述节流阀块的另一端与所述高压蓄能器和高压溢流阀均连接；所述低压回路包括低压蓄能器、冷却器、液压泵和第二单向阀，所述第二单向阀的流出端与所述差动液压缸的有杆腔连接，所述第二单向阀的流入端与所述低压蓄能器和所述冷却器均连接，所述冷却器与所述液压泵连接，所述液压泵与所述高压溢流阀连接。根据本专利技术的一种实施方式，所述低压回路还包括低压溢流阀和油箱，所述油箱与所述高压溢流阀、所述液压泵和所述低压溢流阀均连接，所述低压溢流阀与所述低压蓄能器和所述第二单向阀均连接。根据本专利技术的一种实施方式，所述油箱与所述低压溢流阀串联连接，所述液压泵和所述冷却器串联连接，所述油箱与所述低压溢流阀连接的线路与所述液压泵和所述冷却器连接的线路并联连接。根据本专利技术的一种实施方式，所述高压回路还包括关断阀，所述关断阀的一端连接所述节流阀块，所述关断阀的另一端与所述第一单向阀和所述无杆腔均连接。根据本专利技术的一种实施方式，所述液压散热系统还包括压力传感器，所述压力传感器设于和无杆腔连接的管路上。根据本专利技术的一种实施方式，所述液压散热系统还包括控制单元，所述控制单元分别与所述压力传感器、节流阀块、高压溢流阀和低压溢流阀连接。本专利技术还提出一种隔水管悬挂装置液压系统，所述液压系统包括差动液压缸和所述的液压散热系统，所述差动液压缸包括外筒和内筒，所述差动液压缸为中空结构，所述中空适于安装悬挂短节，所述悬挂短节的上端与所述差动液压缸的活塞杆连接，下端穿过所述差动液压缸，以与隔水管连接。本专利技术还提出一种液压散热方法，包括：将差动液压缸的有杆腔通过第二单向阀与低压回路连接，低压回路的液压油通过所述第二单向阀进入所述差动液压缸的有杆腔，所述低压回路的液压油为冷却液压油；高压回路的液压油进入所述差动液压缸时通过第一单向阀使所述差动液压缸的有杆腔和无杆腔联通；从而使所述差动液压缸的有杆腔和无杆腔的液压油混合。根据本专利技术的一种实施方式，在所述差动液压缸上行时所述有杆腔和无杆腔的液压油混合，在所述差动液压缸下行时低压液压油进入所述差动液压缸。根据本专利技术的一种实施方式，所述差动液压缸的活塞往复运动时，在循环的上半周期，使部分液压油从所述高压回路的溢流阀进入所述低压回路，使所述低压回路的部分液压油进入所述差动液压缸的有杆腔；在循环的下半周期，将所述低压回路和所述高压回路隔离，使液压油在所述高压回路中循环。循环的整个周期内，液压泵和冷却器始终工作，从而降低低压回路中液压油的温度。本专利技术的差动液压缸和半开式循环散热系统，将液压系统中的高温高压油液(液压缸吸收能量时产生)通过差动液压缸置换出一部分进入低压系统，并且可通过低压板式散热器对高温油液充分降温，能够保证系统长时间工作。本专利技术采用的差动液压缸半开式循环散热的方法，可避免了在高压液压系统中配置高压散热器，而是在低压系统中配置常规的板式散热器即可解决整个液压系统的散热问题，大大降低了散热器的体积和费用，并且散热效果良好。附图说明图1为本专利技术一实施例隔水管避台悬挂装置的系统流程图；图2为本专利技术一实施例隔水管避台悬挂装置的散热系统发热功率曲线；图3为本专利技术一实施例隔水管避台悬挂装置无杆腔的压力曲线；图4a为本专利技术一实施例液压缸与悬挂短节连接剖视结构示意图；图4b为本专利技术一实施例液压缸横剖面示意图；附图标号：1.差动液压缸，101.外筒，102.活塞，103.内筒，104.活塞杆，105.油缸法兰，2.悬挂短节，201.短节法兰，3.1，第二单向阀，3.2.第一单向阀，4.关断阀，5.压力传感器，6.节流阀块，7.高压蓄能器，8.高压溢流阀，9.油箱，10.液压泵，11.低压溢流阀，12.冷却器，13.低压蓄能器，14.控制单元。具体实施方式以下将结合附图对本专利技术的较佳实施例进行详细说明，以便更清楚理解本专利技术的目的、特点和优点。应理解的是，附图所示的实施例并不是对本专利技术范围的限制，而只是为了说明本专利技术技术方案的实质精神。如图1所示，本专利技术首先提出一种液压散热系统，该散热系统用于对液压缸内液压油的发热及时散热。所述液压散热系统主本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种液压散热系统，其特征在于，所述液压散热系统包括高压回路和低压回路，所述高压回路和低压回路分别与差动液压缸连接，其中，/n所述高压回路包括高压蓄能器、节流阀块、高压溢流阀和第一单向阀，所述第一单向阀的流入端与所述差动液压缸的有杆腔连接，所述第一单向阀的流出端与所述节流阀块和所述差动液压缸的无杆腔均连接，所述节流阀块的另一端与所述高压蓄能器和高压溢流阀均连接；/n所述低压回路包括低压蓄能器、冷却器、液压泵和第二单向阀，所述第二单向阀的流出端与所述差动液压缸的有杆腔连接，所述第二单向阀的流入端与所述低压蓄能器和所述冷却器均连接，所述冷却器与所述液压泵连接，所述液压泵与所述高压溢流阀连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种液压散热系统，其特征在于，所述液压散热系统包括高压回路和低压回路，所述高压回路和低压回路分别与差动液压缸连接，其中，
所述高压回路包括高压蓄能器、节流阀块、高压溢流阀和第一单向阀，所述第一单向阀的流入端与所述差动液压缸的有杆腔连接，所述第一单向阀的流出端与所述节流阀块和所述差动液压缸的无杆腔均连接，所述节流阀块的另一端与所述高压蓄能器和高压溢流阀均连接；
所述低压回路包括低压蓄能器、冷却器、液压泵和第二单向阀，所述第二单向阀的流出端与所述差动液压缸的有杆腔连接，所述第二单向阀的流入端与所述低压蓄能器和所述冷却器均连接，所述冷却器与所述液压泵连接，所述液压泵与所述高压溢流阀连接。


2.根据权利要求1所述的液压散热系统，其特征在于，所述低压回路还包括低压溢流阀和油箱，所述油箱与所述高压溢流阀、所述液压泵和所述低压溢流阀均连接，所述低压溢流阀与所述低压蓄能器和所述第二单向阀均连接。


3.根据权利要求2所述的液压散热系统，其特征在于，所述油箱与所述低压溢流阀串联连接，所述液压泵和所述冷却器串联连接，所述油箱与所述低压溢流阀连接的线路与所述液压泵和所述冷却器连接的线路并联连接。


4.根据权利要求1至3任一项所述的液压散热系统，其特征在于，所述高压回路还包括关断阀，所述关断阀的一端连接所述节流阀块，所述关断阀的另一端与所述第一单向阀和所述无杆腔均连接。


5.根据权利要求1至3任一项所述的液压散热系统，其特征在于，所述液压散热系统还包括压力传感器，所述压力传感器设于和无杆腔连接的管路上...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘健，许亮斌，盛磊祥，刘书杰，王宇，肖凯文，郝希宁，李朝玮，
申请(专利权)人：中国海洋石油集团有限公司，中海油研究总院有限责任公司，
类型：发明
国别省市：北京;11