[发明专利]海洋平台升降用马达系统及其负荷不平衡的监测控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于海洋平台升降的液压马达系统，尤其涉及一种海洋平台升降用马达系统及其负荷不平衡的监测控制方法，具体适用于增强马达系统的安全可靠性。此技术为“国家高技术研究发展计划（863计划）资助”项目专利技术。

背景技术

目前，海洋平台的升降依赖液压马达的运行实现，即通过液压马达驱动齿轮沿桩腿上设置的固定齿条运动，从而实现海洋平台的升降。在平台升降过程中，各液压马达之间需要保持同步，要求所有参与驱动的马达能均匀地分担平台系统的负荷。当出现马达负荷不平衡时，即各马达的负荷不一致时，负荷大的马达易损坏，严重时甚至会对升降系统产生破坏作用。因此，对各马达的负荷进行监测和控制非常重要！

中国专利授权公告号为CN201704683U，授权公告日为2011年1月12日的实用新型专利公开了一种用于海洋平台升降的锁紧机构，该机构包括钻井平台、桩腿，所述桩腿上具有升降齿条，在所述钻井平台上固定有推力油缸和支撑油缸，所述推力油缸前端连接有锁紧齿条，该锁紧齿条与所述升降齿条相对应。虽然该实用新型具有结构简洁、体积小，重量轻，占用空间小的优点，但其仍旧具有以下缺陷：

首先，该实用新型对液压马达没有设置相关的监测设施，使用时，无法及时发现马达负荷不平衡状态，也就无法解决马达负荷不平衡状态，易损坏液压马达，易对升降系统产生破坏作用，安全可靠性较差；

其次，该实用新型对液压马达没有设置相关的控制设施，使用时，不仅无法对液压马达进行精确控制，而且，一旦发现马达处于危险状态，如负荷不平衡状态时，也无法及时关闭马达，可控性较弱。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中存在的安全可靠性较差、可控性较弱的缺陷与问题，提供一种安全可靠性较好、可控性较强的海洋平台升降用马达系统及其负荷不平衡的监测控制方法。

为实现以上目的，本发明的技术解决方案是：海洋平台升降用马达系统，包括多个液压马达单元，每个液压马达单元都包括马达、制动器与齿轮箱，所述马达包括马达进油口、马达出油口、马达回油口与马达输出端，所述马达输出端通过制动器与齿轮箱的一端相连接，齿轮箱的另一端与海洋平台上设置的桩腿相连接；所述马达进油口通过进油油路与进油泵站相连接，马达出油口通过出油油路与出油泵站相连接，马达回油口与油箱相连接；

所述液压马达单元还包括进油口压力继电器、出油口压力继电器、一号平衡阀、二号平衡阀、梭阀与电磁阀；

所述马达进油口依次经一号平衡阀进油口、一号平衡阀出油口后与进油泵站相连接，且在马达进油口、一号平衡阀进油口之间的进油油路上设置有进油口压力继电器；所述马达出油口依次经二号平衡阀进油口、二号平衡阀出油口后与出油泵站相连接，且在马达出油口、二号平衡阀进油口之间的出油油路上设置有出油口压力继电器；所述一号平衡阀上的一号先导控制口与二号平衡阀出油口相通，二号平衡阀上的二号先导控制口与一号平衡阀出油口相通；

所述梭阀上的一号梭阀进油口与一号平衡阀出油口相通，二号梭阀进油口与二号平衡阀出油口相通，梭阀出油口与电磁阀进油口相通，电磁阀出油口与制动器相连接，电磁阀回油口与油箱相通；

所述进油口压力继电器、出油口压力继电器、电磁阀都与PLC控制系统信号连接。

所述液压马达单元还包括一号安全阀与二号安全阀，一号安全阀、二号安全阀均设置在马达进油口、马达出油口之间，且一号安全阀、二号安全阀的液压油流向相反。

所述马达回油口通过软管与油箱相连接，电磁阀回油口通过软管与油箱相通，一号平衡阀出油口通过软管与进油泵站相连接，二号平衡阀出油口通过软管与出油泵站相连接。

上述海洋平台升降用马达系统的负荷不平衡的监测控制方法，所述监测控制方法依次包括以下步骤：

第一步：先在每个马达的马达进油口、马达出油口上对应安装进油口压力继电器、出油口压力继电器，其中，进油口压力继电器负责监测马达进油口的压力，出油口压力继电器负责监测马达出油口的压力，再在进油口压力继电器、出油口压力继电器内设置设定压力，设置结束后便可运行本系统；

第二步：在本系统的运行过程中，进油口压力继电器、出油口压力继电器将测得的实际压力与其设定压力进行比较，当实际压力大于设定压力时，进油口压力继电器、出油口压力继电器便发出信号给PLC控制系统，PLC控制系统收到该信号后开始计时；

第三步：当上述计时的时间大于等于3秒时，PLC控制系统判断本系统处于负荷不平衡工作状态，报警并停机，此时，所述监测控制方法结束。