一種齒輪齒條升降系統(tǒng)的控制方法及控制裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及海洋平臺(tái)齒輪齒條升降系統(tǒng)領(lǐng)域，特別涉及一種齒輪齒條升降系統(tǒng)的控制方法及控制裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]海洋平臺(tái)齒輪齒條升降系統(tǒng)是目前廣泛使用的一種海洋平臺(tái)升降系統(tǒng)，與齒輪齒條升降系統(tǒng)配合的粧腿上固定有齒條，齒輪齒條升降系統(tǒng)包括多個(gè)升降單元，每個(gè)升降單兀包括:液壓馬達(dá)、制動(dòng)器和小齒輪，小齒輪與粧腿上的齒條嗤合，液壓馬達(dá)的輸出軸與小齒輪連接，制動(dòng)器安裝在液壓馬達(dá)的輸出軸上，通過(guò)液壓馬達(dá)的驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)海洋平臺(tái)的升降動(dòng)作。
[0003]海洋平臺(tái)在工作時(shí)，必須保持海洋平臺(tái)的各個(gè)粧腿的負(fù)載相對(duì)平衡，使各個(gè)粧腿負(fù)載值相差不大，且相差的負(fù)載值應(yīng)在一個(gè)允許范圍內(nèi)變動(dòng)。如果粧腿負(fù)載不平衡，則可能導(dǎo)致部分粧腿因承載過(guò)大，而對(duì)該粧腿上的升降設(shè)備造成損害，同時(shí)若海洋平臺(tái)載荷偏向于一邊，會(huì)對(duì)海洋平臺(tái)的整體平衡造成影響，嚴(yán)重時(shí)可能會(huì)導(dǎo)致海洋平臺(tái)傾覆。因此，有必要對(duì)粧腿負(fù)載進(jìn)行監(jiān)控，避免因粧腿負(fù)載不平衡而帶來(lái)安全問(wèn)題。但是，目前無(wú)法直接對(duì)粧腿的負(fù)載進(jìn)行檢測(cè)，這樣就不能知曉各個(gè)粧腿的負(fù)載是否平衡，為海洋平臺(tái)帶來(lái)很大的安全隱患。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了解決現(xiàn)有技術(shù)中不能確定粧腿的負(fù)載平衡，從而為海洋平臺(tái)帶來(lái)安全隱患的問(wèn)題，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種齒輪齒條升降系統(tǒng)的控制方法及控制裝置。所述技術(shù)方案如下:
[0005]—方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種齒輪齒條升降系統(tǒng)的控制方法，所述方法包括:
[0006]獲得每條粧腿對(duì)應(yīng)的多個(gè)液壓馬達(dá)的進(jìn)油口壓力P1和多個(gè)與所述液壓馬達(dá)一一對(duì)應(yīng)的液壓制動(dòng)器的進(jìn)油口壓力P2 ；
[0007]當(dāng)海洋平臺(tái)的工況為升平臺(tái)工況、拔粧腿工況、升粧腿工況或預(yù)壓載工況時(shí)，根據(jù)以下公式計(jì)算每條所述粧腿的負(fù)載F:
[0008]F = ( Σ Pr0.3*n)*f!,
[0009]其中，Σ PiS每條所述粧腿上對(duì)應(yīng)的多個(gè)所述液壓馬達(dá)的壓力P1的總和，η為每條所述粧腿上的液壓馬達(dá)的數(shù)量，為設(shè)定系數(shù)；
[0010]當(dāng)所述海洋平臺(tái)的工況為降平臺(tái)工況或降粧腿工況時(shí)，根據(jù)以下公式計(jì)算每條所述粧腿的負(fù)載F:
[0011]F =Σ (P「P2)*f2，
[0012]其中，Σ (PrP2)為每條所述粧腿上對(duì)應(yīng)的多個(gè)所述液壓馬達(dá)的壓力P1與多個(gè)所述液壓制動(dòng)器的壓力P2之差的總和，f2為設(shè)定系數(shù)；
[0013]當(dāng)所述海洋平臺(tái)的工況為所述靜止工況時(shí)，根據(jù)以下公式計(jì)算每條所述粧腿的負(fù)載F:F =Σ Ρ#；^，其中，f3為設(shè)定系數(shù)；
[0014]比較每條所述粧腿的負(fù)載F，獲得所有所述負(fù)載F中的最大值和最小值的差值A(chǔ)F ；
[0015]當(dāng)所述差值Δ F超過(guò)設(shè)定值時(shí)，則控制齒輪齒條升降系統(tǒng)停止工作。
[0016]進(jìn)一步地，fi=5.75 ?5.85，f 2= 8.45 ?8.55，f 3= 7.15 ?7.25。
[0017]具體地，所述設(shè)定值的取值范圍為150_250ton。
[0018]優(yōu)選地，所述設(shè)定值為200tono
[0019]具體地，每個(gè)所述液壓馬達(dá)的進(jìn)油口壓力P1采用安裝在所述液壓馬達(dá)的進(jìn)油口處的液壓馬達(dá)壓力傳感器獲得，每個(gè)所述液壓制動(dòng)器的進(jìn)油口壓力P2采用安裝在所述液壓制動(dòng)器的進(jìn)油口處的液壓制動(dòng)器壓力傳感器獲得。
[0020]另一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種齒輪齒條升降系統(tǒng)的控制裝置，所述控制裝置包括:
[0021]獲取模塊，用于獲取每條粧腿對(duì)應(yīng)的多個(gè)液壓馬達(dá)的進(jìn)油口壓力P1和多個(gè)與所述液壓馬達(dá)一一對(duì)應(yīng)的液壓制動(dòng)器的進(jìn)油口壓力P2 ;
[0022]粧腿負(fù)載確定模塊，用于當(dāng)海洋平臺(tái)的工況為升平臺(tái)工況、拔粧腿工況、升粧腿工況或預(yù)壓載工況時(shí)，根據(jù)以下公式計(jì)算每條所述粧腿的負(fù)載F:
[0023]F = ( Σ Pr0.3*n)*f!,
[0024]其中，Σ PiS每條所述粧腿上對(duì)應(yīng)的多個(gè)所述液壓馬達(dá)的壓力P1的總和，η為每條所述粧腿上的液壓馬達(dá)的數(shù)量，為設(shè)定系數(shù)；
[0025]當(dāng)所述海洋平臺(tái)的工況為所述降平臺(tái)工況或所述降粧腿工況時(shí)，根據(jù)以下公式計(jì)算每條所述粧腿的負(fù)載F:
[0026]F =Σ (P「P2)*f2，
[0027]其中，Σ (PrP2)為每條所述粧腿上對(duì)應(yīng)的多個(gè)所述液壓馬達(dá)的壓力P1與多個(gè)所述液壓制動(dòng)器的壓力P2之差的總和，f2為設(shè)定系數(shù)；
[0028]當(dāng)所述海洋平臺(tái)的工況為靜止工況時(shí)，根據(jù)以下公式計(jì)算每條所述粧腿的負(fù)載F:F = Σ Ρ#；^，其中，f3為設(shè)定系數(shù)；
[0029]控制模塊，用于比較每條所述粧腿的負(fù)載F，獲得所有所述負(fù)載F的最大值和最小值的差值A(chǔ) F，并比較所述差值A(chǔ)F與設(shè)定值范圍，當(dāng)所述差值A(chǔ)F超過(guò)所述設(shè)定值時(shí)，則控制齒輪齒條升降系統(tǒng)停止工作。
[0030]具體地，fi=5.75 ?5.85，f 2= 8.45 ?8.55，f 3= 7.15 ?7.25。
[0031]具體地，所述設(shè)定值的取值范圍為150_250ton。
[0032]進(jìn)一步地，所述設(shè)定值為200tono
[0033]進(jìn)一步地，所述獲取模塊包括:
[0034]多個(gè)液壓馬達(dá)壓力傳感器，用于檢測(cè)所述多個(gè)液壓馬達(dá)的進(jìn)油口壓力P1 ;
[0035]多個(gè)液壓制動(dòng)器壓力傳感器，用于檢測(cè)所述多個(gè)與所述液壓馬達(dá)一一對(duì)應(yīng)的液壓制動(dòng)器的進(jìn)油口壓力P2。
[0036]本發(fā)明實(shí)施例提供的技術(shù)方案帶來(lái)的有益效果是:本發(fā)明實(shí)施例提供的齒輪齒條升降系統(tǒng)的控制方法，通過(guò)檢測(cè)液壓馬達(dá)和液壓制動(dòng)器在工作過(guò)程中的進(jìn)油口壓力，并計(jì)算得出每條粧腿的負(fù)載，比較所有負(fù)載從而得到所有負(fù)載中的最大值和最小值的差值，將差值與設(shè)定值進(jìn)行比較，進(jìn)而判斷出粧腿負(fù)載是否平衡，該方法結(jié)果可靠、實(shí)施簡(jiǎn)單，具有較高的經(jīng)濟(jì)效益。本發(fā)明實(shí)施例提供的齒輪齒條升降系統(tǒng)的控制裝置包括獲取模塊、粧腿負(fù)載確定模塊和控制模塊，獲取模塊用于獲取多個(gè)液壓馬達(dá)和多個(gè)液壓制動(dòng)器在工作過(guò)程中的進(jìn)油口壓力，并通過(guò)粧腿負(fù)載確定模塊計(jì)算得出每條粧腿的負(fù)載，再由控制模塊比較所有負(fù)載從而得到所有負(fù)載中的最大值和最小值的差值，將差值與設(shè)定值進(jìn)行比較，進(jìn)而判斷出粧腿負(fù)載是否平衡，該裝置能夠準(zhǔn)確的檢測(cè)出粧腿負(fù)載是否平衡，且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，具有較高的經(jīng)濟(jì)效益。
【附圖說(shuō)明】
[0037]為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0038]圖1是本發(fā)明實(shí)施例一提供的齒輪齒條升降系統(tǒng)的控制方法流程圖；
[0039]圖2是本發(fā)明實(shí)施例二提供的齒輪齒條升降系統(tǒng)的控制裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0040]為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明實(shí)施方式作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。
[0041]為了便于理解本發(fā)明，先簡(jiǎn)單介紹海洋平臺(tái)及其齒輪齒條升降系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。
[0042]海洋平臺(tái)通常包括船體和多條粧腿，每條粧腿上固定有齒條，齒輪齒條升降系統(tǒng)包括固定在船體上安裝架、多個(gè)齒輪、多個(gè)液壓馬達(dá)和多個(gè)安裝在液壓馬達(dá)輸出軸上的液壓制動(dòng)器，每個(gè)齒條的兩側(cè)布置有多個(gè)齒輪，且多個(gè)齒輪分別與齒條嚙合，多個(gè)液壓馬達(dá)分別驅(qū)動(dòng)多個(gè)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，使齒輪能夠在齒條上行走，從而實(shí)現(xiàn)多個(gè)液壓馬達(dá)帶動(dòng)粧腿實(shí)現(xiàn)升降平臺(tái)等動(dòng)作。
[0043]實(shí)施例一
[0044]本發(fā)明實(shí)施例提供了一種齒輪齒條升降系統(tǒng)的控制方法，如圖1所示，該方法包括:
[0045]步驟100:獲得每條粧腿對(duì)應(yīng)的多個(gè)液壓馬達(dá)的進(jìn)油口壓力P1和多個(gè)與液壓馬達(dá)——對(duì)應(yīng)的液壓制動(dòng)器的進(jìn)油口壓力P2。
[0046]步驟200:根據(jù)當(dāng)前海洋平臺(tái)的工況通過(guò)公式計(jì)算出每條粧腿的負(fù)載F，海洋平臺(tái)的工況包括升平臺(tái)工況、拔粧腿工況、升粧腿工況、預(yù)壓載工況、降平臺(tái)工況、降粧腿工況和靜止工況。
[0047]其中，當(dāng)海洋平臺(tái)的工況為升平臺(tái)工況、拔粧腿工況、升粧腿工況或預(yù)壓載工況時(shí)，根據(jù)以下公式計(jì)算每條粧腿的負(fù)載F:
[0048]F = ( Σ Pr0.3*n)*f!,
[0049]其中，Σ Pi為每條粧腿上對(duì)應(yīng)的多個(gè)液壓馬達(dá)的壓力P1的總和，η為每條粧腿上的液壓馬達(dá)的數(shù)量，為設(shè)定系數(shù)，在一般情況下f 5.75?5.85，在本實(shí)施例中f 1 =5.8，且^的取值可以根據(jù)具體情況進(jìn)行調(diào)整；其中，升平臺(tái)工況是指海洋平臺(tái)升起的工況；拔粧腿工況是指將粧腿從海底泥中拔出；升粧腿工況是指將粧腿從海底泥中拔出后提升粧腿的工況；預(yù)壓載工況是用壓載水來(lái)模擬海洋平臺(tái)在作業(yè)過(guò)程中可能遭遇的環(huán)境載荷和重力載荷的工況。
[0050]當(dāng)海洋平臺(tái)的工況為降平臺(tái)工況或降粧腿工況時(shí)，根據(jù)以下公式計(jì)算每條粧腿的負(fù)載F:
[0051]F =Σ (P「P2)*f2，
[0052]其中，Σ (PrP2)為每條粧腿上對(duì)應(yīng)的多個(gè)液壓馬達(dá)的壓力P1與多個(gè)液壓制動(dòng)器的壓力P2之差的總和，f2為設(shè)定系數(shù)，在一般情況下f 2= 8.45?8.55，在本實(shí)施例中f 2=8.5，且f2的取值可以根據(jù)具體情況進(jìn)行調(diào)整；其中，降平臺(tái)工況是指海洋平臺(tái)下降的工況；降粧腿工況是指將粧腿下降的工況。
[0053]當(dāng)海洋平臺(tái)的工況為靜止工況時(shí)，根據(jù)以下公式計(jì)算每條粧腿的負(fù)載F:
[0054]F = Σ P!*f3,
[0055]其中，f3為計(jì)算系數(shù)，在一般情況下f 3= 7.15?7.25，在本實(shí)施例中f 3= 7.2，且&的取值可以根據(jù)具體情況進(jìn)行調(diào)整。
[0056]步驟300:比較每條粧腿的負(fù)