一种新型自升降式海洋平台的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种包括升降结构和锁紧装置的新型自升降式海洋平台，其升降结构和锁紧装置均由液压驱动装置驱动，液压驱动装置上安装有一种或多种传感器，此外该升降系统监控装置还包括依次连接的信号调理器、信号采集器和信号输出装置，传感器采集到的信号经过信号调理器和信号采集器处理后由信号输出装置进行输出。这种监控装置可以对液压驱动装置内部工作情况实时监测，实现信息集中采集、实时监控、发现故障快速反应并及时报警。
【专利说明】 一种新型自升降式海洋平台
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种新型自升降式海洋平台，更具体地说，涉及一种具有监控装置的自升降式海洋平台。
【背景技术】
[0002]自升降式海洋平台的升降结构大多是齿条式升降结构，桩腿上焊接有足够长的齿条，对应的每根齿条上设置若干小齿轮，这些小齿轮满足与桩腿上齿条啮合的要求。平台的锁紧装置是通过齿条的来回直线运动，实现对升降系统的锁紧和解锁。齿条式升降结构和锁紧装置普遍采用液压驱动装置进行驱动，与一般机械与电气故障相比，液压系统的故障往往具有隐蔽性，故障的发生往往在深层内部，由于装卸不便，现场上检测条件有限，难以直接观测，各类马达、泵、阀及缸内部也无法观察。
实用新型内容
[0003]本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种可以实时对升降结构和锁紧装置的液压驱动装置进行监控的新型自升降式海洋平台，这种监控装置可以实现信息集中采集、实时监控、发现故障快速反应并及时报警。
[0004]本实用新型的上述目的可以通过如下的技术手段来实现:包括升降结构和锁紧装置的一种新型自升降式海洋平台，其升降结构由升降驱动装置进行驱动，锁紧装置由锁紧驱动装置进行驱动，升降驱动装置和锁紧驱动装置均为液压驱动装置，液压驱动装置上安装有一种或多种传感器，此外该升降系统监控装置还包括依次连接的信号调理器、信号采集器和信号输出装置，其中传感器与信号调理器相连接，传感器将采集到的参数转换为电信号，再将电信号传递给信号调理器进行预处理，再由信号调理器将经过预处理的信号传递给信号采集器，由信号采集器将模拟信号转换为数字信号后再传递给信号输出装置，由信号输出装置进行输出。信号输出装置可以采用语音提示装置、视觉显示装置如各类显示器、还可以是外接的PC机。若是外接PC机，可以在PC机上搭载各种软件如Labview图形处理软件，将收集到的信号进行建模和图形化处理，使得液压系统内部的工作情况以虚拟立体图的形式显示在显示器上，直观并且清晰。
[0005]上述传感器可以是流量传感器、压力传感器、速度传感器、位移传感器、转速传感器中的一种或多种，根据具体需要进行安装，如在液压系统的内部通路上安装流量传感器、压力传感器测量液压和实时流量；在液压系统的动力元件如液压缸上安装速度传感器和位移传感器，测量活塞的实时运动速度和位移，在液压马达上安装转速传感器测量实时转速等等，可以根据需要进行安装。
[0006]信号调理器包括信号放大电路、滤波电路、信号隔离电路和信号匹配电路，所述信号放大电路、滤波电路、信号隔离电路和信号匹配电路依次串联。信号放大电路的作用是对传感器传送来的信号进行降噪和放大，使其清晰容易处理，滤波电路滤除杂波，信号隔离电路隔离不相关信号，保证测量精度，信号匹配电路对信号进行比较，匹配成功的电路输出到信号米集器。
[0007]本实用新型的有益之处在于:实现了信息的集中采集与监控和监控界面的软件化，能够实时发现故障所在并进行报警；免去了以往工作人员到工业现场逐个查看机械式的压力表、流量表以及检查故障的繁琐，提搞了工作效率，并推动了海洋平台装备的现代化进程。
【专利附图】
【附图说明】
[0008]图1是本实用新型的结构原理图；
[0009]图2是升降驱动装置的结构示意图；
[0010]图3是锁紧装置的结构示意图；
[0011]图4是信号放大器的前置电路图；
[0012]图5是信号放大器的后置电路图。
【具体实施方式】
[0013]下面结合附图和具体实施例对本实用新型进一步加以说明。
[0014]如图1至图3所示的一种新型自升降式海洋平台，包括升降结构和锁紧装置，其升降结构由升降驱动装置I进行驱动，锁紧装置由锁紧驱动装置2进行驱动，升降驱动装置I和锁紧驱动装置2均为液压驱动装置。
[0015]在本具体实施例中升降结构为相互啮合的齿轮和齿条结构，齿条固定安装在海洋平台的桩腿上，齿轮与齿条相啮合，在升降驱动装置的驱动下相互运动，带动海洋平台升高或降低。而升降驱动装置I包括液压马达11，与液压马达11通过液体通道相连接的是三位四通电磁阀12和与三位四通电磁阀12相连接的液压泵，液压泵与三位四通电磁阀12的油路支线上还接有一个溢流阀。在液压马达11上安装转速传感器15，在液压马达11与三位四通电磁阀12相连接的液体通道上安装有流量传感器16和压力传感器17。
[0016]而锁紧驱动装置2包括单活塞杆液压缸21，双液控单向阀22、三位四通电液阀23、液压泵和溢流阀，其中单活塞杆液压缸活塞两侧的缸体分别有液体通道，每侧的液体通道都通过一个双液控单向阀22与三位四通电液阀23相连接，三位四通电液阀23与一个液压泵相连接，液压泵与三位四通电液阀23的油路支线上连接有一个溢流阀。在单活塞杆液压缸21上安装有位移传感器24，单活塞杆液压缸与双液控单向阀的液压通道上安装有压力传感器17和流量传感器16。
[0017]传感器可以是流量传感器、压力传感器、速度传感器、位移传感器、转速传感器中的一种或多种，根据具体需要进行安装，如在液压系统的内部通路上安装流量传感器、压力传感器测量液压和实时流量；在液压系统的动力元件如液压缸上安装速度传感器和位移传感器，测量活塞的实时运动速度和位移，在液压马达上安装转速传感器测量实时转速等等，可以根据需要进行安装。
[0018]除了在升降驱动装置和锁紧驱动装置上安装的传感器，该升降系统监控装置还包括依次连接的信号调理器3、信号采集器4和信号输出装置5，其中传感器与信号调理器3相连接，传感器将采集到的参数转换为电信号，再将电信号传递给信号调理器3进行预处理，再由信号调理器3将经过预处理的信号传递给信号采集器4，由信号采集器4将模拟信号转换为数字信号后再传递给信号输出装置5，由信号输出装置5进行输出。信号输出装置可以采用语音提示装置、视觉显示装置如各类显示器、还可以是外接的PC机。本具体实施例中的信号输出装置是外接的PC机，可以在PC机上搭载各种软件如Labview图形处理软件，将收集到的信号进行建模和图形化处理，使得液压系统内部的工作情况以虚拟立体图的形式显示在显示器上，直观并且清晰。在信号输出装置上可以设定阀值，当检测到的数值超出了阀值，就启动报警，报警装置可以是语言报警装置，也可以是图形化的显示和提示。
[0019]信号调理器信号放大电路、滤波电路、信号隔离电路和信号匹配电路，所述信号放大电路、滤波电路、信号隔离电路和信号匹配电路依次串联。信号放大电路的作用是对传感器传送来的信号进行降噪和放大，使其清晰容易处理，滤波电路滤除杂波，信号隔离电路隔离不相关信号，保证测量精度，信号匹配电路对信号进行比较，匹配成功的电路输出到信号采集器。
[0020]信号放大电路包括如图4所示的前置放大电路和如图5所示的后置放大电路，前置放大电路与后置放大电路串联，前置放大电路与后置放大电路都是由运算放大器和放大反馈电路构成，所述前置放大电路的运算放大器的输入端连接有一个电阻电桥电路。这个电桥电路可以滤除/[目号上的闻频噪首。
[0021]信号隔离电路包括串联的隔离单元和信号输出单元，所述隔离单元由无源隔离器和安全栅构成。
[0022]以上实施例是供理解本实用新型之用，并非是对本实用新型的限制，有关领域的普通技术人员，在权利要求所述技术方案的基础上，还可以作出多种变化或变型，这些变化或变型应当理解为仍属于本实用新型的保护范围。
【权利要求】
1.一种新型自升降式海洋平台，包括升降结构和锁紧装置，升降结构由升降驱动装置进行驱动，锁紧装置由锁紧驱动装置进行驱动，升降驱动装置和锁紧驱动装置均为液压驱动装置，其特征在于:所述监控装置还包括安装在所述液压驱动装置上的传感器、信号调理器、信号采集器和信号输出装置，其中传感器与信号调理器相连接，信号调理器与信号采集器相连接，信号采集器与信号输出装置相连接，传感器将采集到的参数转换为电信号，再将电信号传递给信号调理器进行预处理，再由信号调理器将经过预处理的信号传递给信号采集器，由信号采集器将模拟信号转换为数字信号后再传递给信号输出装置，由信号输出装置进行输出。
2.根据权利要求1所述的一种新型自升降式海洋平台，其特征在于:所述传感器包括流量传感器、压力传感器、速度传感器、位移传感器、转速传感器中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的一种新型自升降式海洋平台，其特征在于:所述信号调理器包括信号放大电路、滤波电路、信号隔离电路和信号匹配电路，所述信号放大电路、滤波电路、信号隔离电路和信号匹配电路依次串联。
4.根据权利要求3所述的一种新型自升降式海洋平台，其特征在于:所诉信号放大电路包括前置放大电路和后置放大电路，前置放大电路与后置放大电路串联，前置放大电路与后置放大电路都是由运算放大器和放大反馈电路构成，所述前置放大电路的运算放大器的输入端连接有一个电阻电桥电路。
5.根据权利要求3所述的一种新型自升降式海洋平台，其特征在于:所述信号隔离电路包括串联的隔离单元和信号输出单元，所述隔离单元由无源隔离器和安全栅构成。
6.根据权利要求1至5任一项所述的一种新型自升降式海洋平台，其特征在于:所述升降结构为相互啮合的齿轮和齿条结构，齿条固定安装在海洋平台的桩腿上，齿轮与齿条相啮合，在所述升降驱动装置的驱动下相互运动，带动海洋平台升高或降低。
7.根据权利要求6所述的一种新型自升降式海洋平台，其特征在于:所述升降驱动装置包括液压马达，与液压马达通过液体管道相连接的三位四通电磁阀和与三位四通电磁阀相连接的液压泵，液压泵与三位四通电磁阀的油路支线上还接有一个溢流阀。
8.根据权利要求7所述的一种新型自升降式海洋平台，其特征在于:所述液压马达上安装有转速传感器、液压马达与三位四通电磁阀相连接的液体管道上安装有流量传感器和压力传感器。
9.根据权利要求1至5任一项所述的一种新型自升降式海洋平台，其特征在于:所述锁紧驱动装置包括单活塞杆液压缸，双液控单向阀、三位四通电液阀、液压泵和溢流阀，其中单活塞杆液压缸活塞侧的缸体分别有液体通道，每侧的液体通道都通过一个双液控单向阀与三位四通电液阀相连接，三位四通电液阀与一个液压泵相连接，液压泵与三位四通电液阀的油路支线上连接有一个溢流阀。
10.根据权利要求9所述的一种新型自升降式海洋平台，其特征在于:所述单活塞杆液压缸上安装有位移传感器，单活塞杆液压缸与双液控单向阀的液压通道上安装有压力传感器和流量传感器。
【文档编号】E02B17/08GK203947458SQ201420121072
【公开日】2014年11月19日 申请日期:2014年3月18日 优先权日:2014年3月18日
【发明者】李德堂, 唐文涛, 曹伟男, 吕沁 申请人:浙江海洋学院