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
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及海洋平臺齒輪齒條升降系統(tǒng)領域，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】
[0002]海洋平臺齒輪齒條升降系統(tǒng)是目前廣泛使用的一種海洋平臺升降系統(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)包括多個升降單元，每個升降單兀包括:液壓馬達、制動器和小齒輪，小齒輪與粧腿上的齒條嗤合，液壓馬達的輸出軸與小齒輪連接，制動器安裝在液壓馬達的輸出軸上，通過液壓馬達的驅動實現(xiàn)海洋平臺的升降動作。
[0003]海洋平臺在工作時，必須保持海洋平臺的各個粧腿的負載相對平衡，使各個粧腿負載值相差不大，且相差的負載值應在一個允許范圍內變動。如果粧腿負載不平衡，則可能導致部分粧腿因承載過大，而對該粧腿上的升降設備造成損害，同時若海洋平臺載荷偏向于一邊，會對海洋平臺的整體平衡造成影響，嚴重時可能會導致海洋平臺傾覆。因此，有必要對粧腿負載進行監(jiān)控，避免因粧腿負載不平衡而帶來安全問題。但是，目前無法直接對粧腿的負載進行檢測，這樣就不能知曉各個粧腿的負載是否平衡，為海洋平臺帶來很大的安全隱患。

【發(fā)明內容】

[0004]為了解決現(xiàn)有技術中不能確定粧腿的負載平衡，從而為海洋平臺帶來安全隱患的問題，本發(fā)明實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。所述技術方案如下:
[0005]—方面，本發(fā)明實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]獲得每條粧腿對應的多個液壓馬達的進油口壓力P1和多個與所述液壓馬達一一對應的液壓制動器的進油口壓力P2 ；
[0007]當海洋平臺的工況為升平臺工況、拔粧腿工況、升粧腿工況或預壓載工況時，根據(jù)以下公式計算每條所述粧腿的負載F:
[0008]F = ( Σ Pr0.3*n)*f!,
[0009]其中，Σ PiS每條所述粧腿上對應的多個所述液壓馬達的壓力P1的總和，η為每條所述粧腿上的液壓馬達的數(shù)量，為設定系數(shù)；
[0010]當所述海洋平臺的工況為降平臺工況或降粧腿工況時，根據(jù)以下公式計算每條所述粧腿的負載F:
[0011]F =Σ (P「P2)*f2，
[0012]其中，Σ (PrP2)為每條所述粧腿上對應的多個所述液壓馬達的壓力P1與多個所述液壓制動器的壓力P2之差的總和，f2為設定系數(shù)；
[0013]當所述海洋平臺的工況為所述靜止工況時，根據(jù)以下公式計算每條所述粧腿的負載F:F =Σ Ρ#；^，其中，f3為設定系數(shù)；
[0014]比較每條所述粧腿的負載F，獲得所有所述負載F中的最大值和最小值的差值AF ；
[0015]當所述差值Δ F超過設定值時，則控制齒輪齒條升降系統(tǒng)停止工作。
[0016]進一步地，fi=5.75 ?5.85，f 2= 8.45 ?8.55，f 3= 7.15 ?7.25。
[0017]具體地，所述設定值的取值范圍為150_250ton。
[0018]優(yōu)選地，所述設定值為200tono
[0019]具體地，每個所述液壓馬達的進油口壓力P1采用安裝在所述液壓馬達的進油口處的液壓馬達壓力傳感器獲得，每個所述液壓制動器的進油口壓力P2采用安裝在所述液壓制動器的進油口處的液壓制動器壓力傳感器獲得。
[0020]另一方面，本發(fā)明實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應的多個液壓馬達的進油口壓力P1和多個與所述液壓馬達一一對應的液壓制動器的進油口壓力P2 ;
[0022]粧腿負載確定模塊，用于當海洋平臺的工況為升平臺工況、拔粧腿工況、升粧腿工況或預壓載工況時，根據(jù)以下公式計算每條所述粧腿的負載F:
[0023]F = ( Σ Pr0.3*n)*f!,
[0024]其中，Σ PiS每條所述粧腿上對應的多個所述液壓馬達的壓力P1的總和，η為每條所述粧腿上的液壓馬達的數(shù)量，為設定系數(shù)；
[0025]當所述海洋平臺的工況為所述降平臺工況或所述降粧腿工況時，根據(jù)以下公式計算每條所述粧腿的負載F:
[0026]F =Σ (P「P2)*f2，
[0027]其中，Σ (PrP2)為每條所述粧腿上對應的多個所述液壓馬達的壓力P1與多個所述液壓制動器的壓力P2之差的總和，f2為設定系數(shù)；
[0028]當所述海洋平臺的工況為靜止工況時，根據(jù)以下公式計算每條所述粧腿的負載F:F = Σ Ρ#；^，其中，f3為設定系數(shù)；
[0029]控制模塊，用于比較每條所述粧腿的負載F，獲得所有所述負載F的最大值和最小值的差值A F，并比較所述差值AF與設定值范圍，當所述差值AF超過所述設定值時，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，所述設定值的取值范圍為150_250ton。
[0032]進一步地，所述設定值為200tono
[0033]進一步地，所述獲取模塊包括:
[0034]多個液壓馬達壓力傳感器，用于檢測所述多個液壓馬達的進油口壓力P1 ;
[0035]多個液壓制動器壓力傳感器，用于檢測所述多個與所述液壓馬達一一對應的液壓制動器的進油口壓力P2。
[0036]本發(fā)明實施例提供的技術方案帶來的有益效果是:本發(fā)明實施例提供的齒輪齒條升降系統(tǒng)的控制方法，通過檢測液壓馬達和液壓制動器在工作過程中的進油口壓力，并計算得出每條粧腿的負載，比較所有負載從而得到所有負載中的最大值和最小值的差值，將差值與設定值進行比較，進而判斷出粧腿負載是否平衡，該方法結果可靠、實施簡單，具有較高的經(jīng)濟效益。本發(fā)明實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、粧腿負載確定模塊和控制模塊，獲取模塊用于獲取多個液壓馬達和多個液壓制動器在工作過程中的進油口壓力，并通過粧腿負載確定模塊計算得出每條粧腿的負載，再由控制模塊比較所有負載從而得到所有負載中的最大值和最小值的差值，將差值與設定值進行比較，進而判斷出粧腿負載是否平衡，該裝置能夠準確的檢測出粧腿負載是否平衡，且結構簡單，具有較高的經(jīng)濟效益。
【附圖說明】
[0037]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例中的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，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)明實施例二提供的齒輪齒條升降系統(tǒng)的控制裝置的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0040]為使本發(fā)明的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結合附圖對本發(fā)明實施方式作進一步地詳細描述。
[0041]為了便于理解本發(fā)明，先簡單介紹海洋平臺及其齒輪齒條升降系統(tǒng)的結構。
[0042]海洋平臺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、多個齒輪、多個液壓馬達和多個安裝在液壓馬達輸出軸上的液壓制動器，每個齒條的兩側布置有多個齒輪，且多個齒輪分別與齒條嚙合，多個液壓馬達分別驅動多個齒輪轉動，使齒輪能夠在齒條上行走，從而實現(xiàn)多個液壓馬達帶動粧腿實現(xiàn)升降平臺等動作。
[0043]實施例一
[0044]本發(fā)明實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:獲得每條粧腿對應的多個液壓馬達的進油口壓力P1和多個與液壓馬達——對應的液壓制動器的進油口壓力P2。
[0046]步驟200:根據(jù)當前海洋平臺的工況通過公式計算出每條粧腿的負載F，海洋平臺的工況包括升平臺工況、拔粧腿工況、升粧腿工況、預壓載工況、降平臺工況、降粧腿工況和靜止工況。
[0047]其中，當海洋平臺的工況為升平臺工況、拔粧腿工況、升粧腿工況或預壓載工況時，根據(jù)以下公式計算每條粧腿的負載F:
[0048]F = ( Σ Pr0.3*n)*f!,
[0049]其中，Σ Pi為每條粧腿上對應的多個液壓馬達的壓力P1的總和，η為每條粧腿上的液壓馬達的數(shù)量，為設定系數(shù)，在一般情況下f 5.75?5.85，在本實施例中f 1 =5.8，且^的取值可以根據(jù)具體情況進行調整；其中，升平臺工況是指海洋平臺升起的工況；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；預壓載工況是用壓載水來模擬海洋平臺在作業(yè)過程中可能遭遇的環(huán)境載荷和重力載荷的工況。
[0050]當海洋平臺的工況為降平臺工況或降粧腿工況時，根據(jù)以下公式計算每條粧腿的負載F:
[0051]F =Σ (P「P2)*f2，
[0052]其中，Σ (PrP2)為每條粧腿上對應的多個液壓馬達的壓力P1與多個液壓制動器的壓力P2之差的總和，f2為設定系數(shù)，在一般情況下f 2= 8.45?8.55，在本實施例中f 2=8.5，且f2的取值可以根據(jù)具體情況進行調整；其中，降平臺工況是指海洋平臺下降的工況；降粧腿工況是指將粧腿下降的工況。
[0053]當海洋平臺的工況為靜止工況時，根據(jù)以下公式計算每條粧腿的負載F:
[0054]F = Σ P!*f3,
[0055]其中，f3為計算系數(shù)，在一般情況下f 3= 7.15?7.25，在本實施例中f 3= 7.2，且&的取值可以根據(jù)具體情況進行調整。
[0056]步驟300:比較每條粧腿的負