本發(fā)明涉及波浪補(bǔ)償領(lǐng)域，尤其涉及一種被動(dòng)式波浪補(bǔ)償裝置。

背景技術(shù)：

進(jìn)行海洋鉆井作業(yè)時(shí)，鉆井船和大鉤會(huì)在海浪的作用下產(chǎn)生周期性升沉運(yùn)動(dòng)，相應(yīng)的，鉆柱也會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的升沉運(yùn)動(dòng)，從而引起鉆壓的變化，這可能導(dǎo)致鉆頭脫離井底，使得鉆井作業(yè)暫停，甚至可能損壞鉆頭，造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。為此，現(xiàn)有技術(shù)多在鉆井設(shè)備中增設(shè)被動(dòng)式波浪補(bǔ)償裝置來(lái)解決上述問(wèn)題。

被動(dòng)式波浪補(bǔ)償裝置是一種依靠海浪的舉升力和鉆井船自身的重力來(lái)控制其液壓油缸中的活塞桿的移動(dòng)，從而壓縮和釋放其蓄能器中的氣體來(lái)補(bǔ)償大鉤的升沉位移的被動(dòng)式波浪補(bǔ)償裝置。通常，在被動(dòng)式波浪補(bǔ)償裝置進(jìn)行波浪補(bǔ)償之前，需要先完成準(zhǔn)備工作，即分別為裝置中的蓄能器、高壓工作氣瓶和液壓油缸充氣和充油，以將蓄能器的活塞和液壓油缸的活塞調(diào)整至合適的初始位置。

現(xiàn)有的被動(dòng)式波浪補(bǔ)償裝置需由用戶觀察活塞的位置，根據(jù)活塞的當(dāng)前位置，手動(dòng)控制相關(guān)的閥門，從而實(shí)現(xiàn)活塞的初始位置的調(diào)整。然而，現(xiàn)有技術(shù)存在諸多不足，例如，在調(diào)整過(guò)程中，通常需要用戶反復(fù)地調(diào)整閥門，調(diào)整過(guò)程繁瑣，工作效率較低，并且，部分用戶的觀察能力及操作靈活性較低，這容易造成活塞位置偏差，影響裝置的正常使用，更嚴(yán)重地，若用戶操作不當(dāng)，可能會(huì)引發(fā)危險(xiǎn)事故。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于，提供一種被動(dòng)式波浪補(bǔ)償裝置，能夠自動(dòng)地將蓄能器和液壓油缸中的活塞調(diào)整至合適的初始位置。

為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提出了一種被動(dòng)式波浪補(bǔ)償裝置，包括控制單元、補(bǔ)償執(zhí)行單元、傳感器單元和供油控制單元；

所述控制單元具有第一供油控制端、第二供油控制端、第一排氣控制端和數(shù)據(jù)采集端；

所述補(bǔ)償執(zhí)行單元包括第一蓄能器、第二蓄能器、高壓工作氣瓶、排氣模塊以及對(duì)稱設(shè)置在大鉤的兩端的第一液壓油缸和第二液壓油缸；所述第一液壓油缸包括第一無(wú)桿腔油口、第一活塞和用于連接所述大鉤的第一活塞桿，所述第二液壓油缸包括第二無(wú)桿腔油口、第二活塞和用于連接所述大鉤的第二活塞桿；所述第一無(wú)桿腔油口通過(guò)所述第一蓄能器連接所述高壓工作氣瓶的氣體進(jìn)出口，所述第二無(wú)桿腔油口通過(guò)所述第二蓄能器連接所述高壓工作氣瓶的氣體進(jìn)出口；所述高壓工作氣瓶的排氣口連接所述排氣模塊的進(jìn)氣口；所述排氣模塊的控制信號(hào)輸入端連接所述控制單元的第一排氣控制端；

所述傳感器單元具有數(shù)據(jù)輸出端，所述數(shù)據(jù)輸出端連接所述控制單元的數(shù)據(jù)采集端；所述傳感器單元包括設(shè)置在所述第一蓄能器的活塞上的第一位置傳感器、設(shè)置在所述第二蓄能器的活塞上的第二位置傳感器、設(shè)置在所述第一活塞上的第三位置傳感器和設(shè)置在所述第二活塞上的第四位置傳感器；

所述供油控制單元具有第一受控端、第二受控端、第一出油口、第二出油口和用于連接油泵的第一出油口的進(jìn)油口，所述第一受控端連接所述控制單元的第一供油控制端，所述第二受控端連接所述控制單元的第二供油控制端，所述第一出油口連接所述第一無(wú)桿腔油口，所述第二出油口連接所述第二無(wú)桿腔油口。

優(yōu)選地，所述排氣模塊包括工作氣瓶電控閥和工作氣瓶排氣閥；

所述工作氣瓶電控閥的進(jìn)氣口為所述排氣模塊的進(jìn)氣口，所述工作氣瓶電控閥的出氣口連接所述工作氣瓶排氣閥，所述工作氣瓶電控閥的控制信號(hào)輸入端為所述排氣模塊的控制信號(hào)輸入端。

優(yōu)選地，所述控制單元為PLC控制器。

優(yōu)選地，所述補(bǔ)償執(zhí)行單元還包括第一安全隔離閥和第二安全隔離閥；所述控制單元還具有隔離控制端；

所述第一安全隔離閥設(shè)置在所述第一無(wú)桿腔油口和所述第一蓄能器之間，且所述第一安全隔離閥的控制信號(hào)輸入端連接所述控制單元的隔離控制端；所述第二安全隔離閥設(shè)置在所述第二無(wú)桿腔油口和所述第二蓄能器之間，且所述第二安全隔離閥的控制信號(hào)輸入端連接所述控制單元的隔離控制端。

優(yōu)選地，所述被動(dòng)式波浪補(bǔ)償裝置還包括充氣控制單元；所述充氣控制單元包括工作氣體導(dǎo)通閥、工作氣體調(diào)壓閥以及用于連接空壓機(jī)的出氣口的總進(jìn)氣口；

所述總進(jìn)氣口依次通過(guò)所述工作氣體導(dǎo)通閥和所述工作氣體調(diào)壓閥連接所述高壓工作氣瓶的氣體進(jìn)出口。

優(yōu)選地，所述充氣控制單元還包括第一控制氣閥、第二控制氣閥、控制氣體調(diào)壓閥、低壓控制氣瓶、第三控制氣閥、第一電控閥和第一氣動(dòng)執(zhí)行器；所述控制單元還具有充氣控制端；所述第一氣動(dòng)執(zhí)行器用于控制所述工作氣體導(dǎo)通閥的開啟和關(guān)閉；

所述總進(jìn)氣口依次通過(guò)所述工作氣體導(dǎo)通閥和所述工作氣體調(diào)壓閥連接所述高壓工作氣瓶的氣體進(jìn)出口，具體為：

所述總進(jìn)氣口通過(guò)第一控制氣閥連接所述工作氣體導(dǎo)通閥的進(jìn)氣口，所述總進(jìn)氣口還通過(guò)所述第二控制氣閥連接所述控制氣體調(diào)壓閥的進(jìn)氣口；所述控制氣體調(diào)壓閥的低壓氣體出口連接所述低壓控制氣瓶的氣體進(jìn)出口；所述低壓控制氣瓶的氣體進(jìn)出口還通過(guò)所述第三控制氣閥連接所述第一電控閥的進(jìn)氣口；所述第一電控閥的出氣口通過(guò)所述第一氣動(dòng)執(zhí)行器連接所述工作氣體導(dǎo)通閥，所述工作氣體導(dǎo)通閥的出氣口通過(guò)所述工作氣體調(diào)壓閥連接所述高壓工作氣瓶的氣體進(jìn)出口；所述第一電控閥的控制信號(hào)輸入端連接所述控制單元的充氣控制端。

優(yōu)選地，所述充氣控制單元還包括第四控制氣閥、第二電控閥、第二氣動(dòng)執(zhí)行器和工作排氣閥；所述控制單元還包括第二排氣控制端；

所述工作排氣閥的進(jìn)氣口連接所述工作氣體導(dǎo)通閥的進(jìn)氣口；所述低壓控制氣瓶的氣體進(jìn)出口還通過(guò)所述第四控制氣閥連接所述第二電控閥的進(jìn)氣口，所述第二電控閥的出氣口通過(guò)所述第二氣動(dòng)執(zhí)行器連接所述工作排氣閥的開關(guān)端口；所述第二電控閥的控制信號(hào)輸入端連接所述控制單元的第二排氣控制端。

優(yōu)選地，所述供油控制單元還包括第一調(diào)壓溢流閥、單向?qū)ㄩy、第一過(guò)濾器、第二過(guò)濾器和第一電液換向閥；

所述第一調(diào)壓溢流閥的進(jìn)油口為所述供油控制單元的第一進(jìn)油口，所述第一調(diào)壓溢流閥的出油口通過(guò)所述單向?qū)ㄩy連接所述第一過(guò)濾器的進(jìn)油口，所述第一調(diào)壓溢流閥的回油口連接所述第二過(guò)濾器的進(jìn)油口；所述第二過(guò)濾器的出油口用于連接油箱；所述第一過(guò)濾器的出油口連接所述第一電液換向閥的進(jìn)油口；所述第一電液換向閥的第一出油口為所述供油控制單元的第一出油口，所述第一電液換向閥的第二出油口為所述供油控制單元的第二出油口，所述第一電液換向閥的第一控制信號(hào)輸入端為所述供油控制單元的第一受控端，所述第一電液換向閥的第二控制信號(hào)輸入端為所述供油控制單元的第二受控端。

優(yōu)選地，所述供油控制單元還包括用于連接油泵的第二出油口的第二進(jìn)油口；所述供油控制單元還包括第二調(diào)壓溢流閥；

所述第二調(diào)壓溢流閥的進(jìn)油口為所述供油控制單元的第二進(jìn)油口，所述第二調(diào)壓溢流閥的出油口連接所述第一過(guò)濾器的進(jìn)油口，所述第二調(diào)壓溢流閥的回油口連接所述第二過(guò)濾器的進(jìn)油口。

優(yōu)選地，所述供油控制單元還包括用于連接油泵的第二出油口的第二進(jìn)油口；所述第一液壓油缸還具有第一有桿腔油口，所述第二液壓油缸還具有第二有桿腔油口；

所述控制單元還具有第三供油控制端、第四供油控制端；

所述供油控制單元還具有第三出油口、第四出油口、第三受控端、第四受控端；所述第三出油口連接所述第一有桿腔油口，所述第四出油口連接所述第二有桿腔油口，所述第三受控端連接所述控制單元的第三供油控制端，所述第四受控端連接所述控制單元的第四供油控制端；

所述供油控制單元包括第三調(diào)壓溢流閥、第三過(guò)濾器、第四過(guò)濾器、第二電液換向閥和第三電液換向閥；所述第三調(diào)壓溢流閥的進(jìn)油口為所述供油控制單元的第一進(jìn)油口，所述第三調(diào)壓溢流閥的出油口連接所述第三過(guò)濾器的進(jìn)油口，所述第三調(diào)壓溢流閥的回油口連接所述第四過(guò)濾器的進(jìn)油口；所述第四調(diào)壓溢流閥的進(jìn)油口為所述供油控制單元的第二進(jìn)油口，所述第四調(diào)壓溢流閥的出油口連接所述第三過(guò)濾器的進(jìn)油口，所述第四調(diào)壓溢流閥的回油口連接所述第四過(guò)濾器的進(jìn)油口；所述第四過(guò)濾器的出油口用于連接油箱；所述第三過(guò)濾器的出油口連接所述第二電液換向閥的進(jìn)油口和所述第三電液換向閥的進(jìn)油口；所述第二電液換向閥的第一出油口為所述供油控制單元的第一出油口，所述第二電液換向閥的第二出油口為所述供油控制單元的第三出油口，所述第二電液換向閥的第一控制信號(hào)輸入端為所述供油控制單元的第一受控端，所述第二電液換向閥的第二控制信號(hào)輸入端為所述供油控制單元的第三受控端；所述第三電液換向閥的第一出油口為所述供油控制單元的第二出油口，所述第三電液換向閥的第二出油口為所述供油控制單元的第四出油口，所述第三電液換向閥的第一控制信號(hào)輸入端為所述供油控制單元的第二受控端，所述第三電液換向閥的第二控制信號(hào)輸入端為所述供油控制單元的第四受控端。

實(shí)施本發(fā)明，具有如下有益效果：

本發(fā)明提供的被動(dòng)式波浪補(bǔ)償裝置，通過(guò)設(shè)置控制單元、補(bǔ)償執(zhí)行單元、傳感器單元和供油控制單元；其中，傳感器單元包括設(shè)置在蓄能器和液壓油缸的活塞上的位置傳感器；傳感器單元的數(shù)據(jù)輸出端連接控制單元的數(shù)據(jù)采集端，控制單元的第一供油控制端連接供油控制單元的第一受控端，控制單元的第二供油控制端連接供油控制單元的第二受控端，控制單元的第一排氣控制端連接設(shè)置在高壓工作氣瓶的排氣口處的排氣模塊的控制信號(hào)輸入端；可見(jiàn)，在本發(fā)明中，由位置傳感器實(shí)時(shí)采集蓄能器和液壓油缸中的活塞的位置信息，控制單元根據(jù)采集到的位置信息控制排氣模塊和供油控制單元的工作，從而控制蓄能器和液壓油缸中的液壓油和工作氣體的體積，能夠自動(dòng)地將蓄能器和液壓油缸中的活塞調(diào)整至合適的初始位置，簡(jiǎn)化了調(diào)整過(guò)程，增加了調(diào)整的準(zhǔn)確性，有效地提高了工作效率。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明提供的被動(dòng)式波浪補(bǔ)償裝置的一個(gè)實(shí)施例的原理示意圖。

圖2是本發(fā)明提供的被動(dòng)式波浪補(bǔ)償裝置的另一個(gè)實(shí)施例的原理示意圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

在實(shí)際應(yīng)用中，鉆井船上設(shè)置有鉆井平臺(tái)，波浪補(bǔ)償裝置安裝于所述鉆井平臺(tái)的井架上，且所述波浪補(bǔ)償裝置通過(guò)大鉤連接鉆柱；另外，所述波浪補(bǔ)償裝置需要連接油泵、油箱以及空壓機(jī)，其中，油泵用于為所述波浪補(bǔ)償裝置提供液壓油，所述油箱用于盛放液壓油，所述空壓機(jī)用于為所述波浪補(bǔ)償裝置相應(yīng)壓強(qiáng)的氣體。

請(qǐng)參閱圖1，是本發(fā)明提供的被動(dòng)式波浪補(bǔ)償裝置的一個(gè)實(shí)施例的原理示意圖(連接有大鉤、油泵、油箱和空壓機(jī))。

本發(fā)明實(shí)施例提供的被動(dòng)式波浪補(bǔ)償裝置，包括控制單元10、補(bǔ)償執(zhí)行單元、傳感器單元和供油控制單元40；

所述控制單元10具有第一供油控制端、第二供油控制端、第一排氣控制端和數(shù)據(jù)采集端；

所述補(bǔ)償執(zhí)行單元包括第一蓄能器201、第二蓄能器202、高壓工作氣瓶203、排氣模塊204以及對(duì)稱設(shè)置在大鉤60的兩端的第一液壓油缸和第二液壓油缸；所述第一液壓油缸包括第一無(wú)桿腔油口2051、第一活塞2052和用于連接所述大鉤60的第一活塞桿2053，所述第二液壓油缸包括第二無(wú)桿腔油口2061、第二活塞2062和用于連接所述大鉤60的第二活塞桿2063；所述第一無(wú)桿腔油口2051通過(guò)所述第一蓄能器201連接所述高壓工作氣瓶203的氣體進(jìn)出口，所述第二無(wú)桿腔油口2061通過(guò)所述第二蓄能器202連接所述高壓工作氣瓶203的氣體進(jìn)出口；所述高壓工作氣瓶203的排氣口連接所述排氣模塊204的進(jìn)氣口；所述排氣模塊204的控制信號(hào)輸入端連接所述控制單元10的第一排氣控制端；

所述傳感器單元具有數(shù)據(jù)輸出端，所述數(shù)據(jù)輸出端連接所述控制單元10的數(shù)據(jù)采集端；所述傳感器單元包括設(shè)置在所述第一蓄能器201的活塞上的第一位置傳感器301、設(shè)置在所述第二蓄能器202的活塞上的第二位置傳感器302、設(shè)置在所述第一活塞2052上的第三位置傳感器303和設(shè)置在所述第二活塞2062上的第四位置傳感器304；

所述供油控制單元40具有第一受控端、第二受控端、第一出油口、第二出油口和用于連接油泵70的第一出油口的進(jìn)油口，所述第一受控端連接所述控制單元10的第一供油控制端，所述第二受控端連接所述控制單元10的第二供油控制端，所述第一出油口連接所述第一無(wú)桿腔油口2051(在圖1和圖2中，用兩個(gè)A標(biāo)號(hào)表示該連接關(guān)系)，所述第二出油口連接所述第二無(wú)桿腔油口2061(在圖1和圖2中，用兩個(gè)B標(biāo)號(hào)表示該連接關(guān)系)。

需要說(shuō)明的是，在實(shí)際應(yīng)用中，所述第一液壓油缸的缸體的底部和所述第二液壓油缸的缸體的底部均安裝于鉆井平臺(tái)的井架80上，所述第一液壓油缸和所述第二液壓油缸平行設(shè)置，且所述第一液壓油缸和所述第二液壓油缸對(duì)稱設(shè)置在所述大鉤60的兩端，所述第一液壓油缸的第一活塞桿2053連接所述大鉤60的一端，所述第二液壓油缸的第二活塞桿2063連接所述大鉤60的另一端?？梢?jiàn)，所述第一活塞桿2053和所述第二活塞桿2063發(fā)生相應(yīng)運(yùn)動(dòng)時(shí)均可對(duì)所述大鉤60施以相應(yīng)的作用力，以帶動(dòng)所述大鉤60產(chǎn)生相應(yīng)的運(yùn)動(dòng)，從而補(bǔ)償所述大鉤60因海浪作用產(chǎn)生的升沉位移。

在本發(fā)明實(shí)施例中，所述補(bǔ)償執(zhí)行單元中，所述第一蓄能器201包括氣體腔、液壓油腔、活塞、氣體進(jìn)出口和流體進(jìn)出口；所述第一液壓油缸的第一無(wú)桿腔油口2051位于所述第一液壓油缸的無(wú)桿腔的側(cè)壁上；所述第一液壓油缸的無(wú)桿腔和所述第一蓄能器201的液壓油腔通過(guò)所述第一無(wú)桿腔油口2051、所述第一蓄能器201的流體進(jìn)出口、以及兩者之間的油管連通，所述第一蓄能器201的氣體腔和所述高壓工作氣瓶203的氣體腔通過(guò)所述第一蓄能器201的氣體進(jìn)出口、所述高壓工作氣瓶203的氣體進(jìn)出口、以及兩者之間的氣管連通。另外，所述第一蓄能器201的氣體進(jìn)出口處還設(shè)置有第一工作氣閥209和第一排氣閥210；所述第一工作氣閥209用于控制所述第一蓄能器201和外部氣體管路的連通和隔斷；所述第一排氣閥210用于在需要時(shí)將所述第一蓄能器201的氣體腔內(nèi)的氣體排出，例如所述波浪補(bǔ)償裝置結(jié)束工作時(shí)，以避免所述第一蓄能器201中的高壓氣體引發(fā)危險(xiǎn)事故。并且，所述第一蓄能器201的流體進(jìn)出口和所述第一液壓油缸的第一無(wú)桿腔油口2051的公共連接端處還設(shè)置有第一泄放閥211，用于在需要時(shí)將所述第一蓄能器201的液壓油腔內(nèi)的液壓油和所述第一液壓油缸的無(wú)桿腔內(nèi)的液壓油排出。相應(yīng)地，所述第二蓄能器202包括氣體腔、液壓油腔、活塞、氣體進(jìn)出口和流體進(jìn)出口；所述第二液壓油缸的第二無(wú)桿腔油口2061位于所述第二液壓油缸的無(wú)桿腔的側(cè)壁上；所述第二液壓油缸的無(wú)桿腔和所述第二蓄能器202的液壓油腔通過(guò)所述第二無(wú)桿腔油口2061、所述第二蓄能器202的流體進(jìn)出口、以及兩者之間的油管連通，所述第二蓄能器202的氣體腔和所述高壓工作氣瓶203的氣體腔通過(guò)所述第二蓄能器202的氣體進(jìn)出口、所述高壓工作氣瓶203的氣體進(jìn)出口、以及兩者之間的氣管連通。另外，所述第二蓄能器202的氣體進(jìn)出口處還設(shè)置有第二工作氣閥212和第二排氣閥213；所述第二工作氣閥212用于控制所述第二蓄能器202和外部氣體管路的連通和隔斷；所述第二排氣閥213用于在需要時(shí)將所述第二蓄能器202的氣體腔內(nèi)的氣體排出，例如所述波浪補(bǔ)償裝置結(jié)束工作時(shí)，以避免所述第二蓄能器202中的高壓氣體引發(fā)危險(xiǎn)事故。并且，所述第二蓄能器202的流體進(jìn)出口和所述第二液壓油缸的第二無(wú)桿腔油口2061的公共連接端處還設(shè)置有第二泄放閥214，用于在需要時(shí)將所述第二蓄能器202的液壓油腔內(nèi)的液壓油和所述第二液壓油缸的無(wú)桿腔內(nèi)的液壓油排出。

在本發(fā)明實(shí)施例中，所述高壓工作氣瓶203的氣體進(jìn)出口處還設(shè)置有第三工作氣閥215，用于控制所述高壓工作氣瓶203和外部器件之間的氣體通路的連通和隔斷。所述高壓工作氣瓶203的氣體進(jìn)出口處還設(shè)置有工作氣體壓力傳感器305，用于采集所述補(bǔ)償執(zhí)行單元中工作氣體的壓力。

本發(fā)明實(shí)施例提供的被動(dòng)式波浪補(bǔ)償裝置的工作原理如下：

由設(shè)置在所述第一蓄能器201的活塞上的第一位置傳感器301、設(shè)置在所述第二蓄能器202的活塞上的第二位置傳感器302、設(shè)置在所述第一活塞2052上的第三位置傳感器303和設(shè)置在所述第二活塞2062上的第四位置傳感器304分別采集相應(yīng)活塞的位置信息，所述控制單元10讀取所述位置信息，并根據(jù)所述位置信息控制所述供油控制單元40的第一出油口與進(jìn)油口連通，或者其第二出油口與進(jìn)油口連通，從而控制注入到所述第一蓄能器201和所述第一液壓油缸中的液壓油的油量，以及注入到所述第二蓄能器202和所述第二液壓油缸中的液壓油的油量，同時(shí)，根據(jù)所述位置信息控制設(shè)置在所述高壓工作氣瓶203的排氣口處的排氣模塊204打開或關(guān)閉，從而控制所述高壓工作氣瓶203中的高壓氣體的體積，從而控制所述第一蓄能器201的氣體腔內(nèi)的高壓氣體的體積和所述第二蓄能器202的氣體腔內(nèi)的高壓氣體的體積，以將所述第一蓄能器201、所述第二蓄能器202、所述第一液壓油缸和所述第二液壓油缸中的活塞調(diào)整至合適的初始位置，即行程的中間位置。

本發(fā)明實(shí)施例提供的被動(dòng)式波浪補(bǔ)償裝置，通過(guò)設(shè)置控制單元10、補(bǔ)償執(zhí)行單元、傳感器單元和供油控制單元40；其中，傳感器單元包括設(shè)置在蓄能器和液壓油缸的活塞上的位置傳感器；傳感器單元的數(shù)據(jù)輸出端連接控制單元10的數(shù)據(jù)采集端，控制單元10的第一供油控制端連接供油控制單元40的第一受控端，控制單元10的第二供油控制端連接供油控制單元40的第二受控端，控制單元10的第一排氣控制端連接設(shè)置在高壓工作氣瓶203的排氣口處的排氣模塊204的控制信號(hào)輸入端；可見(jiàn)，在本發(fā)明中，由位置傳感器實(shí)時(shí)采集蓄能器和液壓油缸中的活塞的位置信息，控制單元10根據(jù)采集到的位置信息控制排氣模塊204和供油控制單元40的工作，從而控制蓄能器和液壓油缸中的液壓油和工作氣體的體積，能夠自動(dòng)地將蓄能器和液壓油缸中的活塞調(diào)整至合適的初始位置，調(diào)整過(guò)程無(wú)需用戶使用肉眼觀察活塞的實(shí)時(shí)位置，且無(wú)需用戶手動(dòng)控制，簡(jiǎn)化了調(diào)整過(guò)程，增加了調(diào)整的準(zhǔn)確性，有效地提高了工作效率。

另外，需要說(shuō)明的是，當(dāng)鉆井船在海浪作用下產(chǎn)生升沉運(yùn)動(dòng)時(shí)，本發(fā)明實(shí)施例提供的被動(dòng)式波浪補(bǔ)償裝置將進(jìn)行被動(dòng)補(bǔ)償，以補(bǔ)償所述大鉤60因海浪作用產(chǎn)生的升沉位移，下面將詳述所述被動(dòng)補(bǔ)償?shù)墓ぷ鬟^(guò)程。

當(dāng)所述鉆井船在海浪作用下向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，所述第一液壓油缸的第一活塞桿2053、所述第二液壓油缸的第二活塞桿2063以及所述大鉤60均瞬時(shí)向上運(yùn)動(dòng)，由于所述大鉤60向上運(yùn)動(dòng)，所述大鉤60對(duì)其連接的鉆柱向上的拉力增大，因而所述大鉤60對(duì)所述第一活塞桿2053和所述第二活塞桿2063向下的壓力增大，所述第一液壓油缸中的第一活塞2052的上下兩端將產(chǎn)生壓力差，即失去平衡，從而所述第一液壓油缸中的第一活塞2052向下運(yùn)動(dòng)，即所述第一活塞桿2053向下運(yùn)動(dòng)，同理，所述第二活塞桿2063也向下運(yùn)動(dòng)，從而帶動(dòng)所述大鉤60向下運(yùn)動(dòng)，以補(bǔ)償所述大鉤60因海浪作用產(chǎn)生的向上的位移，并且，所述第一活塞桿2053和所述第二活塞桿2063向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，所述第一液壓油缸的無(wú)桿腔內(nèi)的液壓油和所述第二液壓油缸的無(wú)桿腔內(nèi)的液壓油分別壓入所述第一蓄能器201的液壓油腔和所述第二蓄能器202的液壓油腔，所述第一蓄能器201的活塞和所述第一蓄能器201的活塞均向上運(yùn)動(dòng)，所述第一蓄能器201、所述第二蓄能器202和所述高壓工作氣瓶203內(nèi)的工作氣體的體積壓縮，壓強(qiáng)增加，從而達(dá)到補(bǔ)償后的油氣壓力平衡。

當(dāng)所述鉆井船在海浪作用下向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，所述第一液壓油缸的第一活塞桿2053、所述第二液壓油缸的第二活塞桿2063以及所述大鉤60均瞬時(shí)向下運(yùn)動(dòng)，由于所述大鉤60向下運(yùn)動(dòng)，所述大鉤60對(duì)其連接的鉆柱向上的拉力減小，因而所述大鉤60對(duì)所述第一活塞桿2053和所述第二活塞桿2063向下的壓力減小，所述第一液壓油缸中的第一活塞2052的上下兩端將產(chǎn)生壓力差，即失去平衡，所述第一蓄能器201、所述第二蓄能器202和所述高壓工作氣瓶203內(nèi)的工作氣體的壓強(qiáng)減小，體積膨脹，所述第一蓄能器201的活塞向下運(yùn)動(dòng)，所述第一蓄能器201的液壓油腔內(nèi)的液壓油被壓入到所述第一被動(dòng)液壓油缸的無(wú)桿腔內(nèi)，所述第一活塞桿2053向上運(yùn)動(dòng)，同理，所述第二活塞桿2063也向上運(yùn)動(dòng)，從而帶動(dòng)所述大鉤60向上運(yùn)動(dòng)，以補(bǔ)償所述大鉤60因海浪作用產(chǎn)生的向下的位移，且達(dá)到補(bǔ)償后的油氣壓力平衡。

在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述排氣模塊204包括工作氣瓶電控閥2041和工作氣瓶排氣閥2042；

所述工作氣瓶電控閥2041的進(jìn)氣口為所述排氣模塊204的進(jìn)氣口，所述工作氣瓶電控閥2041的出氣口連接所述工作氣瓶排氣閥2042，所述工作氣瓶電控閥2041的控制信號(hào)輸入端為所述排氣模塊204的控制信號(hào)輸入端。

在本實(shí)施方式中，所述排氣模塊204用于在需要時(shí)將所述高壓工作氣瓶203中的氣體排出，例如，在進(jìn)行波浪補(bǔ)償之前，對(duì)所述高壓工作氣瓶203進(jìn)行排氣，以調(diào)整所述第一蓄能器201、所述第二蓄能器202、所述第一液壓油缸和所述第二液壓油缸的活塞的初始位置，再例如，在所述被動(dòng)式波浪補(bǔ)償裝置結(jié)束工作時(shí)，將所述高壓工作氣瓶203的氣體排出，以避免所述高壓工作氣瓶203中的高壓氣體引發(fā)危險(xiǎn)事故。具體地，當(dāng)需要將所述高壓工作氣瓶203中的氣體排出時(shí)，所述控制單元10的第一排氣控制端輸出相應(yīng)的控制信號(hào)至所述工作氣瓶電控閥2041的控制信號(hào)輸入端，所述工作氣瓶電控閥2041控制所述工作氣瓶排氣閥2042打開，從而將所述高壓工作氣瓶203中的氣體排出，反之。并且，本實(shí)施方式可以較為精準(zhǔn)地控制高壓工作氣瓶203的排氣。

在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述控制單元10為PLC控制器。

在本實(shí)施方式中，所述PLC控制器用于解析所述傳感器單元采集的數(shù)據(jù)以及生成相應(yīng)的控制指令?？梢岳斫獾氖牵谄渌蛇x的實(shí)施例中，所述控制單元10還可以包括微控制器和交換機(jī)；所述微控制器通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)總線的方式連接所述交換機(jī)，所述交換機(jī)通過(guò)所述現(xiàn)場(chǎng)總線的方式連接所述PLC控制器，具體地，所述微控制器用于解析所述傳感器單元采集的數(shù)據(jù)以及生成相應(yīng)的控制指令，所述交換機(jī)用于實(shí)現(xiàn)所述數(shù)據(jù)及所述控制指令的轉(zhuǎn)發(fā)，所述PLC控制器用于實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)格式的轉(zhuǎn)換，在物理形式上，由所述控制單元10中的PLC控制器與裝置中的相應(yīng)閥門以及相應(yīng)傳感器電連接。

在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述補(bǔ)償執(zhí)行單元還包括第一安全隔離閥207和第二安全隔離閥208；所述控制單元10還具有隔離控制端；

所述第一安全隔離閥207設(shè)置在所述第一無(wú)桿腔油口2051和所述第一蓄能器201之間，且所述第一安全隔離閥207的控制信號(hào)輸入端連接所述控制單元10的隔離控制端；所述第二安全隔離閥208設(shè)置在所述第二無(wú)桿腔油口2061和所述第二蓄能器202之間，且所述第二安全隔離閥208的控制信號(hào)輸入端連接所述控制單元10的隔離控制端。

在本實(shí)施方式中，增設(shè)所述第一安全隔離閥207和所述第二安全隔離閥208，當(dāng)所述第一活塞桿2053和所述第二活塞桿2063突然失去負(fù)載時(shí)，所述控制單元10的隔離控制端輸出相應(yīng)的控制信號(hào)至所述第一安全隔離閥207和所述第二安全隔離閥208，所述第一安全隔離閥207和所述第二安全隔離閥208關(guān)閉，隔斷所述第一蓄能器201和所述第一液壓油缸之間的油路，以及所述第二蓄能器202和所述第二液壓油缸之間的油路，即所述第一蓄能器201無(wú)法再向所述第一液壓油缸壓入液壓油，所述第二蓄能器202無(wú)法再向所述第二液壓油缸壓入液壓油，可以有效地防止所述第一活塞桿2053從所述第一液壓油缸中飛出，以及所述第二活塞桿2063從所述第二液壓油缸中飛出，增強(qiáng)了所述被動(dòng)式波浪補(bǔ)償裝置的安全性及可靠性。

在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述被動(dòng)式波浪補(bǔ)償裝置還包括充氣控制單元50；所述充氣控制單元50包括工作氣體導(dǎo)通閥501、工作氣體調(diào)壓閥502以及用于連接空壓機(jī)90的出氣口的總進(jìn)氣口gas_in；

所述總進(jìn)氣口gas_in依次通過(guò)所述工作氣體導(dǎo)通閥501和所述工作氣體調(diào)壓閥502連接所述高壓工作氣瓶203的氣體進(jìn)出口。

需要說(shuō)明的是，在進(jìn)行波浪補(bǔ)償之前，需先為所述被動(dòng)式波浪補(bǔ)償裝置中的第一蓄能器201、第二蓄能器202和高壓工作氣瓶203充氣。

在本實(shí)施方式中，當(dāng)需要充氣時(shí)，由用戶手動(dòng)打開所述工作氣體導(dǎo)通閥501，所述空壓機(jī)90輸出的高壓氣體經(jīng)過(guò)所述工作氣體調(diào)壓閥502降壓為滿足預(yù)設(shè)壓力閾值的高壓氣體后，充入所述第一蓄能器201、所述第二蓄能器202以及所述高壓工作氣瓶203中。

在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述供油控制單元40還包括第一調(diào)壓溢流閥401、單向?qū)ㄩy402、第一過(guò)濾器403、第二過(guò)濾器404和第一電液換向閥405；

所述第一調(diào)壓溢流閥401的進(jìn)油口為所述供油控制單元40的第一進(jìn)油口，所述第一調(diào)壓溢流閥401的出油口通過(guò)所述單向?qū)ㄩy402連接所述第一過(guò)濾器403的進(jìn)油口，所述第一調(diào)壓溢流閥401的回油口連接所述第二過(guò)濾器404的進(jìn)油口；所述第二過(guò)濾器404的出油口用于連接油箱100；所述第一過(guò)濾器403的出油口連接所述第一電液換向閥405的進(jìn)油口；所述第一電液換向閥405的第一出油口為所述供油控制單元40的第一出油口，所述第一電液換向閥405的第二出油口為所述供油控制單元40的第二出油口，所述第一電液換向閥405的第一控制信號(hào)輸入端為所述供油控制單元40的第一受控端，所述第一電液換向閥405的第二控制信號(hào)輸入端為所述供油控制單元40的第二受控端。

進(jìn)一步地，所述供油控制單元40還包括用于連接油泵70的第二出油口的第二進(jìn)油口；所述供油控制單元40還包括第二調(diào)壓溢流閥406；

所述第二調(diào)壓溢流閥406的進(jìn)油口為所述供油控制單元40的第二進(jìn)油口，所述第二調(diào)壓溢流閥406的出油口連接所述第一過(guò)濾器403的進(jìn)油口，所述第二調(diào)壓溢流閥406的回油口連接所述第二過(guò)濾器404的進(jìn)油口。

需要說(shuō)明的是，在進(jìn)行波浪補(bǔ)償之前，需先為所述被動(dòng)式波浪補(bǔ)償裝置中的第一蓄能器201、第二蓄能器202、第一液壓油缸和第二液壓油缸充油。

需要說(shuō)明的是，所述油泵70的第二出油口為所述補(bǔ)償執(zhí)行單元的供油口，流量較大，用于為所述第一蓄能器201、所述第二蓄能器202、所述第一液壓油缸和所述第二液壓油缸提供工作用油，所述油泵70的第三出油口為所述補(bǔ)償執(zhí)行單元的補(bǔ)油口，流量較小，用于在所述第一蓄能器201、所述第二蓄能器202、所述第一液壓油缸或所述第二液壓油缸中的液壓油有泄露或損耗時(shí)，為其補(bǔ)充液壓油。

本實(shí)施方式中，所述第一液壓油缸和所述第二液壓油缸均選用單側(cè)充油的液壓油缸，即所述第一液壓油缸上僅有一個(gè)油口，即第一無(wú)桿腔油口2051，所述第一無(wú)桿腔油口2051位于所述第一液壓油缸的無(wú)桿腔的側(cè)壁上，所述第二液壓油缸的結(jié)構(gòu)與所述第一液壓油缸相同，此處不加贅述。

在本實(shí)施方式中，所述第一調(diào)壓溢流閥401和所述第二調(diào)壓溢流閥406用于限制油壓，以防止供給所述補(bǔ)償執(zhí)行單元的液壓油的油壓過(guò)高；具體地，所述第一調(diào)壓溢流閥401具有第一預(yù)設(shè)油壓閾值，當(dāng)所述第一調(diào)壓溢流閥401的進(jìn)油口流入的液壓油的油壓高于所述第一預(yù)設(shè)油壓閾值時(shí)，所述第一調(diào)壓溢流閥401的進(jìn)油口和回油口連通，部分液壓油通過(guò)所述第一調(diào)壓溢流閥401的回油口以及所述第二過(guò)濾器404流回油箱100；同理，所述第二調(diào)壓溢流閥406具有第二預(yù)設(shè)油壓閾值，當(dāng)所述第二調(diào)壓溢流閥406的進(jìn)油口流入的液壓油的油壓高于所述第二預(yù)設(shè)油壓閾值時(shí)，所述第二調(diào)壓溢流閥406的進(jìn)油口和回油口連通，部分液壓油通過(guò)所述第二調(diào)壓溢流閥406的回油口以及所述第二過(guò)濾器404流回油箱100。所述第一過(guò)濾器403和所述第二過(guò)濾器404用于濾除所述液壓油內(nèi)的雜質(zhì)顆粒。所述第一電液換向閥405為三位四通電液換向閥，所述第一電液換向閥405具有第一控制信號(hào)輸入端、第二控制信號(hào)輸入端、進(jìn)油口、第一出油口和第二出油口，當(dāng)所述第一控制信號(hào)輸入端有相應(yīng)的電信號(hào)輸入時(shí)，所述第一出油口與所述進(jìn)油口連通，所述第二出油口與所述進(jìn)油口隔斷，當(dāng)所述第二控制信號(hào)輸入端有相應(yīng)的電信號(hào)輸入時(shí)，所述第二出油口與所述進(jìn)油口連通，所述第一出油口與所述進(jìn)油口隔斷。

下面詳述所述第一供油控制單元40的工作原理：

在實(shí)際使用中，將所述第一調(diào)壓溢流閥401的進(jìn)油口連接油泵70的第二出油口，將所述第二調(diào)壓溢流閥406的進(jìn)油口連接油泵70的第三出油口，將所述油泵70的進(jìn)油口和所述第二過(guò)濾器404的出油口用于連接油箱100。

當(dāng)需要給所述第一蓄能器201和所述第一液壓油缸充油時(shí)，所述控制單元10的第一供油控制端輸出相應(yīng)的控制信號(hào)至所述第一電液換向閥405的第一控制信號(hào)輸入端，所述第一電液換向閥405的第一出油口和其進(jìn)油口連通，所述油泵70的第二出油口流出的液壓油通過(guò)所述第一調(diào)壓溢流閥401、所述第一過(guò)濾器403以及所述第一電液換向閥405的進(jìn)油口流向所述第一電液換向閥405的第一出油口，從而給所述第一蓄能器201和所述第一液壓油缸充油；當(dāng)需要給所述第二蓄能器202和所述第二液壓油缸充油時(shí)，所述控制單元10的第二供油控制端輸出相應(yīng)的控制信號(hào)至所述第一電液換向閥405的第二控制信號(hào)輸入端，所述第一電液換向閥405的第二出油口和其進(jìn)油口連通，所述油泵70的第二出油口流出的液壓油通過(guò)所述第一調(diào)壓溢流閥401、所述第一過(guò)濾器403以及所述第一電液換向閥405的進(jìn)油口流向所述第一電液換向閥405的第二出油口，從而給所述第二蓄能器202和所述第二液壓油缸充油。在上述過(guò)程中，若所述油泵70的第二出油口流出的液壓油的油壓高于所述第一調(diào)壓溢流閥401的第一預(yù)設(shè)油壓閾值，則部分液壓油通過(guò)所述第一調(diào)壓溢流閥401的回油口和所述第二過(guò)濾器404流回油箱100。

另外，在工作過(guò)程中，若需要為所述第一蓄能器201和所述第一液壓油缸補(bǔ)充液壓油，則所述控制單元10的第一供油控制端輸出相應(yīng)的控制信號(hào)至所述第一電液換向閥405的第一控制信號(hào)輸入端，所述第一電液換向閥405的第一出油口和其進(jìn)油口連通，所述油泵70的第三出油口流出的液壓油通過(guò)所述第二調(diào)壓溢流閥406、所述第一過(guò)濾器403以及所述第一電液換向閥405的進(jìn)油口流向所述第一電液換向閥405的第一出油口，從而給所述第一蓄能器201和所述第一液壓油缸補(bǔ)充液壓油；若需要為所述第二蓄能器202和所述第二液壓油缸補(bǔ)充液壓油，則所述控制單元10的第二供油控制端輸出相應(yīng)的控制信號(hào)至所述第一電液換向閥405的第二控制信號(hào)輸入端，其他工作過(guò)程類似，此處不加贅述。在上述過(guò)程中，若所述油泵70的第三出油口流出的液壓油的油壓高于所述第二調(diào)壓溢流閥406的第二預(yù)設(shè)油壓閾值，則部分液壓油通過(guò)所述第二調(diào)壓溢流閥406的回油口和所述第二過(guò)濾器404流回油箱100。

在另一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述供油控制單元40還包括用于連接油泵70的第二出油口的第二進(jìn)油口；所述第一液壓油缸還具有第一有桿腔油口，所述第二液壓油缸還具有第二有桿腔油口；

所述控制單元10還具有第三供油控制端、第四供油控制端；

所述供油控制單元40還具有第三出油口、第四出油口、第三受控端、第四受控端；所述第三出油口連接所述第一有桿腔油口，所述第四出油口連接所述第二有桿腔油口，所述第三受控端連接所述控制單元10的第三供油控制端，所述第四受控端連接所述控制單元10的第四供油控制端；

所述供油控制單元40包括第三調(diào)壓溢流閥、第三過(guò)濾器、第四過(guò)濾器、第二電液換向閥和第三電液換向閥；所述第三調(diào)壓溢流閥的進(jìn)油口為所述供油控制單元40的第一進(jìn)油口，所述第三調(diào)壓溢流閥的出油口連接所述第三過(guò)濾器的進(jìn)油口，所述第三調(diào)壓溢流閥的回油口連接所述第四過(guò)濾器的進(jìn)油口；所述第四調(diào)壓溢流閥的進(jìn)油口為所述供油控制單元40的第二進(jìn)油口，所述第四調(diào)壓溢流閥的出油口連接所述第三過(guò)濾器的進(jìn)油口，所述第四調(diào)壓溢流閥的回油口連接所述第四過(guò)濾器的進(jìn)油口；所述第四過(guò)濾器的出油口用于連接油箱100；所述第三過(guò)濾器的出油口連接所述第二電液換向閥的進(jìn)油口和所述第三電液換向閥的進(jìn)油口；所述第二電液換向閥的第一出油口為所述供油控制單元40的第一出油口，所述第二電液換向閥的第二出油口為所述供油控制單元40的第三出油口，所述第二電液換向閥的第一控制信號(hào)輸入端為所述供油控制單元40的第一受控端，所述第二電液換向閥的第二控制信號(hào)輸入端為所述供油控制單元40的第三受控端；所述第三電液換向閥的第一出油口為所述供油控制單元40的第二出油口，所述第三電液換向閥的第二出油口為所述供油控制單元40的第四出油口，所述第三電液換向閥的第一控制信號(hào)輸入端為所述供油控制單元40的第二受控端，所述第三電液換向閥的第二控制信號(hào)輸入端為所述供油控制單元40的第四受控端。(未圖示)

在本實(shí)施方式中，所述第一液壓油缸和所述第二液壓油缸均選用雙側(cè)充油的液壓油缸，即所述第一液壓油缸上具有兩個(gè)油口——第一無(wú)桿腔油口2051和第一有桿腔油口，所述第一無(wú)桿腔油口2051位于所述第一液壓油缸的無(wú)桿腔的側(cè)壁上，所述第一有桿腔油口位于所述第一液壓油缸的有桿腔的側(cè)壁上，所述第二液壓油缸的結(jié)構(gòu)與所述第一液壓油缸相同，此處不加贅述。

需要說(shuō)明的是，在進(jìn)行波浪補(bǔ)償之前，需先為所述被動(dòng)式波浪補(bǔ)償裝置中的第一蓄能器201、第二蓄能器202、第一液壓油缸和第二液壓油缸充油。

需要說(shuō)明的是，所述油泵70的第二出油口為所述補(bǔ)償單元的供油口，流量較大，用于為所述第一蓄能器201、所述第二蓄能器202、所述第一液壓油缸和所述第二液壓油缸提供工作用油，所述油泵70的第三出油口為所述補(bǔ)償單元的補(bǔ)油口，流量較小，用于在所述第一蓄能器201、所述第二蓄能器202、所述第一液壓油缸或所述第二液壓油缸中的液壓油有泄露或損耗時(shí)，為其補(bǔ)充液壓油。

在本實(shí)施方式中，所述第三調(diào)壓溢流閥和所述第四調(diào)壓溢流閥用于限制油壓，以防止供給所述補(bǔ)償單元的液壓油的油壓過(guò)高；具體地，所述第三調(diào)壓溢流閥具有第三預(yù)設(shè)油壓閾值，當(dāng)所述第三調(diào)壓溢流閥的進(jìn)油口流入的液壓油的油壓高于所述第三預(yù)設(shè)油壓閾值時(shí)，所述第三調(diào)壓溢流閥的進(jìn)油口和回油口連通，部分液壓油通過(guò)所述第三調(diào)壓溢流閥的回油口以及所述第四過(guò)濾器流回油箱100；同理，所述第四調(diào)壓溢流閥具有第四預(yù)設(shè)油壓閾值，當(dāng)所述第四調(diào)壓溢流閥的進(jìn)油口流入的液壓油的油壓高于所述第四預(yù)設(shè)油壓閾值時(shí)，所述第四調(diào)壓溢流閥的進(jìn)油口和回油口連通，部分液壓油通過(guò)所述第四調(diào)壓溢流閥的回油口以及所述第四過(guò)濾器流回油箱100。所述第三過(guò)濾器和所述第四過(guò)濾器用于濾除所述液壓油內(nèi)的雜質(zhì)顆粒。所述第二電液換向閥為三位四通電液換向閥，所述第二電液換向閥具有第一控制信號(hào)輸入端、第二控制信號(hào)輸入端、進(jìn)油口、第一出油口和第二出油口，當(dāng)所述第一控制信號(hào)輸入端有相應(yīng)的控制信號(hào)輸入時(shí)，所述第一出油口與所述進(jìn)油口連通，所述第二出油口與所述進(jìn)油口隔斷，當(dāng)所述第二控制信號(hào)輸入端有相應(yīng)的控制信號(hào)輸入時(shí)，所述第二出油口與所述進(jìn)油口連通，所述第一出油口與所述進(jìn)油口隔斷，所述第二電液換向閥和所述第二電液換向閥的結(jié)構(gòu)及工作原理均相同，此處不加贅述。

下面詳述所述第二供油控制單元40的工作原理：

在實(shí)際使用中，將所述第三調(diào)壓溢流閥的進(jìn)油口連接油泵70的第二出油口，將所述第四調(diào)壓溢流閥的進(jìn)油口連接油泵70的第三出油口，將所述油泵70的進(jìn)油口和所述第四過(guò)濾器的出油口用于連接油箱100。

當(dāng)需要給所述第一液壓油缸的無(wú)桿腔和所述第一蓄能器201充油，則所述控制單元10的第一供油控制端輸出相應(yīng)的控制信號(hào)至所述第二電液換向閥的第一控制信號(hào)輸入端，所述第一電液換向閥405的第一出油口和其進(jìn)油口連通，所述油泵70的第二出油口流出的液壓油通過(guò)所述第三調(diào)壓溢流閥、所述第三過(guò)濾器以及所述第二電液換向閥的進(jìn)油口流向所述第二電液換向閥的第一出油口，從而給所述第一液壓油缸的無(wú)桿腔和所述第一蓄能器201充油；當(dāng)需要給所述第二蓄能器202和所述第二液壓油缸的無(wú)桿腔充油時(shí)，所述控制單元10控制的第二供油控制端輸出相應(yīng)的控制信號(hào)至所述第三電液換向閥的第一控制信號(hào)輸入端，其他工作過(guò)程類似，此處不加贅述。

當(dāng)需要給所述第一液壓油缸的有桿腔充油時(shí)，所述控制單元10的第三供油控制端輸出相應(yīng)的控制信號(hào)至所述第二電液換向閥的第二控制信號(hào)輸入端，所述第二電液換向閥的第二出油口和其進(jìn)油口連通，所述油泵70的第二出油口流出的液壓油通過(guò)所述第三調(diào)壓溢流閥、所述第三過(guò)濾器以及所述第二電液換向閥的進(jìn)油口流向所述第二電液換向閥的第二出油口，從而給所述第一液壓油缸的有桿腔充油；當(dāng)需要給所述第二油缸的有桿腔充油時(shí)，所述控制單元10的第四供油控制端輸出相應(yīng)的控制信號(hào)至所述第三電液換向閥的第二控制信號(hào)輸入端，其他工作過(guò)程類似，此處不加贅述。

另外，在工作過(guò)程中，若需要為所述第一蓄能器201和所述第一液壓油缸的無(wú)桿腔補(bǔ)充液壓油，則所述控制單元10的第一供油控制端輸出相應(yīng)的控制信號(hào)至所述第二電液換向閥的第一控制信號(hào)輸入端，所述第二電液換向閥的第一出油口和其進(jìn)油口連通，所述油泵70的第三出油口流出的液壓油通過(guò)所述第三調(diào)壓溢流閥、所述第三過(guò)濾器以及所述第二電液換向閥的進(jìn)油口流向所述第二電液換向閥的第一出油口，從而給所述第一蓄能器201和所述第一液壓油缸的無(wú)桿腔補(bǔ)充液壓油；當(dāng)需要為所述第二蓄能器202和所述第二液壓油缸的無(wú)桿腔補(bǔ)充液壓油時(shí)，所述控制單元10的第二供油控制端輸出相應(yīng)的控制信號(hào)至所述第三電液換向閥的第一控制信號(hào)輸入端，其他工作過(guò)程類似，此處不加贅述。在此過(guò)程中，若所述油泵70的第三出油口流出的液壓油的油壓高于所述第三調(diào)壓溢流閥的第三預(yù)設(shè)油壓閾值，則部分液壓油通過(guò)所述第三調(diào)壓溢流閥的回油口和所述第四過(guò)濾器流回油箱100。

若需要為所述第一液壓油缸的有桿腔補(bǔ)充液壓油，則所述控制單元10的第三供油控制端輸出相應(yīng)的控制信號(hào)至所述第二電液換向閥的第二控制信號(hào)輸入端，所述第二電液換向閥的第二出油口和其進(jìn)油口連通，所述油泵70的第三出油口流出的液壓油通過(guò)所述第三調(diào)壓溢流閥、所述第三過(guò)濾器以及所述第二電液換向閥的進(jìn)油口流向所述第二電液換向閥的第二出油口，從而給所述第一蓄能器201和所述第一液壓油缸的無(wú)桿腔補(bǔ)充液壓油；在此過(guò)程中，若所述油泵70的第三出油口流出的液壓油的油壓高于所述第三調(diào)壓溢流閥的第三預(yù)設(shè)油壓閾值，則部分液壓油通過(guò)所述第三調(diào)壓溢流閥的回油口和所述第四過(guò)濾器流回油箱100。當(dāng)需要為所述第二液壓油缸的有桿腔補(bǔ)充液壓油，所述控制單元10的第四供油控制端輸出相應(yīng)的控制信號(hào)至所述第三電液換向閥的第二控制信號(hào)輸入端，其他工作過(guò)程類似，此處不加贅述。

請(qǐng)參閱圖2，是本發(fā)明提供的被動(dòng)式波浪補(bǔ)償裝置的另一個(gè)實(shí)施例的原理示意圖(連接有大鉤、油泵、油箱和空壓機(jī))，本實(shí)施例提供的波浪補(bǔ)償裝置在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上，對(duì)所述充氣控制單元50作了進(jìn)一步優(yōu)化，具體如下：

進(jìn)一步地，所述充氣控制單元50還包括第一控制氣閥503、第二控制氣閥504、控制氣體調(diào)壓閥505、低壓控制氣瓶506、第三控制氣閥507、第一電控閥508和第一氣動(dòng)執(zhí)行器509；所述控制單元10還具有充氣控制端；所述第一氣動(dòng)執(zhí)行器509用于控制所述工作氣體導(dǎo)通閥501的開啟和關(guān)閉；

所述總進(jìn)氣口gas_in依次通過(guò)所述工作氣體導(dǎo)通閥501和所述工作氣體調(diào)壓閥502連接所述高壓工作氣瓶203的氣體進(jìn)出口，具體為：

所述總進(jìn)氣口gas_in通過(guò)第一控制氣閥503連接所述工作氣體導(dǎo)通閥501的進(jìn)氣口，所述總進(jìn)氣口gas_in還通過(guò)所述第二控制氣閥504連接所述控制氣體調(diào)壓閥505的進(jìn)氣口；所述控制氣體調(diào)壓閥505的低壓氣體出口連接所述低壓控制氣瓶506的氣體進(jìn)出口；所述低壓控制氣瓶506的氣體進(jìn)出口還通過(guò)所述第三控制氣閥507連接所述第一電控閥508的進(jìn)氣口；所述第一電控閥508的出氣口通過(guò)所述第一氣動(dòng)執(zhí)行器509連接所述工作氣體導(dǎo)通閥501，所述工作氣體導(dǎo)通閥501的出氣口通過(guò)所述工作氣體調(diào)壓閥502連接所述高壓工作氣瓶203的氣體進(jìn)出口；所述第一電控閥508的控制信號(hào)輸入端連接所述控制單元10的充氣控制端。

在上述實(shí)施例中，當(dāng)需要充氣時(shí)，需由用戶手動(dòng)打開所述工作氣體導(dǎo)通閥501，然而，高壓工作氣體屬于危險(xiǎn)能源，若操作不慎，則可能引發(fā)危險(xiǎn)事故，直接危害用戶。

因此，本實(shí)施例中，在所述被動(dòng)式波浪補(bǔ)償裝置中增設(shè)所述充氣控制單元50。在實(shí)際應(yīng)用中，在所述總進(jìn)氣口gas_in處接入空壓機(jī)90，在為所述被動(dòng)式波浪補(bǔ)償裝置充氣之前(即為所述第一蓄能器201、所述第二蓄能器202以及所述高壓工作氣瓶203充氣之前)，打開所述第二控制氣閥504，所述空壓機(jī)90輸出的高壓氣體經(jīng)過(guò)所述控制氣體調(diào)壓閥505降壓為滿足第一預(yù)設(shè)壓力閾值的低壓氣體后，充入所述低壓控制氣瓶506中，以完成所述低壓控制氣瓶506的充氣工作。當(dāng)需要為所述被動(dòng)式波浪補(bǔ)償裝置充氣時(shí)，打開所述第一控制氣閥503和所述第三控制氣閥507，再由所述控制單元10的充氣控制端輸出相應(yīng)的控制信號(hào)至所述第一電控閥508的控制信號(hào)輸入端，所述第一電控閥508導(dǎo)通，所述低壓控制氣瓶506中的低壓氣體通過(guò)所述第一電控閥508到達(dá)所述第一氣動(dòng)執(zhí)行器509，從而控制所述第一氣動(dòng)執(zhí)行器509打開所述工作氣體導(dǎo)通閥501，此后，所述空壓機(jī)90輸出的高壓氣體依次經(jīng)過(guò)所述第一控制氣閥503和所述工作氣體導(dǎo)通閥501到達(dá)所述工作氣體調(diào)壓閥502，經(jīng)過(guò)所述工作氣體調(diào)壓閥502降壓為滿足預(yù)設(shè)的壓力閾值的高壓氣體后，充入所述第一蓄能器201、所述第二蓄能器202以及所述高壓工作氣瓶203中。本實(shí)施方式中，采用低壓氣體作為控制氣體，以控制所述被動(dòng)式波浪補(bǔ)償裝置的充氣過(guò)程，有效地提高了波浪補(bǔ)償裝置的安全性和穩(wěn)定性，并且，采用高壓氣體作為所述第一蓄能器201和所述第二蓄能器202的工作氣體，有效地提高了工作氣體的彈性勢(shì)能，從而有效地提高了所述被動(dòng)式波浪補(bǔ)償裝置的負(fù)荷承載能力。

更進(jìn)一步地，所述充氣控制單元50還包括第四控制氣閥510、第二電控閥511、第二氣動(dòng)執(zhí)行器512和工作排氣閥513；所述控制單元10還包括第二排氣控制端；

所述工作排氣閥513的進(jìn)氣口連接所述工作氣體導(dǎo)通閥501的進(jìn)氣口；所述低壓控制氣瓶506的氣體進(jìn)出口還通過(guò)所述第四控制氣閥510連接所述第二電控閥511的進(jìn)氣口，所述第二電控閥511的出氣口通過(guò)所述第二氣動(dòng)執(zhí)行器512連接所述工作排氣閥513的開關(guān)端口；所述第二電控閥511的控制信號(hào)輸入端連接所述控制單元10的第二排氣控制端。

需要說(shuō)明的是，本實(shí)施方式在上一實(shí)施方式的基礎(chǔ)上，在所述充氣控制單元50中增設(shè)排氣回路，為所述被動(dòng)式波浪補(bǔ)償裝置排氣。具體地，當(dāng)所述被動(dòng)式波浪補(bǔ)償裝置需要排氣時(shí)，打開所述第四控制氣閥510，再由所述控制單元10的第二排氣控制端輸出相應(yīng)的控制信號(hào)至所述第二電控閥511的控制信號(hào)輸入端，所述第二電控閥511導(dǎo)通，所述低壓控制氣瓶506中的低壓氣體通過(guò)所述第二電控閥511到達(dá)所述第二氣動(dòng)執(zhí)行器512，從而控制所述第二氣動(dòng)執(zhí)行器512打開所述工作排氣閥513，此后，所述第一蓄能器201、所述第二蓄能器202以及所述高壓工作氣瓶203中的高壓氣體依次經(jīng)過(guò)所述工作氣體調(diào)壓閥502、所述工作氣體導(dǎo)通閥501和所述工作排氣閥513排出。本實(shí)施方式采用低壓氣體作為控制氣體，在需要時(shí)能夠?qū)⑺龅谝恍钅芷?01、所述第二蓄能器202以及所述高壓工作氣瓶203內(nèi)的高壓工作氣體排出，例如波浪補(bǔ)償裝置結(jié)束工作時(shí)，大大降低了發(fā)生危險(xiǎn)事故的機(jī)率，提高了裝置的安全性能。

本發(fā)明提供的被動(dòng)式波浪補(bǔ)償裝置，通過(guò)設(shè)置控制單元、補(bǔ)償執(zhí)行單元、傳感器單元和供油控制單元；其中，傳感器單元包括設(shè)置在蓄能器和液壓油缸的活塞上的位置傳感器；傳感器單元的數(shù)據(jù)輸出端連接控制單元的數(shù)據(jù)采集端，控制單元的第一供油控制端連接供油控制單元的第一受控端，控制單元的第二供油控制端連接供油控制單元的第二受控端，控制單元的第一排氣控制端連接設(shè)置在高壓工作氣瓶的排氣口處的排氣模塊的控制信號(hào)輸入端；可見(jiàn)，在本發(fā)明中，由位置傳感器實(shí)時(shí)采集蓄能器和液壓油缸中的活塞的位置信息，控制單元根據(jù)采集到的位置信息控制排氣模塊和供油控制單元的工作，從而控制蓄能器和液壓油缸中的液壓油和工作氣體的體積，能夠自動(dòng)地將蓄能器和液壓油缸中的活塞調(diào)整至合適的初始位置，簡(jiǎn)化了調(diào)整過(guò)程，增加了調(diào)整的準(zhǔn)確性，有效地提高了工作效率。

以上所述是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和變形，這些改進(jìn)和變形也視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。