[实用新型]一种海底钻机自动调平控制装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种海底钻机自动调平控制装置。

背景技术

海底钻机是开展海底钻探取样的重要技术装备，由于海底地质的不平整，使得海底钻机在着底后可能发生倾斜，如果未对海底钻机加以调平，在海底钻探取样过程中，将导致钻杆、钻具径向受力，从而影响钻杆、钻具的使用寿命以及钻进效率，同时还将对所采集的岩心样品产生较大的扰动；海底钻机的钻进推力主要由钻机自身重力在垂直于工作面的有效分力决定的，并与钻机的倾角大小成反比，由于倾斜角的存在，钻杆、钻具并不能垂直于海平面钻进，这还将导致钻探取样并不能完全反应地质层的特性；而且当倾斜角很大时，钻机甚至会发生倾覆。因此海底钻机工作平面与水平面的倾斜度是影响海底钻机钻探取样效果的重要因素，必须把海底钻机工作平面倾斜度控制在允许的误差范围之内。

发明内容

为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种结构简单、操作方便的海底钻机自动调平控制装置。

本实用新型解决上述问题的技术方案是：一种海底钻机自动调平控制装置，包括主控单元、信号采集单元、电液比例阀控制单元、电磁换向阀驱动单元，所述信号采集单元包括安装在海底钻机支撑腿的油缸内，用于采集油缸压力的压力传感器；A/D转换模块、模拟开关Ⅲ、用于测量海底钻机支撑腿基于海底平面倾角的双轴倾角传感器，所述压力传感器的信号输出端依次经A/D转换模块、模拟开关Ⅲ后连接主控单元，双轴倾角传感器的信号输出端与主控单元相连，主控单元分别与电液比例阀控制单元、电磁换向阀驱动单元相连，信号采集单元采集海底钻机支撑腿基于海底平面的倾角和支撑腿内油缸压力，并将采集的信号送入主控单元，主控单元接收信号采集单元输送的信号并输出相应的控制信号至电液比例阀控制单元、电磁换向阀驱动单元，控制海底钻机支撑腿内液压油流动的方向和流量大小，从而控制支撑腿油缸的伸缩量，实现海底钻机的调平。

上述海底钻机自动调平控制装置，所述电液比例阀控制单元包括模拟开关Ⅰ、D/A转换模块、运算放大器、比例放大器、电液比例放大阀；电液比例放大阀数量为3个，且分别位于海底钻机的3个支撑腿内，用于控制海底钻机支撑腿内液压油的流量大小；所述主控单元经模拟开关Ⅰ、D/A转换模块、运算放大器、比例放大器后连接电液比例放大阀。

上述海底钻机自动调平控制装置，所述电磁换向阀驱动单元包括模拟开关Ⅱ、锁存器、固态继电器、电磁换向阀；电磁换向阀数量为3个，且分别位于海底钻机的3个支撑腿内，用于控制海底钻机支撑腿内液压油的方向；所述主控单元经模拟开关Ⅱ、锁存器、固态继电器后连接电液比例放大阀。

上述海底钻机自动调平控制装置，还包括通信接口模块，所述主控单元经通信接口模块与上位机相连。

上述海底钻机自动调平控制装置，在海底钻机底座上选择两个互相垂直的方向定位X轴、Y轴，沿X轴或Y轴安装所述双轴倾角传感器。

上述海底钻机自动调平控制装置，所述双轴倾角传感器选取SCA100T-DO2传感器。

上述海底钻机自动调平控制装置，所述主控单元选用AT89S52单片机。

本实用新型的有益效果在于：本实用新型的信号采集单元采集海底钻机支撑腿基于海底平面的倾角和支撑腿内油缸压力，并将采集的信号送入主控单元，主控单元接收信号采集单元输送的信号并输出相应的控制信号至电液比例阀控制单元、电磁换向阀驱动单元，控制海底钻机支撑腿内液压油流动的方向和流量大小，从而控制支撑腿油缸的伸缩量，实现海底钻机的调平。

附图说明

图1为本实用新型的结构框图。

图2为图1中主控单元的电路图。

图3为图1中电磁换向阀驱动单元的电路图。

图4为图1中A/D转换模块的电路图。

图5为图1中电液比例阀控制单元的电路图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明。