针对海洋浮式钻井升沉补偿实验教学的需要,研制了一套天车升沉补偿实验教学平台。该教学平台由升沉模拟系统、负载模拟系统、升沉补偿系统三部分组成,分别实现升沉运动模拟、钻机负载模拟和升沉补偿的功能。该平台电控系统采用西门子PLC为下位机,上位机采用WinCC组态人机交互界面,两者采用TCP/IP协议进行通信,达到实时监测和控制的要求。采用该平台进行综合实验,学生可以重点掌握天车升沉补偿装置的工作原理与控制方式,提高学生机电结合的动手和工程实践能力后走上工作岗位奠定基矗１机械系统设计当浮式钻井平台随海浪做升沉运动时，升沉补偿装置驱动浮动天车上下运动消除平台升沉运动对钻柱的影响，控制游车大钩的绝对位置基本不变，井底钻压稳定在允许范围内［９－１１］。根据相似理论及设计经验［１２－１３］，按照１∶５缩尺研制一套用于实验教学的天车升沉补偿实验平台， 本文由公司网站滚圆机网站 转摘采集转载中国知网整理!   http://www.dapengkuoguanji.com/ 图１为天车升沉补偿实验平台机械系统。机械系统主要由升沉液压缸、摇臂装置、天车、游车、负载液压缸、补偿液压缸、钢丝绳和机架组成。其中天车２与游车８之间采用３＊２轮系，补偿钢丝绳３长度为恒定值，将系统构件连接成一个整体实验教学平台研制-数控滚圆机滚弧机张家港电动数控滚圆机滚弧机折弯机，通过控制升沉液压缸５活塞杆的伸缩量，改变天车２与游车８之间钢丝绳的长度以改变游车８位置，实现船体升沉模拟运动；补偿液压缸７驱动天车２上下运动，控制游车８的绝对位置基本不变，实现升沉补偿功能［６］。图１升沉补偿实验台机械系统图２液压系统设计液压系统主要包括升沉运动液压回路、负载模拟液压回路、升沉补偿液压回路三部分，分别实现升沉运动模拟、钻机负载模拟和升沉补偿的功能（见图２）［１４］。图２液压系统原理图在升沉运动液压回路中，升沉液压缸采用复合式液压缸，内缸有杆腔和外缸有杆腔与电磁比例换向阀连通，外缸无杆腔与蓄能器连通，电液比例换向阀与蓄能器共同作用驱动升沉液压缸活塞杆上下运动，模拟钻井平台随海浪的升沉运动，具有易于控制、承载能力强的优点［１４］。负载模拟回路中，负载液压缸倒置安装，有杆腔与蓄能器连通模拟游车负载，调定蓄能器压力即可改变游车负载值，克服了悬挂重物模拟负载的缺陷；利用蓄能器的弹簧刚度特性可以模拟钻柱刚度与井底钻压变实验教学平台研制-数控滚圆机滚弧机张家港电动数控滚圆机滚弧机折弯机 本文由公司网站滚圆机网站 转摘采集转载中国知网整理!   http://www.dapengkuoguanji.com/