雙浮動半主動型天車升沉補償裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于海洋石油鉆井設備技術領域，涉及一種雙浮動半主動型天車升沉補償
目.0
【背景技術】
[0002]進行深水鉆探作業時，浮式鉆井平臺/船在波浪的作用下，將產生周期性的升沉運動，帶動鉆柱上下往復運動，引起海底鉆壓的變化，甚至使鉆頭脫離井底，無法鉆進，降低鉆頭和鉆桿的壽命，造成巨大的經濟損失；在BOP等水下設備安裝作業中，浮式鉆井平臺/船的升沉運動造成無法精確定位，安裝困難。升沉補償裝置的作用就是對浮式鉆井平臺/船的升沉運動進行補償，使得深水作業得以順利進行。通過升沉補償裝置的作用可減少鉆頭與井底的相對運動，從而保證了鉆壓的穩定，保證了在平臺/船進行升沉運動時能夠持續鉆進，提高鉆井效率。同時在進行水下設備安裝作業過程中，能夠精確定位，快速安裝，提高作業效率。升沉補償裝置可有效擴大鉆井平臺/船作業領域范圍，增強作業適應性。
[0003]鉆柱升沉補償裝置包括伸縮鉆桿型補償、絞車/雙絞車型補償、游車型補償、天車型補償和死繩/活繩補償等形式。其中游車型補償和天車型補償是應用最廣泛的補償形式。游車型補償和天車型補償各有優缺點，游車型補償一般應用于中小噸位的鉆井系統，天車補償一般應用于大噸位的鉆井系統。
[0004]目前應用的游車型和天車型補償均為液壓式升沉補償系統，運用液缸活塞桿與缸筒的相對位移補償平臺/船的升沉運動。按照其動力提供方式可分為主動式、被動式和半主動式三種形式。主動式補償系統具有補償精度高、補償速度快的優點，但結構復雜，能量消耗過大，成本高昂。被動式補償系統基本不消耗額外能量，且結構簡單，但補償效果差，具有滯后現象。半主動式補償系統結合二者的優點，補償精度高，相對能耗低。
[0005]目前天車補償裝置采用搖桿滑塊結構形式，此種結構形式補償效果與搖桿滑塊結構的設計優劣息息相關，存在結構龐大，總重量過重，影響井架強度和穩定性的問題。
【發明內容】
[0006]本發明的目的是提供一種雙浮動半主動型天車升沉補償裝置，解決了現有技術中存在結構龐大，總重量過重，影響井架強度和穩定性的問題。
[0007]本發明所采用的技術方案是，一種雙浮動半主動型天車升沉補償裝置，包括在天車梁的上端面分別垂直安裝有一組主滑輪導軌和兩組導向滑輪導軌，并且兩組導向滑輪導軌對稱設置在主滑輪導軌的前后兩邊；主滑輪導軌中配套滑動安裝有浮動主滑輪總成，浮動主滑輪總成下端面中部安裝有主滑輪；
[0008]在天車梁下端面分別固定安裝有被動缸和主動缸的缸筒，被動缸和主動缸的活塞桿向上分別與浮動主滑輪總成的架體鉸接；每組導向滑輪導軌中分別配套滑動安裝有一組導向滑輪總成，兩組導向滑輪總成相互固定在一起；每個導向滑輪總成上設置有一對輔助滑輪和一個導向滑輪，該對輔助滑輪對角分布在導向滑輪兩側；
[0009]每個導向滑輪總成上的一對輔助滑輪各繞有一股輔助鋼絲繩，該兩股輔助鋼絲繩的一端頭并排固定在導向滑輪導軌上，繞過導向滑輪總成上的輔助滑輪后，另一端頭并排固定在浮動主滑輪總成的架體上。
[0010]本發明的雙浮動半主動型天車升沉補償裝置，其特征還在于:
[0011]還包括鉆井鋼絲繩，鉆井鋼絲繩一端從絞車引出，依次繞過快繩端的導向滑輪總成中的導向滑輪、游車中的滑輪、浮動主滑輪總成中的主滑輪、游車中的滑輪和死繩端的導向滑輪總成中的導向滑輪，另一端與死繩連接器連接。
[0012]浮動主滑輪總成通過安裝在兩端的滾輪機構一與主滑輪導軌滾動接觸，每個導向滑輪總成通過安裝在外端的滾輪機構二與各自的導向滑輪導軌滾動接觸。
[0013]本發明的有益效果是，導向滑輪與主滑輪分體式設計，兩者分別在滾輪的作用下，沿著各自導軌上下運動，形成雙浮動天車補償裝置；相對于現有結構，由于省卻了四組輔助滑輪和搖桿擺臂機構，整體無外伸部件，結構簡單緊湊，重量輕，有效解決目前天車補償存在重量過大的問題。
【附圖說明】
[0014]圖1是本發明升沉補償裝置本體的前視結構示意圖；
[0015]圖2是本發明升沉補償裝置本體的側視結構示意圖；
[0016]圖3是本發明升沉補償裝置本體的立體結構示意圖。
[0017]圖中，1.主滑輪導軌，2.導向滑輪導軌，3.輔助鋼絲繩，4.浮動主滑輪總成，5.導向滑輪總成，6.鉆井鋼絲繩，7.天車梁，8.被動缸，9.主動缸，10.游車。
【具體實施方式】
[0018]下面結合附圖和【具體實施方式】對本發明進行詳細說明。
[0019]參照圖1、圖2、圖3，本發明的結構是，包括在天車梁7的上端面分別垂直安裝有一組主滑輪導軌I和兩組導向滑輪導軌2，并且兩組導向滑輪導軌2對稱設置在主滑輪導軌I的前后兩邊；主滑輪導軌I中配套滑動安裝有浮動主滑輪總成4，浮動主滑輪總成4通過安裝在兩端的滾輪機構一與主滑輪導軌I滾動接觸，浮動主滑輪總成4下端面中部安裝有主滑輪；
[0020]在天車梁7下端面分別固定安裝有被動缸8和主動缸9的缸筒(實施例為兩組被動缸8和兩組王動缸9，兩邊對稱設置)，被動缸8和王動缸9的活塞桿向上分別與浮動王滑輪總成4的架體鉸接；每組導向滑輪導軌2中分別配套滑動安裝有一組導向滑輪總成5，兩組導向滑輪總成5相互固定在一起，以便保持上下同步移動，每個導向滑輪總成5通過安裝在外端的滾輪機構二與各自的導向滑輪導軌2滾動接觸；每個導向滑輪總成5上設置有一對輔助滑輪和一個導向滑輪，該對輔助滑輪對角分布在導向滑輪兩側，輔助滑輪用于纏繞輔助鋼絲繩3，導向滑輪用于纏繞鉆井鋼絲繩6 ;
[0021]每個導向滑輪總成5上的一對輔助滑輪各繞有一股輔助鋼絲繩3，該兩股輔助鋼絲繩3的一端頭并排固定在導向滑輪導軌2上，繞過導向滑輪總成5上的輔助滑輪后，另一端