波浪補償器是套用恆張力的原理，比如在耙吸式挖泥船上設有耙頭波浪補償器，用於補償船舶因波浪升降而影響耙頭對河床的壓力，當波浪抬起船舶時，耙頭也有被抬起的傾向，耙頭對河床的壓力變小，則鋼絲繩拉力變大，則補償液壓缸壓縮，油被壓縮進蓄能器，鋼絲繩放出，減小船體被抬起時耙頭所受的影響；反之，當船處於波谷而下降時，耙頭對河床的壓力加大，鋼絲繩的拉力變小，這時油在蓄能器壓力的作用下進入補償液壓缸，升起液壓缸，將鋼絲繩收回，以抵消耙頭對河床壓力加大的傾向。
基本介紹
- 中文名：波浪補償器
- 外文名：Wave compensator
- 學科：測繪工程
- 原理：恆張力
- 作用：補償船舶因波浪影響對河床的壓力
- 優點：壓力保持恆定，波動低
簡介,設計的方案,系統存在的優點,系統存在的缺點,
簡介
波浪補償器是套用恆張力的原理，比如在耙吸式挖泥船上設有耙頭波浪補償器，用於補償船舶因波浪升降而影響耙頭對河床的壓力，當波浪抬起船舶時，耙頭也有被抬起的傾向，耙頭對河床的壓力變小，則鋼絲繩拉力變大，則補償液壓缸壓縮，油被壓縮進蓄能器，鋼絲繩放出，減小船體被抬起時耙頭所受的影響；反之，當船處於波谷而下降時，耙頭對河床的壓力加大，鋼絲繩的拉力變小，這時油在蓄能器壓力的作用下進入補償液壓缸，升起液壓缸，將鋼絲繩收回，以抵消耙頭對河床壓力加大的傾向。
設計的方案
本設計的方案是使用閉式液壓系統達到鋼絲繩的恆張力，實現挖泥船的耙頭波浪補償。
系統的工作原理如下：剛開動電機時，柱塞式變數雙向液壓泵工作，由於這時鋼絲繩的拉力為零，則此時液控伺服閥一端X1口的作用壓力為補油壓力，通常設定為2 MPa，另一端X2口的作用壓力為零，這時伺服閥兩端的壓差最大，伺服閥以右位工作，變數活塞使泵的排量為最大，馬達以最高的轉速拉緊鋼絲繩，當鋼絲繩拉力達到一定值時，相應的系統壓力也達到了順序閥的設定壓力，這時順序閥打開，液壓油流過兩個節流孔，產生分壓作用，使伺服閥兩端X1和X2口的壓差減小，於是泵的排量開始減小。隨著鋼絲繩張緊力的增加，系統壓力也增加，當鋼絲繩張力達到設定值時，系統壓力也達到了設定壓力，這時X2口的分壓等於X1口的壓力，則伺服閥兩端的壓差為零。伺服閥回到中位，泵的排量變為零，這時泵工作在高壓待命狀態，消耗的功率接近零，安全閥的作用是保護伺服閥，調定的最大壓力是剛好使得閉式泵斜盤反向偏轉到最大位置，順序閥的作用是希望繩索在張緊到一定張力前變數泵保持最大排量，使得馬達繼續以最大的速度拉緊鋼纜，直到設定壓力點後才開始減小排量，直至排量減為零。
當波浪掀起船舶時，鋼絲繩張力超過設定壓力，X2口的分壓超過X1口的壓力，這時伺服閥向反向打開，泵的排量變為相反，這時馬達驅動捲筒將鋼絲繩放出，以使鋼絲繩張力保持為設定值，保持系統壓力為設定值，當船舶沉向波谷時，鋼絲繩張力變小，系統壓力變小，這時泵排量變大，馬達將驅動捲筒收緊鋼絲繩，以保持鋼絲繩的張力穩定，保持耙頭對河床的壓力基本不變。
系統存在的優點
1）系統壓力採用液壓伺服控制，壓力保持恆定，波動低，相對於蓄能器氣囊壓縮和膨脹產生的壓力波動而言有很大的優勢。
2）控制的幅度大，這是因為本系統可以設計使用一個大的捲筒來驅動鋼絲繩，這樣鋼絲繩的長度可以設計得足夠長，這樣在足夠大的範圍內基本實現恆張力控制，可以在更大的風浪條件下工作。
在其他場合也可套用，如用於遠洋拖船的鋼纜，以保護鋼纜和拖拉機構等。
系統存在的缺點
1）補償的行程有限，這是因為液壓缸的行程有限，當波浪大時，可能液壓缸會達到伸出或縮回的終點，如果超過這兩點上，就失去了補償作用。
2）在整個行程中，鋼絲繩的張力變化較大，因為採用蓄能器，蓄能器的儲油有限，當補償液壓缸縮回時，油進入蓄能器，蓄能器氣囊壓縮，會使得壓力升高，這樣會使得鋼絲繩張力變大，從而使得耙頭對河床的壓力變小，反之，補償液壓缸伸出時，蓄能器中油流出，使得壓力變小，鋼絲繩張力變小，使得耙頭對河床的壓力變大。
