恒张力控制液压绞车的系统设计与研究

发布时间：2021-10-09 03:03

　　牵引绞车是一种重要的机械装备,在海洋石油、船舶运输、矿山工程、建筑等诸多领域都发挥着重要作用。大多牵引绞车都工作在恶劣环境下,如矿井提升,这种工况不仅对绞车的可靠性有很高的要求,对绞车缆绳张力的控制有更高的要求。绞车的驱动的形式有很多,液压技术相对于其他驱动形式的优点有:功率重量比高、结构紧凑、启动平稳、调速方便、驱动力矩大、使用安全可靠等等,但对于负载变化较大的时候张力的控制性能还有待提高。张力的控制无论是闭环控制还是开环控制绞车的运行速度与稳定性都需要依赖操作人员的经验。本文在某公司设计开发的液压绞盘测试平台的基础上,结合AMESim仿真软件,对恒张力控制液压绞车的液压系统、张力控制部分、马达调速方面给出了较为全面的分析和设计过程。首先针对绞车的工况设计要求对其液压系统进行分析和设计,并对其中重要元件进行了计算与选型。张力的开环控制中由于诸多因素的存在压力的输入与张力的输出不完全呈线性关系,需要对其中关键元件液压马达的转矩输出特性进行建模与仿真分析,进而得到其输出特性会受到背压以及负载变化的影响。最后结合绞车系统进行建模仿真与分析,同时进行绞车实验并验证了其模型的准确性,从而也证明... 

【文章来源】：浙江师范大学浙江省

【文章页数】：60 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图１．３液压牵引绞车??１．２液压牵引绞车的结构??

当释放到下一层时缆绳会突然从间隙中弹出会造成很大的冲击，所以当工作缆绳较长??并且载荷很大时，绞车的牵引机构会将提供扭矩功能部分与容绳功能部分分开来，即??配有独立的容绳卷筒［５］，并且配有负责导绳排缆的装置如图１．４所示。??卷简??－１?ｐｆ＂??＼???｜?荦引马达??Ｉ?丨』??；?！?转速传感器２??纸绳??」?滚珠丝杆?ｔ?Ｉｆ线马达??：接＊ｆｃ开关?Ｚ技ｉｔｒｒ关：ｊ?｜?／????ｌｒ＾??１５］?转速传Ｓ器１??Ｉ??Ｌ?＼?」??滑轮?ｕ??图１．４绞车排缆机构示意图??１．２．２绞车的液压系统??液压绞车的液压系统是其控制的核心，而对于液压绞车的恒张力控制，其需要做??到：液压绞车在收放缆绳和拖曳负载时，牵引缆绳要保持较恒定的直线张力，且其大??小可以在一定范围内调整，为了液压绞车能对负载维持在恒定的张力下，必须控制好??绞车的液压系统。恒张力控制不仅能实现对负载施加恒定的张力，避免控制目标失控，??其还能实现消除负载的骤增对控制系统的影响［６］。??绞车张力的控制通过液压系统实现，近些年来随着液压技术与液压元件的不断发??展，有节流调速方法，伺服电机－液压泵－液压马达的泵控方式，还有由梭阀、比例阀、??平衡阀组成流量调节系统等方法实现绞车的恒张力控制［７］。??３??

当释放到下一层时缆绳会突然从间隙中弹出会造成很大的冲击，所以当工作缆绳较长??并且载荷很大时，绞车的牵引机构会将提供扭矩功能部分与容绳功能部分分开来，即??配有独立的容绳卷筒［５］，并且配有负责导绳排缆的装置如图１．４所示。??卷简??－１?ｐｆ＂??＼???｜?荦引马达??Ｉ?丨』??；?！?转速传感器２??纸绳??」?滚珠丝杆?ｔ?Ｉｆ线马达??：接＊ｆｃ开关?Ｚ技ｉｔｒｒ关：ｊ?｜?／????ｌｒ＾??１５］?转速传Ｓ器１??Ｉ??Ｌ?＼?」??滑轮?ｕ??图１．４绞车排缆机构示意图??１．２．２绞车的液压系统??液压绞车的液压系统是其控制的核心，而对于液压绞车的恒张力控制，其需要做??到：液压绞车在收放缆绳和拖曳负载时，牵引缆绳要保持较恒定的直线张力，且其大??小可以在一定范围内调整，为了液压绞车能对负载维持在恒定的张力下，必须控制好??绞车的液压系统。恒张力控制不仅能实现对负载施加恒定的张力，避免控制目标失控，??其还能实现消除负载的骤增对控制系统的影响［６］。??绞车张力的控制通过液压系统实现，近些年来随着液压技术与液压元件的不断发??展，有节流调速方法，伺服电机－液压泵－液压马达的泵控方式，还有由梭阀、比例阀、??平衡阀组成流量调节系统等方法实现绞车的恒张力控制［７］。??３??


本文编号：3425509