工程船舶液压系统设计及打桩船液压系统的改进设计与仿真研究

发布时间：2017-04-03 00:13

  本文关键词：工程船舶液压系统设计及打桩船液压系统的改进设计与仿真研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：近年来,随着国民经济的高速发展,港口、航道、桥梁等基础设施的建设,使得各类工程船舶的需求量大大的增加。液压驱动因具有驱动功率大、适应重负荷、调速性和安全性好、便于集中控制、液压动力源可以一机多用等优点,特别适应工程船的工作特点。因此,液压驱动方式广泛地被国内外的工程船舶所采用。 本文对工程船舶上的液压系统设计进行分析,总结与改进,并进行建模仿真。 文章中首先从油源选择、马达的选择、调速方式选择、比例系统的运用、液压系统的安全及水上工况的应对等方面对工程船舶上液压系统设计提出参考意见。 然后以打桩船为例,从吊锤液压系统、移船液压系统、吊桩液压系统、抱桩液压系统等几方面详细分析其液压系统的组成特点。 打桩船打桩作业过程中的“窜桩”所带来的落锤问题是目前存在的一个共同的世界性的问题。虽然发生的频率不高,但直接与间接损失是巨大的。本文在分析了“窜桩”所带来的落锤问题的原因后,提出了四个解决问题的方法和建议。并通过比较研究,与现场条件相结合,提出用编码器检测转速,然后用可编程控制器经比例放大器控制电液比例减压阀的方案,按照预先设定的规律实现平稳制动,避免事故的发生。文章中详细分析了编码器的选择与应用、三通比例减压阀的优势及PLC的程序编制过程。这是一套融检测技术、计算机技术和电液比例控制技术为一体的新方案,较好地解决了各类打桩船多年长期未能解决的“窜桩”引起的落锤问题。 为了能预见系统的动静态性能与方案的可行性。建立三通电液比例减压阀控制液压缸的数学模型,用SIMULINK软件进行分析。仿真结果表明方案是完全可行的,通过改变液压缸的弹簧刚度与输入信号可以得到更理想的输出。并将此仿真模型封装,成为一个子系统,为以后分析提供方便。
【关键词】：打桩船 甲板机械 液压系统 SIMULINK
【学位授予单位】：上海海事大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2004
【分类号】：U674.3
【目录】：

• 第一章 绪论8-12
• 1．1 液压技术简述8
• 1．2 液压技术的优势8-9
• 1．3 选题过程和依据9-11
• 本章小结11-12
• 第二章 甲板机械液压系统设计要点12-21
• 2．1 液压驱动与电力驱动比较12-13
• 2．2 液压系统设计中需考虑的问题13-19
• 2．2．1 液压系统油液循环方式选择13
• 2．2．2 油源的选择13-15
• 2．2．3 液压马达的选择15-17
• 2．2．4 调速方式选择17-18
• 2．2．5 比例系统的应用18-19
• 2．2．6 液压系统安全19
• 2．2．7 工程船水上作业特殊工况考虑19
• 本章小结19-21
• 第三章 85米打桩船液压系统及其改进21-40
• 3．1 “洋山号”打桩船简介21
• 3．2 “洋山号”打桩船液压系统21-25
• 3．3 落锤问题的发生25-26
• 3．4 落锤问题的解决26-36
• 3．4．1 落锤问题解决的思路26-28
• 3．4．2 比例阀的选择28-32
• 3．4．3 编码器的选择32-35
• 3．4．4 门限的选定35-36
• 3．5 制动系统分析36-39
• 本章小结39-40
• 第四章 PLC控制的应用40-50
• 4．1 PLC控制特点40-41
• 4．2 防落锤PLC控制系统41-48
• 4．2．1 PLC型号选择41-44
• 4．2．2 PLC程序的编制44-48
• 4．3 工程船舶PLC安装与维护48-49
• 本章小结49-50
• 第五章 液压系统的建模与仿真50-68
• 5．1 液压仿真技术的现状与研究进展50-55
• 5．1．1 液压仿真研究的主要内容及所采用的建模方法50-52
• 5．1．2 国外研究概况52-54
• 5．1．3 国内研究概况54-55
• 5．1．4 SIMUllNK仿真55
• 5．2 防落锤液压系统建模与仿真55-67
• 5．2．1 液压缸数学模型的建立55-57
• 5．2．2 电液比例减压阀建模57-59
• 5．2．3 电液比例减压阀控制液压缸系统的建模及仿真59-67
• 本章小结67-68
• 结论及展望68-71
• 参考文献71-74
• 致谢74

【引证文献】

中国期刊全文数据库 前1条

1 林继钦;张卫;;打桩船防落锤液压系统采用模糊控制的仿真研究[J];流体传动与控制;2007年03期

中国硕士学位论文全文数据库 前5条

1 李梦辉;基于鲁棒控制的液压伺服系统的半实物仿真研究[D];太原科技大学;2011年

2 简桃凤;汽车起重机变幅液压系统性能研究[D];湘潭大学;2011年

3 林继钦;采用模糊控制的打桩船防落锤液压控制系统的仿真研究[D];上海海事大学;2007年

4 魏德宝;船舶液压推进系统设计及效率研究[D];大连海事大学;2008年

5 邹淼;便携式液压冲击可控震源信号设计与系统研制[D];吉林大学;2012年

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本文编号：283393