科考船绞车系统缆松弛补偿器设计研究
发布时间：2022-07-13 17:28
海洋科考船作为海洋探测与研究的重要平台,是海洋科研能力建设最重要的组成部分之一。科考船绞车系统用于科考船地质取样、海底生物拖网取样以及吊放仪器,是海洋资源勘探和开发过程中不可或缺的设备。随着科考船作业深度的增加,缆绳越来越长,卷筒容绳量已超过13000米。传统科考船绞车系统采用钢缆,以致缆绳自重过大易损坏。因此采用合成纤维缆代替传统钢缆,解决缆绳因自重过大造成的磨损断裂问题。但采用较轻的合成纤维缆时,当绞车系统工作时,储缆绞车与牵引绞车不同步会导致缆绳瞬间过松或过紧,造成缆绳因疲劳磨损过早失效。因此开发切实可用的具备快速补偿响应的科考船绞车系统缆松弛补偿器,消除缆绳冲击载荷是十分必要的。本文以科考船绞车系统缆松弛补偿器为研究对象,进行以下几方面研究:（1）归纳总结国内外现有的科考船绞车系统补偿方面的研究成果,结合现阶段海洋科考船工作状况,提出科考船绞车系统缆松弛补偿器并对其整体结构、液压系统原理以控制系统进行设计研究;（2）根据设计方案,对绞车系统的机械部件,如缆绳、滑轮、储缆绞车以及缆松弛补偿器的液压部件,如液压油缸、蓄能器、液压泵等进行选型计算,基于SolidWorks建立缆松弛补...
【文章页数】：68 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 研究背景与研究意义
1.2 海洋科考绞车概述与研究现状
1.2.1 海洋科考绞车概述
1.2.2 海洋科考绞车研究现状
1.3 缆绳张力补偿技术研究现状
1.4 本文主要研究内容
2 缆松弛补偿器系统设计
2.1 科考船绞车系统缆松弛补偿器模块化设计
2.2 科考船绞车系统工作原理
2.3 缆松弛补偿器液压系统原理
2.4 缆松弛补偿器控制方案设计
2.5 本章小结
3 缆松弛补偿器相关元件选型计算
3.1 液压油缸的设计计算
3.1.1 活塞杆设计计算
3.1.2 液压油缸缸套设计
3.1.3 液压油缸的密封
3.2 关键液压部件选型计算
3.2.1 液压泵选型计算
3.2.2 液压管路选型计算
3.2.3 蓄能器选型计算
3.3 其它机械结构设计计算
3.3.1 缆绳选型计算
3.3.2 滑轮选型计算
3.3.3 储缆绞车、卷筒选型计算
3.4 科考船绞车系统整体设计
3.5 本章小结
4 绞车系统缆松弛补偿器强度校核
4.1 有限元分析法简介
4.2 液压油缸有限元分析
4.3 蓄能器有限元分析
4.4 储缆绞车及滑轮有限元分析
4.5 本章小结
5 缆松弛补偿器液压系统仿真分析
5.1 缆松弛补偿器液压系统仿真建模
5.1.1 插装阀3的建模仿真
5.1.2 插装阀4的建模仿真
5.1.3 缆松弛补偿器液压系统建模仿真
5.2 仿真结果分析
5.2.1 不同初始张力下补偿效果分析
5.2.2 液压泵对补偿器补偿效果的影响分析
5.2.3 蓄能器对补偿器补偿效果的影响分析
5.3 本章小结
结论
参考文献
致谢
作者简历及攻读硕士学位期间的科研成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于恒张力控制的小型波浪补偿装置的设计与实现[J]. 陈宏博,杜向党,汪旭海. 机械与电子. 2020(03)
[2]某液压回油管路回油背压及流动特性研究[J]. 俞滨,马国梁,娄文韬,金正国,耿伟,孔祥东. 机床与液压. 2019(21)
[3]缆松弛补偿器液压系统传感器布置的仿真分析与优化[J]. 李文华,施雨,刘毅,周性坤,林珊颖,韩凤翚,孙玉清. 船海工程. 2019(04)
[4]海洋综合科考船调查装备的布局与优化[J]. 李治远,张道建,王海员,周明,张海泉,周欣. 船舶. 2017(S1)
[5]海洋科考船特种设备装船要素研究[J]. 赵振华,杨宇超,童代俊,陆伶俐,卫涛,丁筠. 船舶. 2017(S1)
[6]博世力士乐开发出应用于深海的液压装置[J]. 船舶工程. 2016(01)
[7]海缆埋设机吊放拖曳装置缆绳恒张力控制方法研究[J]. 张巍,陈琦,孙斌,孙天俊,张竺英. 机床与液压. 2015(14)
[8]近现代日本海洋经济发展的脉络及对我国的启示[J]. 由俊生,王双. 海南大学学报(人文社会科学版). 2014(06)
[9]基于AMESim绞车液压系统动态特性仿真[J]. 游雷,刘克福,蒋代君,李志成,肖宜. 液压气动与密封. 2014(07)
[10]浅析船用被动式恒张力控制液压绞车[J]. 江峰,陈恺恺. 液压气动与密封. 2013(11)
硕士论文
[1]海洋科考船万米绞车设计与研究[D]. 吴坤阳.浙江海洋大学 2019
[2]恒张力控制液压绞车的系统设计与研究[D]. 马红波.浙江师范大学 2018
[3]储缆绞车液压恒张力控制系统设计与仿真[D]. 吕兆波.哈尔滨工程大学 2017
[4]电动光电复合缆绞车牵引系统的控制特性研究[D]. 王俊霞.哈尔滨工程大学 2017
[5]基于恒张力原理的绞车升沉补偿系统研究[D]. 王龙.中国地质大学 2015
[6]船舶液压舵机系统建模与仿真研究[D]. 季腾.大连海事大学 2013
[7]海洋平台起重机液压系统故障诊断专家系统研究[D]. 郭月娥.大连理工大学 2013
本文编号：3660462
【文章页数】：68 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 研究背景与研究意义
1.2 海洋科考绞车概述与研究现状
1.2.1 海洋科考绞车概述
1.2.2 海洋科考绞车研究现状
1.3 缆绳张力补偿技术研究现状
1.4 本文主要研究内容
2 缆松弛补偿器系统设计
2.1 科考船绞车系统缆松弛补偿器模块化设计
2.2 科考船绞车系统工作原理
2.3 缆松弛补偿器液压系统原理
2.4 缆松弛补偿器控制方案设计
2.5 本章小结
3 缆松弛补偿器相关元件选型计算
3.1 液压油缸的设计计算
3.1.1 活塞杆设计计算
3.1.2 液压油缸缸套设计
3.1.3 液压油缸的密封
3.2 关键液压部件选型计算
3.2.1 液压泵选型计算
3.2.2 液压管路选型计算
3.2.3 蓄能器选型计算
3.3 其它机械结构设计计算
3.3.1 缆绳选型计算
3.3.2 滑轮选型计算
3.3.3 储缆绞车、卷筒选型计算
3.4 科考船绞车系统整体设计
3.5 本章小结
4 绞车系统缆松弛补偿器强度校核
4.1 有限元分析法简介
4.2 液压油缸有限元分析
4.3 蓄能器有限元分析
4.4 储缆绞车及滑轮有限元分析
4.5 本章小结
5 缆松弛补偿器液压系统仿真分析
5.1 缆松弛补偿器液压系统仿真建模
5.1.1 插装阀3的建模仿真
5.1.2 插装阀4的建模仿真
5.1.3 缆松弛补偿器液压系统建模仿真
5.2 仿真结果分析
5.2.1 不同初始张力下补偿效果分析
5.2.2 液压泵对补偿器补偿效果的影响分析
5.2.3 蓄能器对补偿器补偿效果的影响分析
5.3 本章小结
结论
参考文献
致谢
作者简历及攻读硕士学位期间的科研成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于恒张力控制的小型波浪补偿装置的设计与实现[J]. 陈宏博,杜向党,汪旭海. 机械与电子. 2020(03)
[2]某液压回油管路回油背压及流动特性研究[J]. 俞滨,马国梁,娄文韬,金正国,耿伟,孔祥东. 机床与液压. 2019(21)
[3]缆松弛补偿器液压系统传感器布置的仿真分析与优化[J]. 李文华,施雨,刘毅,周性坤,林珊颖,韩凤翚,孙玉清. 船海工程. 2019(04)
[4]海洋综合科考船调查装备的布局与优化[J]. 李治远,张道建,王海员,周明,张海泉,周欣. 船舶. 2017(S1)
[5]海洋科考船特种设备装船要素研究[J]. 赵振华,杨宇超,童代俊,陆伶俐,卫涛,丁筠. 船舶. 2017(S1)
[6]博世力士乐开发出应用于深海的液压装置[J]. 船舶工程. 2016(01)
[7]海缆埋设机吊放拖曳装置缆绳恒张力控制方法研究[J]. 张巍,陈琦,孙斌,孙天俊,张竺英. 机床与液压. 2015(14)
[8]近现代日本海洋经济发展的脉络及对我国的启示[J]. 由俊生,王双. 海南大学学报(人文社会科学版). 2014(06)
[9]基于AMESim绞车液压系统动态特性仿真[J]. 游雷,刘克福,蒋代君,李志成,肖宜. 液压气动与密封. 2014(07)
[10]浅析船用被动式恒张力控制液压绞车[J]. 江峰,陈恺恺. 液压气动与密封. 2013(11)
硕士论文
[1]海洋科考船万米绞车设计与研究[D]. 吴坤阳.浙江海洋大学 2019
[2]恒张力控制液压绞车的系统设计与研究[D]. 马红波.浙江师范大学 2018
[3]储缆绞车液压恒张力控制系统设计与仿真[D]. 吕兆波.哈尔滨工程大学 2017
[4]电动光电复合缆绞车牵引系统的控制特性研究[D]. 王俊霞.哈尔滨工程大学 2017
[5]基于恒张力原理的绞车升沉补偿系统研究[D]. 王龙.中国地质大学 2015
[6]船舶液压舵机系统建模与仿真研究[D]. 季腾.大连海事大学 2013
[7]海洋平台起重机液压系统故障诊断专家系统研究[D]. 郭月娥.大连理工大学 2013
本文编号：3660462
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