自升式平台齿轮齿条闭式液压升降系统设计与研究

发布时间：2017-09-20 01:00

  本文关键词：自升式平台齿轮齿条闭式液压升降系统设计与研究

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【摘要】：文章结合90m自升式海洋平台,以提高平台升降的稳定性和安全性能为目标,展开了对液压升降系统的深入研究和分析,在此基础上开发了一套国内空缺的齿轮齿条闭式液压升降系统,给出详细的数学模型,总结了该升降系统的潜在失效模式和后果分析(FMEA),且运用AMEsim软件对各升降工况进行仿真分析,验证了该系统设计的安全性、合理性和可操作性,可为齿轮齿条闭式液压升降系统的国产化提供参考,围绕液压升降系统,本文重要工作如下:(1)对90m自升式海洋平台的升降系统进行透彻分析,并运用AMEsim对各升降工况进行仿真分析,为闭式液压升降系统的设计积累经验;(2)开发出一套国内空缺的齿轮齿条闭式液压升降系统,并给出详细的数学模型;(3)建立多工况下海洋平台液压升降系统的仿真模型,按实际工况,设置各仿真元件的具体参数,保证仿真结果的精确性。对该闭式液压升降系统的升降船、升降桩、预压载等多个工况进行仿真分析,验证设计的合理性;(4)整理出该升降系统的FMEA分析,确保具有一定的冗余度,使其任一构件或部件失效不至于损害平台的安全,验证设计的可靠性和安全性。
【关键词】：海洋平台 升降系统 闭式循环 齿轮齿条 AMEsim FMEA
【学位授予单位】：浙江海洋大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U674.381
【目录】：

• 摘要9-10
• ABSTRACT10-14
• 第一章 绪论14-25
• 1.1 选题的背景及意义14
• 1.2 自升式海洋平台国内外现状14-19
• 1.3 自升式海洋平台升降系统19-24
• 1.3.1 自升式海洋平台的结构形式19-20
• 1.3.2 液压油缸顶升式20-22
• 1.3.3 齿轮齿条式升降系统22-23
• 1.3.4 升降方式对比23-24
• 1.3.5 升降系统国内外现状24
• 1.4 研究内容及创新点24-25
• 1.4.1 研究内容24
• 1.4.2 创新点24-25
• 第二章 90米自升式海洋平台及其升降系统25-32
• 2.1 平台简介25-27
• 2.2 升降系统27-32
• 2.2.1 主要参数27-28
• 2.2.2 主要功能28-29
• 2.2.3 升降系统的组成29-32
• 第三章 90米自升式海洋平台的建模与仿真32-41
• 3.1 AMEsim简介32
• 3.2 液压系统工作原理32-33
• 3.3 仿真建模33-35
• 3.3.1 构建草图33-34
• 3.3.2 子模型的选择34
• 3.3.3 元件参数设置34-35
• 3.3.4 仿真模式设置35
• 3.4 仿真分析35-40
• 3.4.1 研究对象35
• 3.4.2 额定升降工况35-37
• 3.4.3 平台预压载升降分析37-38
• 3.4.4 爬升齿轮失效升降分析38-40
• 3.4.5 仿真结果对比40
• 3.5 本章小结40-41
• 第四章 齿轮齿条闭式液压升降系统设计41-52
• 4.1 液压系统原理设计41-42
• 4.2 系统参数42-45
• 4.2.1 升降系统设计参数43-44
• 4.2.2 升降系统操作工况44-45
• 4.3 液压马达选型参数计算45-47
• 4.4 主液压泵选型参数计算47-49
• 4.4.1 船体升降工况47-48
• 4.4.2 桩腿升降工况48
• 4.4.3 主液压泵选型48-49
• 4.5 主电机计算49
• 4.6 补油回路计算49-51
• 4.6.1 单桩补油流量49-50
• 4.6.2 补油泵的选型50-51
• 4.7 制动回路计算51
• 4.8 散热器的计算51-52
• 第五章 闭式液压升降系统仿真52-65
• 5.1 仿真模型建立52-53
• 5.2 主要元件仿真结果分析53-56
• 5.2.1 主液压泵53-54
• 5.2.2 液压马达54-55
• 5.2.3 制动器55-56
• 5.3 升降工况仿真分析56-64
• 5.3.1 升桩工况56-61
• 5.3.2 升船工况61-64
• 5.4 小结64-65
• 第六章 升降系统的失效模式和影响分析65-75
• 6.1 失效模式和影响分析（FMEA）简介65
• 6.2 升降系统各部位的功能65-67
• 6.3 升降系统各部位FMEA分析67-74
• 6.3.1 油箱的FMEA失效与影响分析67-69
• 6.3.2 主电机泵组的 FMEA 失效与影响分析69-70
• 6.3.3 液压升降单元的 FMEA 失效与影响分析70-71
• 6.3.4 插装阀组的 FMEA 失效与影响分析71
• 6.3.5 制动泵组的 FMEA 失效与影响分析71
• 6.3.6 补油泵组的 FMEA 失效与影响分析71-72
• 6.3.7 过滤系统的 FMEA 失效与影响分析72
• 6.3.8 旋转编码器的 FMEA 失效与影响分析72-73
• 6.3.9 管路的 FMEA 失效与影响分析73
• 6.3.10 冷却器的 FMEA 失效与影响分析73-74
• 6.4 本章小结74-75
• 总结与展望75-77
• 参考文献77-80
• 致谢80-81
• 在读期间发表的学术论文及研究成果81

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