直线型主动升沉补偿装置的能量回收系统研究

发布时间：2021-04-01 04:28

　　随着人类对海洋探索脚步的加快,海洋工程装备的现实需求不断增加、性能要求也不断提高。作为海工作业必不可少的装备,直线型主动升沉补偿系统补偿效率高、补偿滞后量小,但能量消耗大,因此研究直线型主动升沉补偿装置的能量回收系统在当前社会能源紧缺的前提下和环境恶化日趋严重的情况下具有重要的现实意义。目前国内外学者关于直线型主动升沉补偿装置的研究主要集中在两个方向,一方面是控制算法相关的研究,另一方面是液压执行器的设计,因此对其能量回收系统的研究作为当前技术的突破点,必然会得到空前的重视与发展。本课题在国家自然科学基金-青年科学基金项目（Grant No.51705288）的资助下开展,全面分析势能回收系统及应用概况。以直线型主动升沉补偿装置为对象,对负载重物势能回收技术进行研究,分析了装置作业工况特点、性能评价指标及能量损耗情况,提出了直线型主动升沉补偿装置的能量回收系统方案。文章分析了直线型主动升沉补偿装置的结构特点、运动状态以及控制流程,对传统直线型主动升沉补偿装置存在的问题进行分析,对系统的执行机构可回收能量进行了分析计算,建立了直线型主动升沉补偿装置的数学模型,并利用AMESim软件进行了... 

【文章来源】：山东大学山东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：92 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图１－１海上平台的运动状态??直线型主动升沉补偿装置的节能能量回收潜力一直被提及，在其节能上首先??

第１章绪论??控制阀节流口的问题［２７］。??直线型主动升沉补偿装置在频繁的升沉补偿工作过程中，如图１－２为直线??型主动升沉补偿装置在海上运输作业中使用。由于海上波浪的影响，负载相对??不停的上下升沉运动，又由于负载的重量很大，在下降补偿的过程中会释放出??负载大量的重力势能。根据能量回收系统的经验，吸收汽车领域和工程机械的??技术积累，目前解决负载能量流的方法，一是将重力势能转化为其他??形式的能量消散掉，这种情况不但会造成大量的能源浪费，也会对液压元器件??造成一定的损害，不利于装备的长期使用。另外一种方法就是升沉补偿??装置在下降补偿过程中的负载重力势能转化为其他形式的能量存储起来，通过??转化再利用。通过使用能量回收的方法，来对负载在下降补偿阶段的重力势能??回收，不但解决了能量消耗的问题，节约了能源，也能够降低系统的发热和液??压元器件的磨损问题，能够延长升沉补偿装置的使用寿命，还能够对升沉补偿??装置的节能减排起到更加良好的效果。??／ｋ?ｉ??图１－２海上运输作业??传统的直线型主动升沉补偿装置不具备能量回收系统，没有安装能量储存单??元，所以下降补偿阶段的负载重力势能很难进行高效的回收再利用。文章中??所提到的基于蓄能器的电液式能量回收系统的直线型升沉补偿装置在通过发电??机和蓄能器进行能量回收的同时，还具备“削峰填谷”的作用，既能够令升沉补??偿装置的运转更加平缓，还能够让能量回收的过程更有效。目前关于直线型主动??升沉补偿装置的能量回收系统的研究相对比较稀少，本文根据汽车领域和工程机??械领域的能量回收研究ＭＩＮＩ?，提出升沉补偿装置的电液式能量回收系统，进一??３??

图１－３水下拖曳作业作业??


本文编号：3112662