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基于恒张力特性的远洋拖曳绞车液压系统设计与调速分析
| 论文题名： | 基于恒张力特性的远洋拖曳绞车液压系统设计与调速分析 |
| 关键词： | 恒张力控制;拖曳绞车;液压系统;速度调制 |
| 摘要： | 拖曳绞车作为一种重要的装备机械，在海洋工程研究、海底资源开发以及海底打捞救助等领域都有着广泛的应用。其工作原理为通过液压马达驱动卷筒旋转，起着回收、释放以及牵引拖体的作用。在恶劣海况下，由于拖船在海面的升沉运动而引起拖体深度和缆绳张力的变化，使卷筒负载变化频繁、速度易受干扰，缆绳易发生疲劳断裂，从而造成拖体丢失的事故。为了保证拖曳绞车在高海情下能够正常工作，其必须具有恒张力控制功能。当前国内对拖曳绞车恒张力控制的研究较少，因此本文对其进行的研究工作具有重要意义。 本文针对负载为600KN的重型拖曳绞车的张力波动控制研究内容有：首先完成了恒张力拖曳绞车液压驱动系统的设计，建立绞车液压驱动主回路的状态方程，用传递函数法对该液压系统进行动态特性分析，其次基于仿真软件 MATALAB/Simulink和AMESim对其进行仿真分析，为拖曳绞车液压驱动系统调速参数的设计提供一定的依据，所分析结果具有一定的学术价值和工程应用前景。本文具体研究内容如下： （1）通过对液压调速方案和液压系统回路类型的分析，设计了最佳的液压驱动回路，完成了主回路液压泵和液压马达的参数选型分析，确定了拖曳绞车液压驱动主回路方案；通过对绞车制动工况和作业特点的分析，设计了制动回路和冲洗回路；通过各回路的分析与计算，完成各回路的并接，设计出拖曳绞车液压系统的整体方案。 （2）根据拖曳绞车的工况要求，分析与计算拖曳绞车主要执行构件和液压元件的技术参数，并选定合适的液压元件。 （3）建立拖曳绞车液压驱动主回路和主油泵变量机构（阀控液压缸）的状态方程，推导出其传递函数并构建系统方框图，用传递函数法分别对拖曳绞车液压驱动主回路和主油泵变量机构进行动态特性分析，确定影响马达调速的各个因素，为第5章的仿真分析做铺垫。 （4）基于仿真软件MATLAB/Simulink和AMESim分别对主油泵的变量机构（阀控液压缸）和拖曳绞车液压驱动主回路进行仿真分析，作出主油泵变量机构推力响应曲线图以及拖曳绞车缆绳速度和张力的变化曲线图，通过调试影响卷筒扭矩的相关参数，得到最佳的缆绳张力响应曲线。 |
| 作者： | 周海波 |
| 专业： | 机械工程 |
| 导师： | 李纯金 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 江苏科技大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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