重载半主动波浪补偿液压系统功率特性试验研究

针对船舶起重机重载半主动波浪补偿液压系统的位移补偿控制精度、满载补偿幅值/周期与补偿能耗/被动补偿节能效果的相关性进行了试验研究。结果表明,在正弦信号条件下,随着负载、运动幅值的增加及运动周期的降低,位移补偿控制精度逐渐提升;在运动周期不变、运动幅值增加条件下,系统功率明显上升;在运动幅值不变、运动周期增加条件下,系统功率明显下降;系统负载功率由主动补偿系统功率和被动补偿系统功率组成,主动补偿系统的功率约占总功率的25%,为系统实际产生的能耗。分析结果可作为重载半主动波浪补偿液压系统参数匹配的重要依据。     

基于虚拟样机技术的浮吊补给作业动态特性仿真研究

浮吊在海上作业受波浪载荷作用,产生复杂的非线性动态特性,易引发安全事故。将吊索作为柔性体,考虑吊重运动和船体运动的耦合,基于多体动力学建立了刚柔耦合浮吊作业的虚拟样机模型,仿真计算得出浮吊在海上补给作业的相关动力学特性。结果表明:被补给船位置,波浪激励频率、吊索初始长度和下降速度等对浮吊的安全作业有重要影响。     

海上浮吊平台作业的波浪补偿系统的仿真与研究

浮吊在海上施工建设时,波浪的起伏会造成下降中的重物与突然上升的施工或补给对象的碰撞,导致重大安全事故的发生.为了抑制波浪对浮吊海上作业的动态影响,提高作业效率,提出一种基于在线遗传算法整定PID(Proportional-Integral-Darivative)控制器的主动式波浪补偿系统;在设计系统的基础上,采用ADAMS、AMESim和MATLAB联合仿真平台,对本方案的波浪补偿系统的控制效果进行仿真与研究.最后在物理样机中对该系统的控制策略的有效性进行试验验证.仿真和试验结果表明:该补偿系统能使吊运载荷的相对运动和波浪作用下船体的运动在升沉方向解耦,并且本文提出的控制器具有较高的鲁棒性和稳定性,能根据海况的变化及时调整控制参数,控制效果令人满意.     

7500 t海上浮吊动力定位系统设计

以“蓝鲸”号7 500 t海上浮吊为研究对象,对浮吊船体的高低频运动及环境载荷进行数学建模,并考虑浮吊在作业时,导致其水平面运动与普通船舶有较大不同的吊重回转惯性力,分析浮吊在复杂海况下的动态响应.采用将吊重回转惯性力和动力定位系统相结合的方法,设计基于Kalman滤波的Mamdani模糊推理法的7 500 t浮吊动力定位系统,并进行了浮吊作业区域保持仿真实验,为今后巨型浮吊动力定位系统的研制提供了一些参考依据.     

新型深海作业船体波浪补偿预控系统研究

传统的深海作业船体波浪补偿方法效率较低,且使用范围具有较大的局限性。针对传统方法的不足,提出并设计了一种新型主动波浪补偿预控系统。结合波浪预测装置在预测周期里推算出整个控制周期内起重吊点的位移,在随后的补偿周期里利用补偿动作装置对该位移作出全额补偿。随后进入下一个控制周期,周而复始并贯穿于整个工作阶段。通过理论计算分析得出本系统可较大程度上减小因波浪起伏而导致的钢绳附加应力,能较好的进行深海作业船体波浪补偿,为系统的研究提供了思路和参考。     

规则波作用下起重船吊重动力学仿真

在考虑吊重空间摆动和船体运动的耦合以及流体动力学效应、波浪力、锚索的非线性恢复力等条件下,建立了锚泊起重船动力学模型。分析了起重船在规则波作用下吊重的摆动特征,当外部波浪频率趋近于吊重特征频率时,吊重会发生大的晃动。比较了船舶在理想简谐运动条件下与在规则波条件下吊重的摆动特征。分析结果表明:作用在船体上的非线性载荷对船舶和吊重的运动影响比较明显。     

沉船打捞带缓冲补偿的液压同步提升系统研究

受空间、环境和沉船吨位大的限制,浮筒抬浮打捞和浮吊打捞等传统工艺已经无法满足大吨位沉船打捞的需求.为了突破这一施工技术的瓶颈,提出了一种适用于大吨位沉船打捞的液压同步提升系统,实现了大吨位沉船的整体打捞.此外,针对沉船打捞过程中,抬浮驳船受波浪上下起伏影响而导致打捞载荷不稳定的现象,提出了一种配套使用的缓冲补偿系统,实现了打捞载荷的均衡,并减少了摇晃振动.同时,为了监视和调整水下沉船的姿态,又设计了一套托梁水平监测系统.最终,所提出的液压同步提升系统成功应用于韩国客轮"世越号"沉船整体打捞工程中,证明了所提方法的有效性与可行性.     

一种液压绞车系统的负载特性仿真分析

该文针对一种液压绞车驱动系统进行仿真分析,发现起吊不同的重物时,仅仅改变重物质量参数并不能模拟绞车的负载,还需调整吊重引起的等效转动惯量,另外,钢丝绳的粘性摩擦系数对起升负载波动的影响很大,需要根据不同的吊重量进行正向比例设定(吊重越大则系数值越高),此三参数的合理设置能有效模拟液压绞车系统的负载特性.该方法在一定程度...     

沉船提升被动型液压升沉补偿系统仿真研究

分析了沉船打捞多缸同步提升系统特点及工作原理,针对沉船打捞中驳船易受波浪影响而上下运动,设计了被动型液压升沉补偿系统,搭建了系统AMESim仿真模型。在简化系统负载模型的基础上,仿真研究了升沉补偿系统工作特性,结果表明,所设计被动式升沉补偿系统能够有效地降低波浪对沉船提升过程的影响。     

QY8型全液压汽车起重机液压系统分析

一、概述液压汽车起重机是一种机动灵活、操纵方便、高效且工作可靠的理想设备,是各种工程建设中被广泛应用的重要起重设备.它主要由起重、变幅、伸缩、回转、支腿和行走机构等组成,除行走机构外,均采用液压传动系统.QY5型、QY8型汽车起重机均属小吨位机车,目前国内外产品多采用单泵(定量泵)供油的串联液压系统.起重机构由液压马达通过减速装置驱动卷筒旋转,然后通过钢绳、吊勾吊起重物(图43),当重物上升时,换向阀处于左位,从油泵来的压力油进入液压马达.同时,压力油进入制动器液压缸,松开制动器,液压马达卷筒带动重物上升,当换向阀处于右位时,是重物下降工况.     

自适应波浪动态补偿液压绞车及成套控制系统总体设计

为了克服船用的起重机在海洋工况船舶并靠吊装货物时,因海浪起伏使吊装船与接收船呈现复杂的波动状态,如横摇、纵摇及升沉运动,从而造成两船复杂的相对运动而使其无法平稳完成装卸并会因冲击和碰撞使货物受到损坏,甚至发生重大事故,提出了一种自适应波浪动态补偿液压绞车及成套控制系统,能随着波浪的起伏自动调节起重机的起重速度,从而成功避免由于波浪造成的起吊问题。用户应用结果表明,该设计安全可靠,传动效率高,可以大范围内推广应用。     

A字架液压系统的设计与应用

为满足大型石油海船深水区大吨位货物吊装运输作业的需求,设计了一种利用双油缸控制变幅的门架型式A字架液压系统。分析了A字架在吊装的过程中，控制油缸变幅工况特性以及吊装最大吨位250 t的过程中油缸受力情况；阐述了油缸变幅液压控制策略，介绍了A字架液压控制原理和设计要点，并设计出A字架液压系统，说明了其液压系统控制原理和主要参数设置。该设备安装于某石油海船上，通过现场使用，其A字架液压系统工作安全、稳定、系统可靠性好，具有重要的推广应用和理论研究价值。     

浅析船用被动式恒张力控制液压绞车

船用恒张力液压绞车是海洋作业船舶上最主要的拖拉和起货元件,主要功能就是在复杂的海洋环境下拖拉重物时最小化负载的尖峰张力.其基本控制方式是由一个嵌入液压绞车系统回路的可调式压力溢流阀组成.在简要介绍了各种不同的恒张力控制系统的基础上,描述了被动式恒张力液压绞车的工作原理及操作方法,分析表明使用恒张力控制方式极大的减小了液压绞车上的钢丝绳张力频率和峰值.并有效的改善整个绞车在海洋上的作业能力.     

管柱移运机械臂液压系统仿真

管柱移运机械臂是新型不压井作业装置系统中的一部分,其作用是将水平管柱起升至垂直位置或其逆过程.针对机械臂液压系统的性能要求,对大臂起升过程进行分析并将其简化为阀控非对称缸和定量泵-溢流阀等液压单元,建立系统结构模型.基于AMESim软件搭建大臂起升系统的仿真模型并进行变参数仿真试验.对试验结果进行分析,从而掌握液压系统的动态特性及系统参数随时间的变化情况,为系统的优化及实际液压系统的搭建提供了理论支持.     

波浪补偿技术及其在起重机设计中的应用

为解决舰船停泊在海上时,吊放载荷不受控制与静止物体碰撞的问题,应用恒张力补偿系统和随动补偿系统研究设计的波浪补偿起重机,来解决吊放载荷不受控制现象;在有风浪时,或吊装危险物品时,起用补偿系统保证了所提取货物及补给船的安全,极大改善海上舰船的补给吊装问题。     

一种双功能逆止液压制动器的理论研究

制动器是机械传动中,特别是起重设备中的一个重要的安全装置。针对机械传动中零部件停止运动后可能发生逆转,以及因液压系统出现故障使液压制动器不能工作从而使机械系统无法继续工作的问题,对一种具有双功能作用的逆止液压制动器进行了理论研究,重点介绍了制动器的结构及其工作原理,指出它具有体积小、运行可靠、结构简单和易于操作等特点。     

船用龙门摇摆起重机的纵向防摇校正装置的研究

介绍了船用龙门摇摆起重机的纵向防摇装置的机械、液压控制方案,采用电液比例控制方式,由角位移传感器采集的信号,控制电液比例阀的开口方向和大小,进而控制液压油缸活塞杆的伸缩,使起吊重物保持与竖直方向的夹角为0。文章对该液压系统进行了建模,选择了合适的PID控制器,来改善系统的动态响应性能,并用MATLAB的SIMULINK进行了仿真。     

液压起升机构的非线性动力学研究

通过建立一个较完整的液压起升机构在起升作业时间的非线性多自由度动力学模型,采用自适应步长的四阶Ｒｕｎｇｅ－Ｋｕｔｔａ法,求解系统非线性动力学方程组,并对吊重瞬间离地起升这一典型工况进行动态仿真。另外,着重分析起升机构液压系统和机械系统的动态特性,为液压起升机构的设计提供了理论依据。     

门式斗轮堆取料机起升机构液压系统分析及优化

根据门式斗轮堆取料机活动梁起升机构载荷及运动特点,总结起升机构液压系统设计要求,进而对现有的活动梁起升机构液压系统原理进行分析,指出其缺陷和不足,并针对设备节能、安全性能要求不断提高以及大型化的发展趋势,提出该液压系统的优化改进方案。     

海上作业起重机主动升沉补偿系统的设计与分析

为补偿船用起重机在海上作业时的升沉运动,构造了基于二次调节静液传动技术的绞车液压驱动系统。首先,建立了升沉补偿系统的完整数学模型,提出了包含二次单元变量油缸位置环、二次单元马达速度环及二次单元马达位置环的三闭环控制结构。然后,给出了三闭环控制器的设计方法,为了得到起重机货物的位移,利用钢丝绳张力设计了状态观测器。最后,给出了一个设计实例,通过数字仿真从频域角度分析了升沉补偿系统的动态特性,为控制策略的研究打下基础。