液壓方面碩士開題報(bào)告

專業(yè)名稱：機(jī)械工程匯報(bào)人：指導(dǎo)教師：教授水下管匯垂直套筒式連接器水液下管壓匯控垂制直系套系套筒統(tǒng)式研連究接器液壓控制系統(tǒng)研究目錄課題的研究背景課題的研究目的與意義水下液壓系統(tǒng)簡介主要研究內(nèi)容難點(diǎn)及創(chuàng)新點(diǎn)技術(shù)路線進(jìn)度安排1234567Page1目錄課題的研究背景課題的研究目的與意義水下液壓系統(tǒng)簡介主要研究內(nèi)容難點(diǎn)及創(chuàng)新點(diǎn)技術(shù)路線進(jìn)度安排1234567Page2一、課題的研究背景自從1961年墨西哥灣打下了第一口水下井，水下生產(chǎn)技術(shù)飛速的發(fā)展。隨著水下生產(chǎn)范圍的越來越廣，水深越來越深，水下設(shè)備需求量逐年增大。我國荔灣3-1氣田由多套水下生產(chǎn)設(shè)施、深水海底管線、淺水增壓平臺(tái)、淺水外輸海底管線、陸上天然氣處理終端組成；對(duì)水下管匯連接器及安裝工具迫切需求。Page3目錄課題的研究背景課題的研究目的與意義水下液壓系統(tǒng)簡介主要研究內(nèi)容難點(diǎn)及創(chuàng)新點(diǎn)技術(shù)路線進(jìn)度安排1234567Page4連接器的動(dòng)力輸出源國外技術(shù)成熟Oil

StatesFMC

/Cameron技術(shù)封鎖、元件價(jià)格昂貴必不可少，急于自行設(shè)計(jì)、研制需要不同工況下，連接器及安裝工具的順利作業(yè)水下液壓系統(tǒng)穩(wěn)定性建立一套完整可靠的水下液壓控制系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)1500m水深的不同工況下連接器安裝工具的順利作業(yè)設(shè)計(jì)出結(jié)構(gòu)合理、性能穩(wěn)定、控制準(zhǔn)確的液壓控制系統(tǒng)完成軟著陸、精對(duì)中、頂端環(huán)板限位、驅(qū)動(dòng)環(huán)限位、卡爪合攏、安裝工具的回收等一系列動(dòng)作。二、課題的研究目的與意義Page5目錄課題的研究背景課題的研究目的與意義水下液壓系統(tǒng)簡介主要研究內(nèi)容難點(diǎn)及創(chuàng)新點(diǎn)技術(shù)路線進(jìn)度安排1234567Page6三、水下液壓系統(tǒng)簡介（1）水下液壓控制系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn)比較氣壓與全電控系統(tǒng)缺點(diǎn)容易出現(xiàn)泄漏油的粘度隨溫度變化，引起工作機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)不穩(wěn)

定空氣滲入液壓油后會(huì)引起爬行、震動(dòng)、噪聲用礦物油作液壓介質(zhì)時(shí)，有燃燒危險(xiǎn)礦物油與空氣接觸會(huì)發(fā)生氧化，使油變質(zhì)液壓件的零件加工質(zhì)量要求較高液壓傳動(dòng)是目前深水水下生產(chǎn)設(shè)備驅(qū)動(dòng)的主要方式，水下生產(chǎn)控制系統(tǒng)大多采用液壓控制系統(tǒng)。優(yōu)點(diǎn)易于獲得較大的力或力矩功率重量比大易于實(shí)現(xiàn)往復(fù)運(yùn)動(dòng)易于實(shí)現(xiàn)較大范圍的無級(jí)變速傳遞運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)可實(shí)現(xiàn)快速而且無沖擊的變速和換向與機(jī)械傳動(dòng)相比易于布局和操縱易于防止過載事故自動(dòng)潤滑、元件壽命較長易于實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化、系列化Page7三、水下液壓系統(tǒng)簡介（2）水下液壓控制系統(tǒng)的分類全液壓控制系統(tǒng)電液控制系統(tǒng)水下液壓系統(tǒng)直接液壓控制系統(tǒng)順序液壓控制系統(tǒng)先導(dǎo)式液壓控制系統(tǒng)直接電液控制系統(tǒng)復(fù)合電液控制系統(tǒng)Page8三、水下液壓系統(tǒng)簡介（3）水下液壓控制系統(tǒng)的發(fā)展歷程直接液壓控制系統(tǒng)順序液壓控制系統(tǒng)先導(dǎo)式液壓控制系統(tǒng)直接電液控制系統(tǒng)復(fù)合電液控制系統(tǒng)Page9國外對(duì)水下液壓系統(tǒng)的研究較早，美國海軍早在五十年代就開始研制水下液壓系統(tǒng)。早期的水下液壓系統(tǒng)將液壓源、液壓控制單元及液壓執(zhí)行器分別安裝在壓力容器中，以防止海水壓力對(duì)液壓系統(tǒng)的影響。六十年代初美國開始研制載人潛水器，水下液壓系統(tǒng)也因此得到了迅速發(fā)展。水下液壓系統(tǒng)在潛水器，特別是作業(yè)型遙控潛水器

和載人潛水器上得到了廣泛應(yīng)用。潛水器采用液壓系統(tǒng)

為推進(jìn)器、行走機(jī)構(gòu)、機(jī)械手及其它作業(yè)工具提供動(dòng)力，一方面實(shí)現(xiàn)了動(dòng)力系統(tǒng)的統(tǒng)一，簡化了系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)布局，另一方面減小了系統(tǒng)的體積和重量，提高了系統(tǒng)的功率

重量比。三、水下液壓系統(tǒng)簡介（4）水下液壓控制系統(tǒng)國內(nèi)外研究現(xiàn)狀國外的發(fā)展現(xiàn)狀1Page10三、水下液壓系統(tǒng)簡介（4）水下液壓控制系統(tǒng)國內(nèi)外研究現(xiàn)狀國外的發(fā)展現(xiàn)狀1。AMETEK2006是美國OSEL公司的作業(yè)型遙控潛水器，主要針對(duì)石油平臺(tái)作業(yè)而設(shè)計(jì)遙控潛水器通過電纜和母船相連，由母船供電帶動(dòng)液壓源工作，為推進(jìn)器、機(jī)械手、云臺(tái)及作業(yè)工具提供動(dòng)力。RECONII是美國PERRY公司研制的用于水下作業(yè)平臺(tái)的小型遙控潛水器，RECONII是一臺(tái)以液壓動(dòng)力為主的遙控潛水器，采用液壓動(dòng)力是為了滿足系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、可靠性好、易于維護(hù)及適應(yīng)多功能水下作業(yè)等方面的要求。Page11三、水下液壓系統(tǒng)簡介國內(nèi)的發(fā)展現(xiàn)狀2（4）水下液壓控制系統(tǒng)國內(nèi)外研究現(xiàn)狀國內(nèi)對(duì)水下液壓系統(tǒng)的研究雖然起步較晚，但在引進(jìn)國外先進(jìn)技術(shù)的基礎(chǔ)上不斷消化吸收，目前也取得了一些發(fā)展。潛水救生鐘是當(dāng)今世界各國海軍首選的最有效的援潛救生設(shè)備之一，由液壓源、壓力補(bǔ)償系統(tǒng)、推進(jìn)伺服控制系統(tǒng)、電磁控制系統(tǒng)、應(yīng)急手動(dòng)系統(tǒng)等組成。8A4潛水器是在借鑒國外潛水器技術(shù)的基礎(chǔ)上自主研發(fā)的一臺(tái)以軍用援潛救生為主。液壓系統(tǒng)由液壓源、推進(jìn)系統(tǒng)、機(jī)械手、云臺(tái)、作業(yè)工具以及壓力補(bǔ)償器等組成。水下作業(yè)工具系統(tǒng)也是典型的水下液壓系統(tǒng)，由哈爾濱工程大學(xué)研制。液壓系統(tǒng)由水密電機(jī)、油泵、閥箱、自動(dòng)補(bǔ)償油箱、快速接頭以及作業(yè)工具等組成。Page12目錄課題的研究背景課題的研究目的與意義水下液壓系統(tǒng)簡介主要研究內(nèi)容難點(diǎn)及創(chuàng)新點(diǎn)技術(shù)路線進(jìn)度安排1234567Page13四、主要研究內(nèi)容①在調(diào)研的基礎(chǔ)上擬定水下管匯垂直套筒式連接器液壓控制系統(tǒng)原理圖液壓系統(tǒng)參數(shù)計(jì)算。②計(jì)算液壓系統(tǒng)中各個(gè)元件的參數(shù)，為液壓元件的選型設(shè)計(jì)提供數(shù)據(jù)依據(jù)。③解決海水壓力對(duì)液壓系統(tǒng)影響問題。如果明顯影響到液壓控制系統(tǒng)的性能，應(yīng)進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)計(jì)以消除海水壓力的影響。④液壓系統(tǒng)仿真。得到仿真結(jié)果、數(shù)據(jù)表及參數(shù)變化曲線。⑤對(duì)液壓系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。Page14目錄課題的研究背景課題的研究目的與意義水下液壓系統(tǒng)簡介主要研究內(nèi)容難點(diǎn)及創(chuàng)新點(diǎn)技術(shù)路線進(jìn)度安排1234567Page15五、難點(diǎn)及創(chuàng)新點(diǎn)工作環(huán)境特殊：1500m水深，靜水壓力超過15.3MPa，溫度等級(jí)U。元件容易損壞：海水壓力作用在執(zhí)行機(jī)構(gòu)或其他液壓元件上。密封要求嚴(yán)格：海水壓力過大，容易滲透到液壓油中。及時(shí)維修困難：潛水員無法下潛到深水，ROV對(duì)液壓系統(tǒng)進(jìn)行維修困難。液壓元件需要進(jìn)口：許多國內(nèi)沒有生產(chǎn)，國外不給提供詳細(xì)參數(shù)。難點(diǎn)液壓系統(tǒng)克服惡劣的海底工作環(huán)境。對(duì)所有液壓元件進(jìn)行密封處理或?qū)σ簤合到y(tǒng)進(jìn)行壓力補(bǔ)償。安裝工具可以隨時(shí)停止工作并及時(shí)收回到陸上進(jìn)行維修。換向閥采用手動(dòng)換向，比電磁閥更為可靠。對(duì)液壓系統(tǒng)進(jìn)行詳細(xì)參數(shù)仿真，實(shí)際驗(yàn)證理論。創(chuàng)新點(diǎn)Page16目錄課題的研究背景課題的研究目的與意義水下液壓系統(tǒng)簡介主要研究內(nèi)容難點(diǎn)及創(chuàng)新點(diǎn)技術(shù)路線進(jìn)度安排1234567Page17六、技術(shù)路線充分的調(diào)研液壓系統(tǒng)原理圖液壓系統(tǒng)參數(shù)模型液壓元件選型液壓系統(tǒng)仿真優(yōu)化設(shè)計(jì)壓力補(bǔ)償器設(shè)計(jì)是否是否考慮海水壓力Page18目錄課題的研究背景課題的研究目的與意義水下液壓系統(tǒng)簡介主要研究內(nèi)容難點(diǎn)及創(chuàng)新點(diǎn)技術(shù)路線進(jìn)度安排1234567Page19七、進(jìn)度安排Page202011.10-2012.1搜集資料，撰寫文獻(xiàn)綜述及開題報(bào)告2012.2-2012.3初步擬定液壓控制系統(tǒng)原理圖2012.4-2012.5建立液壓控制系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型，確定系統(tǒng)是否需要壓力補(bǔ)償2012.6-2012.8液壓元件的選型設(shè)計(jì)