液壓方面碩士開題報告

專業(yè)名稱：機械工程匯報人：指導教師：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)簡介主要研究內容難點及創(chuàng)新點技術路線進度安排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)簡介主要研究內容難點及創(chuàng)新點技術路線進度安排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，水下生產技術飛速的發(fā)展。隨著水下生產范圍的越來越廣，水深越來越深，水下設備需求量逐年增大。我國荔灣3-1氣田由多套水下生產設施、深水海底管線、淺水增壓平臺、淺水外輸海底管線、陸上天然氣處理終端組成；對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)簡介主要研究內容難點及創(chuàng)新點技術路線進度安排1234567Page4連接器的動力輸出源國外技術成熟Oil

StatesFMC

/Cameron技術封鎖、元件價格昂貴必不可少，急于自行設計、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)，以實現1500m水深的不同工況下連接器安裝工具的順利作業(yè)設計出結構合理、性能穩(wěn)定、控制準確的液壓控制系統(tǒng)完成軟著陸、精對中、頂端環(huán)板限位、驅動環(huán)限位、卡爪合攏、安裝工具的回收等一系列動作。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)簡介主要研究內容難點及創(chuàng)新點技術路線進度安排1234567Page6三、水下液壓系統(tǒng)簡介（1）水下液壓控制系統(tǒng)的優(yōu)缺點比較氣壓與全電控系統(tǒng)缺點容易出現泄漏油的粘度隨溫度變化，引起工作機構運動不穩(wěn)

定空氣滲入液壓油后會引起爬行、震動、噪聲用礦物油作液壓介質時，有燃燒危險礦物油與空氣接觸會發(fā)生氧化，使油變質液壓件的零件加工質量要求較高液壓傳動是目前深水水下生產設備驅動的主要方式，水下生產控制系統(tǒng)大多采用液壓控制系統(tǒng)。優(yōu)點易于獲得較大的力或力矩功率重量比大易于實現往復運動易于實現較大范圍的無級變速傳遞運動平穩(wěn)可實現快速而且無沖擊的變速和換向與機械傳動相比易于布局和操縱易于防止過載事故自動潤滑、元件壽命較長易于實現標準化、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)先導式液壓控制系統(tǒng)直接電液控制系統(tǒng)復合電液控制系統(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)先導式液壓控制系統(tǒng)直接電液控制系統(tǒng)復合電液控制系統(tǒng)Page9國外對水下液壓系統(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用。潛水器采用液壓系統(tǒng)

為推進器、行走機構、機械手及其它作業(yè)工具提供動力，一方面實現了動力系統(tǒng)的統(tǒng)一，簡化了系統(tǒng)的結構布局，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)國內外研究現狀國外的發(fā)展現狀1Page10三、水下液壓系統(tǒng)簡介（4）水下液壓控制系統(tǒng)國內外研究現狀國外的發(fā)展現狀1。AMETEK2006是美國OSEL公司的作業(yè)型遙控潛水器，主要針對石油平臺作業(yè)而設計遙控潛水器通過電纜和母船相連，由母船供電帶動液壓源工作，為推進器、機械手、云臺及作業(yè)工具提供動力。RECONII是美國PERRY公司研制的用于水下作業(yè)平臺的小型遙控潛水器，RECONII是一臺以液壓動力為主的遙控潛水器，采用液壓動力是為了滿足系統(tǒng)結構簡單、可靠性好、易于維護及適應多功能水下作業(yè)等方面的要求。Page11三、水下液壓系統(tǒng)簡介國內的發(fā)展現狀2（4）水下液壓控制系統(tǒng)國內外研究現狀國內對水下液壓系統(tǒng)的研究雖然起步較晚，但在引進國外先進技術的基礎上不斷消化吸收，目前也取得了一些發(fā)展。潛水救生鐘是當今世界各國海軍首選的最有效的援潛救生設備之一，由液壓源、壓力補償系統(tǒng)、推進伺服控制系統(tǒng)、電磁控制系統(tǒng)、應急手動系統(tǒng)等組成。8A4潛水器是在借鑒國外潛水器技術的基礎上自主研發(fā)的一臺以軍用援潛救生為主。液壓系統(tǒng)由液壓源、推進系統(tǒng)、機械手、云臺、作業(yè)工具以及壓力補償器等組成。水下作業(yè)工具系統(tǒng)也是典型的水下液壓系統(tǒng)，由哈爾濱工程大學研制。液壓系統(tǒng)由水密電機、油泵、閥箱、自動補償油箱、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)簡介主要研究內容難點及創(chuàng)新點技術路線進度安排1234567Page13四、主要研究內容①在調研的基礎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)參數計算。②計算液壓系統(tǒng)中各個元件的參數，為液壓元件的選型設計提供數據依據。③解決海水壓力對液壓系統(tǒng)影響問題。如果明顯影響到液壓控制系統(tǒng)的性能，應進行相應的設計以消除海水壓力的影響。④液壓系統(tǒng)仿真。得到仿真結果、數據表及參數變化曲線。⑤對液壓系統(tǒng)進行優(yōu)化設計。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)簡介主要研究內容難點及創(chuàng)新點技術路線進度安排1234567Page15五、難點及創(chuàng)新點工作環(huán)境特殊：1500m水深，靜水壓力超過15.3MPa，溫度等級U。元件容易損壞：海水壓力作用在執(zhí)行機構或其他液壓元件上。密封要求嚴格：海水壓力過大，容易滲透到液壓油中。及時維修困難：潛水員無法下潛到深水，ROV對液壓系統(tǒng)進行維修困難。液壓元件需要進口：許多國內沒有生產，國外不給提供詳細參數。難點液壓系統(tǒng)克服惡劣的海底工作環(huán)境。對所有液壓元件進行密封處理或對液壓系統(tǒng)進行壓力補償。安裝工具可以隨時停止工作并及時收回到陸上進行維修。換向閥采用手動換向，比電磁閥更為可靠。對液壓系統(tǒng)進行詳細參數仿真，實際驗證理論。創(chuàng)新點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)簡介主要研究內容難點及創(chuàng)新點技術路線進度安排1234567Page17六、技術路線充分的調研液壓系統(tǒng)原理圖液壓系統(tǒng)參數模型液壓元件選型液壓系統(tǒng)仿真優(yōu)化設計壓力補償器設計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)簡介主要研究內容難點及創(chuàng)新點技術路線進度安排1234567Page19七、進度安排Page202011.10-2012.1搜集資料，撰寫文獻綜述及開題報告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)數學模型，確定系統(tǒng)是否需要壓力補償2012.6-2012.8液壓元件的選型設計