船舶起重機(jī)液壓升沉補(bǔ)償系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與仿真研究.pdf

1、廣闊的海洋蘊(yùn)藏著豐富的自然資源，近年來(lái)我國(guó)開發(fā)、利用海洋資源的進(jìn)程在不斷加速，船舶起重機(jī)作為一種重要的海上作業(yè)工具其重要性也在日益增加。但是與陸地起重機(jī)不同，船舶起重機(jī)作業(yè)時(shí)將會(huì)在風(fēng)、浪、流等載荷作用下產(chǎn)生垂直方向上的升沉運(yùn)動(dòng)，這不僅會(huì)影響正常的起吊作業(yè)，還可能導(dǎo)致嚴(yán)重的安全事故和環(huán)境污染。升沉補(bǔ)償系統(tǒng)可以補(bǔ)償船舶升沉運(yùn)動(dòng)對(duì)吊重產(chǎn)生的影響，使其能夠在惡劣海況時(shí)正常作業(yè)。但是目前我國(guó)尚未有專用于船舶起重機(jī)的升沉補(bǔ)償系統(tǒng)出現(xiàn)，因此開展專用于

2、船舶起重機(jī)的升沉補(bǔ)償系統(tǒng)研究具有重大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和社會(huì)意義。
　　本文首先介紹了升沉補(bǔ)償技術(shù)的發(fā)展歷史和國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀，對(duì)主流補(bǔ)償方案進(jìn)行分類，對(duì)比分析不同補(bǔ)償方案的優(yōu)缺點(diǎn)，以此為基礎(chǔ)提出了一種基于新型復(fù)合補(bǔ)償油缸的專用于船舶起重機(jī)的復(fù)合式升沉補(bǔ)償系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案。該方案使用復(fù)合補(bǔ)償油缸和蓄能器達(dá)到補(bǔ)償目的，兼具了被動(dòng)補(bǔ)償和主動(dòng)補(bǔ)償?shù)膬?yōu)點(diǎn)，能夠滿足4級(jí)海況下5噸吊重的補(bǔ)償需求。
　　然后設(shè)定系統(tǒng)的額定工況，對(duì)復(fù)合補(bǔ)償油缸、蓄能器和

3、主泵進(jìn)行計(jì)算選型，使用SolidWorks建立復(fù)合補(bǔ)償油缸的三維模型。隨后使用ANSYS對(duì)油缸進(jìn)行有限元分析，結(jié)果表明本文所設(shè)計(jì)的復(fù)合補(bǔ)償油缸能夠滿足額定工況時(shí)的強(qiáng)度要求，并且存在較大的優(yōu)化潛力，因此繼續(xù)使用ANSYS Response Surface Optimization模塊對(duì)影響復(fù)合補(bǔ)償油缸性能的參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，以確定復(fù)合補(bǔ)償油缸最終的結(jié)構(gòu)參數(shù)。
　　最后使用AMESim建立復(fù)合式升沉補(bǔ)償系統(tǒng)的模型，借助動(dòng)滑輪的運(yùn)動(dòng)模擬船舶