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自升式平台传动系统及减速机的研究

作　者: 杨晓峰
导　师: 王立权
学　校: 哈尔滨工程大学
专　业: 机械电子工程
关键词: 自升式平台传动系统减速器
分类号: P752
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

本文主要完成对自升式平台升降系统的结构设计,升降系统基座的焊接分析以及强度校核,并对升降系统的控制方法进行简要分析。首先,论文对国外自升式平台的发展现状及应用情况进行了详细介绍,以目前先进的自升式平台为研究对象,在吸收借鉴的基础上进行了自升式平台升降系统的模型建立和虚拟装配。升降系统由升降装置和锁紧装置组成；升降装置采用齿轮齿条传动方式,主要由固定在桩腿上的齿条及固定在船体上的升降传动装置——小齿轮、减速箱、电动机和制动器所组成,通过计算校核确定了满足承载要求的传动方案。锁紧装置主要部件有锁紧齿条和螺旋升降机,这套装置为自升式平台提供了安全保障。然后,本文使用ABAQUS软件对升降系统模型进行了有限元分析,利用三维板单元、实体单元以及梁单元对模型进行网格划分,结果表明该系统强度满足要求。最后,对自升式平台升降系统的控制进行了说明,该平台升降系统形式为三桩腿结构,每根桩腿三弦杆,每根弦杆上六个齿轮箱,控制系统为远程集中控制和本地控制,基本形式为PLC模块作为控制单元,通过变频器控制电动机,装在桩腿边上电气控制机柜,可单独控制每条桩腿的上-停-下和紧急刹车。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-10
第1章绪论  10-20
  1.1 引言  10
  1.2 课题研究的目的和意义  10-11
    1.2.1 课题研究的目的  10
    1.2.2 课题研究的意义  10-11
  1.3 海上移动平台概述  11-14
    1.3.1 海上移动式平台的特点  11
    1.3.2 海上平台的设计准则  11-12
    1.3.3 海上移动式平台的类型  12-14
  1.4 国内外自升式平台的发展现状  14-18
    1.4.1 国外自升式平台发展现状  14-16
    1.4.2 国内自升式平台发展现状  16-18
  1.5 论文主要研究内容  18-20
第2章自升式平台升降系统总体方案  20-28
  2.1 自升式平台的工作原理  20
  2.2 自升式平台升降系统的组成  20-22
    2.2.1 自升式平台桩腿结构  21
    2.2.2 升降系统升降装置的结构形式  21-22
    2.2.3 升降系统锁紧装置的结构形式  22
  2.3 自升式平台升降系统总体方案  22-27
    2.3.1 升降系统总体方案确定  22-24
    2.3.2 升降系统的同步性  24-25
    2.3.3 工作过程载荷分析  25-26
    2.3.4 升降功率计算  26-27
    2.3.5 升降平台的驱动源  27
  2.4 本章小结  27-28
第3章自升式平台升降系统结构设计  28-42
  3.1 升降装置的结构设计  28-39
    3.1.1 升降装置设计参数  28
    3.1.2 传动装置设计  28-31
    3.1.3 传动零件设计  31-39
  3.2 锁紧装置结构设计  39-41
  3.3 本章小结  41-42
第4章自升式平台升降系统焊接分析  42-52
  4.1 升降系统基座及桩腿的结构  42-44
  4.2 焊接性分析  44-47
  4.3 焊接前准备及焊接要求  47-48
    4.3.1 焊接前准备  47
    4.3.2 焊接要求  47-48
  4.4 焊接工艺  48-51
    4.4.1 坡口选择  48-49
    4.4.2 具体的焊接过程  49-51
  4.5 焊接后检查  51
  4.6 本章小结  51-52
第5章自升式平台升降系统强度分析  52-62
  5.1 升降系统有限元分析  52-55
    5.1.1 ABAQUS软件介绍  52-53
    5.1.2 有限元模型  53-55
  5.2 材料模型  55
  5.3 载荷工况  55-56
  5.4 边界条件  56
  5.5 结果分析  56-61
    5.5.1 上部升降装置响应分析  57-59
    5.5.2 下部升降装置响应分析  59-61
  5.6 本章小结  61-62
第6章自升式平台升降控制系统  62-76
  6.1 平台升降系统的控制方案  62-63
    6.1.1 控制对象概述  62
    6.1.2 控制方案制定  62-63
  6.2 平台升降控制系统的流程  63-66
  6.3 平台升降控制系统的组成  66-71
    6.3.1 平台控制系统电气配件  66-68
    6.3.2 平台控制系统的制动  68
    6.3.3 平台控制系统的通信  68-69
    6.3.4 平台控制系统的中央控制台  69-70
    6.3.5 平台控制系统的本地操作面板  70-71
    6.3.6 平台控制系统的移动手操盒  71
  6.4 平台升降控制系统的原理  71-74
    6.4.1 升降装置的控制  72
    6.4.2 锁紧装置的控制  72-73
    6.4.3 桩腿的控制  73
    6.4.4 平台的预加载  73-74
  6.5 控制系统的安全保护  74-75
    6.5.1 控制系统的报警  74
    6.5.2 控制系统的速度开关  74
    6.5.3 控制系统的上电自检  74-75
  6.6 本章小结  75-76
结论  76-77
参考文献  77-81
攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果  81-82
致谢  82

自升式平台传动系统及减速机的研究

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