!!YC562-水下海底管道金刚石绳距切割机设计排版论文1.doc

密 级 公开 学 号 090545 毕 业 设 计（论 文） 水下海底管道金刚石 绳锯切割机设计 院（系、部）： 机械工程学院 姓 名： 年 级： 专 业： 机械设计制造及其自动化 指导教师： 教师职称： 2015 年 6 月 16 日水下海底管道金刚石绳锯切割机设计 北京石油化工学院 学位论文电子版授权使用协议 论文 水下海底管道金刚石绳锯切割机设计 系本人在北京石油化工学院学习期间创作完成的作品，并已通过论文答辩。 本人系 作品的唯一作者，即著作权人。现本人同意将本作品收录于“北京石油化工学院学位论文全文数据库”。本人承诺：已提交的学位论文电子版与印刷版论文的内容一致，如因不同而引起学术声誉上的损失由本人自负。本人完全同意本作品在校园网上提供论文目录检索、文摘浏览以及全文部分浏览服务。公开级学位论文全文电子版允许读者在校园网上浏览并下载全文。 注：本协议书对于“非公开学位论文”在保密期限过后同样适用。 院系名称： 作者签名： 学 号： 年 月 日 水下海底管道金刚石绳锯切割机设计 III 北 京 石 油 化 工 学 院 毕 业 设 计 （论 文） 任 务 书 学院（系、部） 机械学院 专业 机械工程及自动化 班级 机 112 学生姓名 闫启亮 指导教师 /职称 高辉 /讲师 1.毕业设计（论文）题目 海底管道金刚石绳锯切割系统设计 2.任务起止日期： 2015 年 2 月 21 日 至 2015 年 5 月 27 日 3.毕业设计（论文）的主要内容与 要求 （含课题简介、任务与要求、预期培养目标、原始数据及应提交的成果） （ 1）课题简介 我国在南海海域拥有近 10 个油气田群，近年来不仅油气田开发数量不断增长，而且开采深度也在不断加深。例如：西江油田平均水深 100 米、惠州油田群平均水深 98 116 米、流花油田平均水深 305 米、陆丰 22 1 油田平均水深 332 米、番禺 5 1 油田平均水深 110米、崖城 13 1 气田平均水深 100 米、文昌 13 1 油田平均水深 117 米。另外，从投产时间上来看绝大多数油田服役期限已达到 10 年以上，有的甚至超过 20 年。例如：涠洲 10 3油田 1986 年 08 月投产、惠州 21 1 油田 1990 年 9 月投产、陆丰 13 1 油田 1993 年 10 月投产、崖城 13 1 气田 1995 年 10 月投产。不论从油田数量还是从服役年限来看，可以预计在未来几年中，水下钢结构物（包括：采用平台、 FPSO、海底管道、吸力锚等）和海底管道维修工作量必将大幅攀升。 因此， 研究一套用于海底管道切割的金刚石绳锯切割系统具有重要意义。通过本课题的研究，力争使学生掌握基本的设计方法和技巧，提高知识的综合运用的能力 。 （ 2）任务与要求 1) 查阅相关国内外文献资料 2) 总体方案设计 3) 液压系统计算及元件选型 4) 液 压系统计算机仿真 5) 控制系统设计 （ 3）预期培养目标 通过该毕业设计，使学生将所学的知识系统化，并得到扩展和补充，将理论与实践相结合使其学会独立解决实际工程技术问题的初步技巧，掌握基本的文献检索方法，至少熟练掌握 fluid-sim、 protel及 SolidWorks、 UG、 PROE等三维绘图软件中的一种，提高综合运用所学知识独立解决问题的能力，为将来的工作打下坚实的基础。 （ 4）原始数据 1) 管道直径 30 寸 水下海底管道金刚石绳锯切割机设计 II 2) 最大切割速度 30mm/min 3) 液压系统最高工作压力 21.5MPa （ 5）应提交的成果 1) 外文资料翻译 2) 设计计 算过程报告 3) 液压系统设计图及仿真动画 4) 控制系统原理图 5) 开题报告 6) 毕业论文 7) 工作日记 4.主要参考文献 1) 机械设计基础课程设计 赵卫军主编 科学出版社 2) 液压元件及选用 王守城 , 段俊勇主编 化学工业出版社 3) 液压系统 原理图分析技巧 李松晶，丛大成，姜洪洲编著 化学工业出版社 5.进度计划及指导安排 周次 设计任务及要求 1 完成课题相关文献检索 2 完成 并提交外文资料翻译 3 阅读所有文件并完成文献综述 4 完成总体方案设计、开题报告，进行开题报告答辩 5 机械系统设计 6 零部件及装配体的二维图绘制 7 液压系统设计 8 液压系统计算机仿真 9 液压系统原理图绘制 10 电控系统设计 11 电控系统设计 12 电控系统原理图绘制 13 书写毕业论文 14 预答辩；所有毕业设计资料的修改、整理及定稿打印 水下海底管道金刚石绳锯切割机设计 III 任务书审定日期 年 月 日 系（教研室）主任（签字） 任务书批 准日期 年 月 日 教学院（系、部）院长（签字） 任务书下达日期 年 月 日 指导教师（签字） 计划完成任务日期 年 月 日 学生（签字） 水下海底管道金刚石绳锯切割机设计 III 摘 要 随着科技步伐的加快，液压技术在各个领域中得到了广泛应用，液压系统已成为主机设备中最关键的部分之一。但是，由于设计、制造、安装、使用和维护等方面的因素，影响了液压系统的 正常运行。因此，了解系统工作原理，懂得一些设计、制造、安装、使用和维护等方面的知识，是保证液压系统能正常运行并极大发挥液压技术优势的先决条件。 本文主要研究的是 液压传动系统，液压传动系统的设计 需 要 与 主机的总体设计同时进行。设计时，必须从实际情况出发，有机地结合各种传动形式，充分发挥液压传动的优点，力求设计出结构简单、工作可靠、成本低、效率高、操作简单、维修方便的液压传动系统。 本文介绍了国内外水下作业工具、水下作业系统、常用的水下切割方法和管道切割的发展现状，归纳和总结了国内外金刚石绳锯机的发展状况，提出了 水下海底管道金刚石绳锯切割机 进行海底油气管道切割的思路 ,设计出绳锯机的液压传动控制系统，并对动力源的主要技术参数进行了计算和校核。本论文主要完成了如下工作： 1、 完成了 水下海底管道金刚石绳锯切割机 机方案确定与分析设计。 2、 完成 了 水下海底管道金刚石绳锯切割机液压系统的 设计。 3、 完成了绳锯机的液压系统动力源，计算了液压执行元件的主要参数，并对绳锯机的夹紧装置、张紧装置、进给装置进行了设计。 4、 设计出 水下海底管道金刚石绳锯切割机 液压系统原理图，并对液压动力源的主要技术参数进行了计算和检验，选择了液压泵、电机、控制阀等元件。 5、 完成了 水下海底管道金刚石绳锯切割机 专用液压系统设计。 关键词 ： 水下海底管道金刚石绳锯切割机，金刚石绳锯切割机，设计 水下海底管道金刚石绳锯切割机设计 III Abstract With the development of the technology, hydraulic technology has been widely used in various fields, and hydraulic system has become one of the most important parts of the host equipment. However, due to the design, manufacture, installation, use and maintenance of factors, the impact of the normal operation of the hydraulic system. Therefore, to understand the working principle of the system, to understand some of the design, manufacture, installation, use and maintenance of knowledge is a hydraulic system to ensure normal operation and great play a prerequisite for hydraulic technology advantage. This paper mainly studies the hydraulic transmission system, the design of hydraulic drive system and the overall design of the host. Design, we must proceed from the actual situation, and organically combined with various forms of transmission, give full play to the advantages of hydraulic transmission, strive to design a simple structure, reliable work, low cost, high efficiency, simple operation, convenient maintenance hydraulic transmission system. Is introduced in this paper the development status of the at home and abroad work tools, underwater operation system, common water cutting method and cutting the pipe, and sums up the developing situation at home and abroad of diamond wire saw, put forward the idea of underwater submarine pipeline diamond wire saw cutting machine for cutting the seabed oil-gas pipeline design wire saw machine hydraulic drive and control system, and main technical parameters of the power is calculated and checked. This thesis mainly completes the following work: 1, the underwater submarine pipeline diamond wire saw cutting machine plan and analysis design. 2. The hydraulic system design of the diamond wire saw cutting machine for underwater submarine pipeline is accomplished. 3, the power source of the hydraulic system of the rope saw is finished, and the main parameters of the hydraulic execution element are calculated, and the clamp device, the tensioning device and the feeding device of the rope saw machine are designed. 4, design of underwater submarine pipeline diamond wire saw cutting machine hydraulic system principle diagram, and calculating and checking the main technical 水下海底管道金刚石绳锯切割机设计 VII parameters of the hydraulic power source, choose the hydraulic pump, motor, control valves and other components. 5. The design of the special hydraulic system for the diamond wire saw cutting machine of underwater submarine pipeline is accomplished. Key word:underwater submarine pipeline diamond wire saw cutting machine, diamond wire saw cutting machine, design水下海底管道金刚石绳锯切割机设计 III 目 录 摘 要 . I ABSTRACT . VI 第 1 章 概述 . 1 1.1 课题的来源、目的和意义 . 1 1.1.1 水下金刚石绳锯切割技术的国内发展 . 1 1.1.2 水下金刚石绳锯切割技术的国外发展 . 2 1.1.3 国外水下金刚石绳锯机作业技术方案分析 . 1 1.2 本文的主要研究的内容 . 2 1.3 液压传动特点 . 4 第 2 章 水下海底管道金刚石绳锯切割总体方案设计 . 7 2.1 课题简介及任务要求 . 7 2.2 金刚石绳锯机的基本组成及工作原理 . 7 2.3 进给传动丝杆螺母副的计算和造型 . 9 2.3.1 液压系统设计要求及流程 . 11 2.3.2 工作原理 . 12 第 3 章 液压系统设计 . 13 3.1 液压执行元件的配置 . 13 3.2 夹紧装置液压缸的主要结参数 . 13 3.3 活塞杆强度计算 . 14 3.4 液压缸活塞的推力及拉力计算 . 15 3.5 活塞杆最大容许行程 . 16 3.6 液压缸内径及壁厚的确定 . 17 3.7 主动轮驱动液压马达的计算与选择 . 17 3.8 液压泵及其驱动电动机 的选择 . 19 3.8.1 液压泵的最大工作压力 . 20 3.8.2 计算液压泵的最大流量 . 20 3.8.3 选择液压泵的规格 . 21 3.8.4 计算液压泵的驱动功率并选择原动机 . 22 3.9 其他液压元件的选择 . 23 3.9.1 液压阀及过滤器的选择 . 23 3.9.2 油管的选择 . 24 3.9.3 油箱及其辅件的确定 . 25 3.10 液压系统压力损失验算 . 26 第 4 章 实验台面板的结构与设计 . 28 4.1 实验台面板的结构 . 28 4.2 实验台面板的设计 . 28 4.2.1 分析液压系统，确定实验台面板结构 . 28 4.2.2 液压元件的布局 . 28 4.2.3 确定油孔的位置与尺寸 . 28 水下海底管道金刚石绳锯切割机设计 VII 4.2.4 绘制实验台面板零件图 . 29 第 5 章 液压站设计与维护保养 . 30 5.1 油箱的设计 . 30 5.2 液压站结构 . 33 5.3 液压站的组装 . 34 5.4 液压站注意事项 . 35 第 6 章 管路的设计 . 35 6.1 管路的选择与布置 . 36 6.2 管路的连接 . 36 6.2.1 焊接式管接头 . 36 6.2.2 卡套式 管接头 . 36 6.2.3 扩口式管接头 . 36 6.2.4 选择管路连接方式 . 37 第 7 章 液压站的组装调试、使用维护 . 38 7.1 液压站的组装 . 38 7.2 液压元件和管道安装 . 38 7.3 液压站的使用与检查 . 39 7.3.1 使用的一般注意事项 . 39 7.3.2 检查 . 39 第 8 章 经济技术分析 . 40 参考文献 . 43 总 结 . 44 致 谢 . 45 声 明 . 47 水下海底管道金刚石绳锯切割机设计 1 第 1 章 概述 1.1 课题的来源、目的和意义 海洋石油开发企业正在策划这项庞大的工程，包括相关技术和工程的研究。海底管道维修作业系统这一重大课题研制成功，不仅能提高海上石油平台维修和拆除的效率，降低拆除的费用，使有用材料的回收、再利用。同时还能使我国在相关领域的科技水平得到提高，避免受国外公司技术保密的限制。在该项课题研发成功和该设备建成并投入使用之后，可以形成对水深 60米以浅的、直径为 4护石油平台导管架的快速拆除能力。实现由国内工程公司完成石油平台的拆除工作，达到缩短周期，降低作业成本，减少国家和企业 的损失，保护海洋环境，不妨碍其它海洋资源开发的目的。 20余年时间我国也树起了近百座平台。这些海中建筑为人类带来了滚滚能源和财富，也在一定程度上改变、破坏了海洋环境。随着资源的枯竭，平台也就完成了它的使命，如何处置这些海上怪物，就提到油田开发者面前。根据国际公约、国际惯例和国内有关法律、法规要求，为保护海洋环境和不妨碍对其它海洋资源的开发，海上构筑物退役后，如无其它用途，通常应予以拆除或部分拆除。我国海上油气田寿命一般约为 10 20 年。根据国内有关研究部门预测，到 2016年，现已投产的海上油气生产设施中的 60% 70%，将陆续退役并进行废弃处置， 而 2006年左右则是我国海上采油平台拆除的第一个高峰期 2-3。 1.1.1 水下金刚石绳锯切割技术的国内发展 国内绳锯产业发展较晚，比起国外存在一大段差锯。一方面是市场需求。国内绳锯机主要还是应用在石材开采加工领域，而建筑领域处于刚起步阶段，海洋开发领域尚未有太大成绩。另一方面，国内串珠绳产品的质量很低。仅有少数几个厂家研发出适合大理石开采电镀金刚石串珠绳，且切削效率远低于进口产品，仅仅占有价格优势。金刚石绳锯机的广泛应用与强大的生命力 ,主要是由于它在制造 、性能和使用上具有一系列优越性 ,目前已经显示出它的广阔发展前景 ,很值得瞩目 ,金刚石绳锯机正向着切割控制计算机化、高效重型切割、海底切割等方面发展 5。 水下海底管道金刚石绳锯切割机设计 2 1.1.2 水下金刚石绳锯切割技术的国外发展 20世纪 80年代末 ,金刚石绳锯开始用于切削钢材 ,最初用绳锯切削的钢件是钢管。当时有少数公司开始了用金刚石绳锯切割钢质材料的试验。刚开始绳锯加工仅限于小规格碳钢型材 (如管材 ),后来应用于维修海底构件和核电站部件 ,如热交换器和集束管。 英国的 TECNOSPAMEC 公司在 1991 年研制出了用于切割海底油气管道 金刚石绳锯切割系统，对于使用特殊设计的金刚石绳锯机进行水下结构切割来讲，它是一种高效的切割系统和方法 5。这个系统在一次操作中能够切割任何金属和非金属 (聚氨酯保温层、钢筋混凝土、聚乙烯涂层等 )，也包括切削各种合成物质，由于它出色的质量和极为卓越的价格竞争优势而广泛的用于切除各种海上结构。它与弓型锯相比较，金刚石绳锯的切割速度快，与爆炸方法相比较，它切割过程清洁，并且对操作人员和环境不会产生危害 6。 1海底 2 张紧液压缸 3切割框架动轮 4驱动 5进给液压缸 6夹紧框架 7串珠绳 8夹紧液压缸 9导向轮 10 输油 管 图 1-1 TECNOSPAMEC公司的 TL 2A 10 型金刚石绳锯机 图 1-1为英国 TECNOSPAMEC公司 TL2A 10 型金刚石绳锯机，它结构简单，全液压驱动机构、进给机构、张紧机构和夹紧机构等组成。可直接在水下进行海底管道的切割 9。绳锯机通过夹紧机构中两个夹紧液压缸分别推动夹紧瓣实施在管道上夹紧和松开；驱动轮由液压马达驱动，为串珠绳的循环运动提供动力；利用张紧液压缸保证串珠绳在工作过程中的张紧力；两端铰链的进给液压缸使切割框架绕驱动轮轴完成旋转运动，实现串珠绳的径向进给运动。采用液压驱动、控 制，可以宜接在水下完成海底油气管道的切割作业。绳锯机所有的动作都是受海面上水下海底管道金刚石绳锯切割机设计 3 的操作人员监控。 TL 2A 10型绳锯机的性能指标见表 1 1。 表 1 1 TL 2A 10型金刚石绳锯机主要性能指标 错误 ! TL 2A 10 型金刚石绳锯机 适用于 10管道切割 液压参数 流量 45（ L/min） 压力 22（ MPa） 尺寸 伸臂 收臂 长（ mm） 547 905 宽（ mm） 1020 826 厚（ mm) 380 380 重量（ kg） 75（空气中） 45（水中） 1 进给操作手柄 2串珠绳 3导向轮 4海管 5导向部分 6夹紧液压缸 7切割框架 8夹紧爪 9驱动轮 lO 液压马达 图 1-2挪威 Global Tool Management的金刚石绳锯机工作原理图 图 1-2为挪威 的 Global Tool Management生产的金刚石绳锯机。不但结构紧凑，而且适用管道的管径较大。绳锯机也同样包括驱动机构、进给机构、张紧机构和夹紧机构等部分。采用单个液压缸实现联动夹紧的方式，使液压系统相对简单：利用两个液压马达带动两个驱动轮转动，可以提供较大的切削力；径向采用手动或 ROV操作的方式实现进给 8,9。 当金刚石绳锯机在水下工作时 ,可能会有安装、恢复、配置、校验的操作 ,如果采用 ROV协助的方法 ,就能使这个系统可以更好地完成它的任务。这种金刚石绳锯机的部件都由轻质材料制成 ,并且操作方便 。绳锯机安装就位后 ,切割工作从海面进行控制 ,机器的动力来自于海面上或水下的液压动力源。因此 ,这个系统对于在海面上调整最适宜的绳速、进给速度、工作压力的操作者来讲是绝对安全的。整个切割的进程是 ROV、受仪器或潜水员携带的摄像机进行监视 10。 水下海底管道金刚石绳锯切割机设计 4 金刚石绳锯水下切割最引人瞩目的有两次，一个是在 2000年 8 月 ,俄罗斯的核潜艇“ KURSK”号，另一个为 2003年 7月英吉利海峡“ TRICOLOR”货船打捞过程中分离切割。绳锯切割方法的优点是精度高、效率高 ,并且降低了 30%的工程时间 ,节约了工程费用。该切割设备 重量轻、结构紧凑、易于运输 ,施工设备要求也比较低 ,可自下而上或自上而下进行沉船切割 ,并可在沉船的非破损部位开始切割 7,11。 2000年 8月俄罗斯的核潜艇“ KURSK”号在巴伦支海沉没 ,在之后的打捞过程中 ,库尔斯克号的艇身和艇首的分割工作就是利用金刚石绳锯来完成的。这项技术在首次成功运用于“ KURSK”号核潜艇打捞后 ,又在“ TRICOLOR”号沉船打捞中发挥了重要作用。 2003年 7月在英吉利海峡同样的方法打捞 TRICOLOR号货船 ,“ TRICOLOR”号货船打捞行动是历史上最大的一次清航打捞行动。图 1-3为金刚石绳锯切割“ TRICOLOR”号的试验工作图。 图 1-3绳锯切割“ TRICOLOR”号试验 目 前在国外的一些公司中，有不少海底的金刚石绳锯机的样式。在 Wachs Subsea 的网站中有很多不同型号的绳锯机，它的 海底产品水下切割技术简化视图如下所示： 水下海底管道金刚石绳锯切割机设计 5 图 1-4水下切割技术简视图 如图 1-4 为海下金刚石绳锯机的简化图顶部为液压控制系统，往下一次为软管、控制室、软管轴。再有此向下进行延伸分别为绳锯机、往复式样、磨粉机、分离的框架和钻头组成。详细的各个部 位见下图： 图 1-5 绳锯机 图 1-6 张紧轮 水下海底管道金刚石绳锯切割机设计 6 图 1-7 夹紧装置 图 1-8 金刚石绳 上四幅图为水下金刚石绳锯机的详细照片，图 1-5为 可自我调节自动进给系统和液压动力的绳锯机得整体设计；图 1-6 是切割的导向轮，它可以自动进给系统自动控制钢丝绳的张力，进给量自动匹配 切割速度；图 1-7为完全可调功率的夹持系统的液压驱动臂；图 1-8是金刚石绳它可以快速干净的切削不同材料、厚度的管道结构。 图 1-9为金刚石绳锯混合材料和多串套管的理想且这部金刚石绳锯是一个自我调节的自动进给系统控制线张力、自动匹配的机器。实物图见图 1-10和1-11：图 1-9 绳锯机串管模型水下海底管道金刚石绳锯切割机设计 7 图 1-10 陆地上要下水的绳锯机 1 图 1-11 绳锯机下水和对应 的不同的管径型号 这种水下金刚石绳锯机具有以下特点： 易于更换使用长久的金刚石绳锯组件 拥有耐腐蚀的阳极保护 可任意安装在垂直、水平之间的位置 液压手臂同步的方形安全夹 拥有自动过载系统保护的离合器 外径 (dn100-2100) 1.1.3 国外水下金刚石绳锯机作业技术方案分析 通过对国外海底油气管道切割用金刚石绳锯机工作原理的分析 ,可以得出以下基本设计方案 : (1)金刚石绳锯机动力源应该采用全液压驱动的方式。因为在水下工作时 ,大功率的水密电机将会使机体的体积和质量都大幅增加 ,给潜水员的水下协助操作带来不便 ,此外 ,在水下采用液压控制更加安全、可靠。 (2)金刚石绳锯机在进行海底油气管道切割时 ,由于海底特殊的泥土环境 ,使机体的固定方式不能采用普通的基座固定形式。如果将绳锯机基座设计成可适应一定直径管道的、可实施夹持动作的结构形式 ,将其夹持在待切割管道的指定位置 ,既可以起到机体固定的作用 ,又兼具有保持机体在进行工件切削作业时切口位置的准确性 ,即使海管发生移动现象 ,机体与海管的相对位置仍然会保持不变 ,保证作业的可靠性和稳定性。 (3)金刚石绳锯机的核心部分 切割装置 ,其结构复杂 ,所 需动力源功率较大 ,其中主动轮需要完成高速的旋转动作 ,同时液压张紧机构与径向进给机构需要协调配合 ,保证合适的张紧力和进给速度。 (4)金刚石绳锯机所需的液压动力源可以设置在工作母船上、 ROV 中或使用水下液压动力源。设置在工作母船上的液压动力源可采用电力、气源或柴油机驱动的方式 ,设计结构相对简单 ,但绳锯机作业深度增加时 ,管路损耗将增大 ;如果将液压动力源设置在 ROV中 ,其设计结构简单 ,管路损耗也会减小 ,但从国内现有条件来看这种油源提供方式还是很难实现的 ;水下液压油源体积相对较大 ,设计结构复杂 ,密封问题较难解决。 (5)金刚石绳锯机的操作主要由潜水员直接操作、辅助操作和 ROV 机械手操作等方式。潜水员直接操作的金刚石绳锯机属于手动操作的形式 ,其结构简单 ,水下海底管道金刚石绳锯切割机设计 2 体积小 ,径向进给依靠操作者的经验来完成 ,整个作业过程都需要潜水员的参与 ,当工作过程中出现断绳时 ,可能会给潜水员带来危险 ,因此必须事先做好防护工作。潜水员辅助操作的金刚石绳锯机 ,基本属于自动作业的形式 ,首先潜水员使绳锯机夹紧装置的 V 型定位结构与待切割管道的指定位置相接触 ,然后执行夹紧动作将机体固定在油气管道上 ,潜水员离开 ,绳锯机按照预先设置好的张紧力和切削指标进行作业 ,作 业过程受工作母船上的工作人员监控 ,作业灵活性大 ,可以在浑浊的水质中工作 ;此外 ,还可以避免潜水员工作中的危险 ,减轻他们的劳动强度。 ROV机械手的形式可以更大程度地使潜水员从恶劣的环境中解放出来 ,绳锯机由机械手操作 ,但是 ,这种操作方式需要很高的技术条件和大量的人力、物力和财力投入 ,实现的难度较大 ,应该属于远期发展的目标。 1.2 本文的主要研究的内容 1 收集阅读国内外关于绳锯机研发资料，根据设计任务和目标提出关于水下金刚石锯绳实验台的整体结构设计方案并进行论证。 2 金刚石绳锯机的总体 设计结构 3 进行水下金刚石绳锯机液压控制系统的研究 ,对液压传动系统进行设计 ,将电液比例流量阀引入液压控制系统 ,建立液压电液比例流量阀控马达速度控制系统模型 ,对其主要性能进行仿真分析。 4 研究金刚石绳锯机的控制和监测系统 ,用于对水下金刚石绳锯机工作状态的实时监测 ,从而便于闭环控制系统的研制。 液压传动系统是液压机械的一个组成部分，液压传动系统的设计要同主机的总体设计同时进行。着手设计时，必须从实际情况出发，有机地结合各种传动形式，充分发挥液压传动的优点，力求设计出结构简单、工作可靠、成本低、效率高、操作简 单、维修方便的液压传动系统。 液压传动装置主要由以下四部分组成： 1）能源装置 把机械能转换成油液液压能的装置。最常见的形式就是液压泵，它给液压系统提供压力油。 2）执行装置 把油液的液压能转换成机械能的装置。它可以是作直线运动的液压缸，也可以是作回转运动的液压马达。 3)制调节装置 对系统中油液压力、流量或流动方向进行控制或调节的装置。例如溢流阀、节流阀、换向阀、开停阀等。这些元件的不同组合形成了不同功能的液压系统。 水下海底管道金刚石绳锯切割机设计 3 4)辅助装置 上述三部分以外的其它装置，例如油箱、滤油器、油管等。它们对保证系统 正常工作也有重要作用。 液压传动有以下一些优点： 1） 在同等的体积下，液压装置能比电气装置产生出更多的动力，因为 液压系统中的压力可以比电枢磁场中的磁力大出 3040倍。在同等的功率下，液压装置的体积小，重量轻，结构紧凑。液压马达的体积和重量只有同等功率电动机的 12%左右。 2） 液压装置工作比较平稳。由于重量轻、惯性小、反应快，液压装置 易于实现快速启动、制动和频繁的换向。液压装置的换向频率，在实现往复回转运动时可达 500次 /min，实现往复直线运动时可达 1000次 /min。 3） 液压装置能在大范围内实现无级调速（调速 范围可达 2000），它还 可以在运行的过程中进行调速。 4） 液压传动易于自动化，这是因为它对液体压力、流量或流动方向易 于进行调节或控制的缘故。当将液压控制和电气控制、电子控制或气动控制结合起来使用时，整个传动装置能实现很复杂的顺序动作，接受远程控制。 5） 液压装置易于实现过载保护。液压缸和液压马达都能长期在失速状 态下工作而不会过热，这是电气传动装置和机械传