铺管船用张紧器液压系统的设计与仿真

1、铺管船用张紧器液压系统的设计与仿真课题介绍液压系统设计AMESim建模仿真结论与展望随着海洋石油开采的发展，要求对深海石油的开采技术的进一步发展铺管船用管线张紧器是与铺管船相配套的必要且关键设备 张紧器的作用：夹紧管线，并且使管线的张紧力保持在一定的范围内课题介绍我国张紧器技术还不成熟，1996年确立了“滩海铺管船用张紧器”的研究课题，1998年在胜利滩海油田进行了样机工业试验，性能基本满足要求。国外张紧器技术比较成熟，美国Westech, 荷兰SAS，意大利REMACUT公司等。课题介绍Power Dynamics LLC REMACUT 课题介绍海洋石油工程计划研制一套与3000m水深铺管

2、船相配套的恒张力张紧器，研究解决恒张力张紧器的关键技术，并制造出可供实际使用的样机。课题介绍设计该张紧器的液压系统，使张紧器能达到的技术指标和水平为：单机最大张紧力 300 t适合管径 460 英寸最大铺管速度 40 m/min适合环境条件 水深3000m课题介绍履带总成的径向伸缩式悬挂机构简图 夹紧结构张紧器液压系统的主要功能是驱动上履带上下运动，并为管线夹紧提供所需径向压力。张紧器恒张力的实现离不开液压系统，是张紧器的关键部分之一 。夹紧液压系统快进阶段工进阶段保压阶段快退阶段张紧器夹紧液压系统工况分析快进阶段： 管线没有夹紧时，张紧器上履带快速向下运动。这个过程的主动力是上履带框架及其附

3、件的自重，而液压系统的作用是防止上履带下降速度过快，在履带和管线接触时对管线产生较大的冲击，造成管线及张紧器部件的损坏。工进阶段： 张紧器上履带接触到管线，液压缸低速下降，夹紧管线直到夹紧力达到要求的大小。这个过程起主要动力的是夹紧缸。缸活塞杆的伸出速度不宜太快，以免造成管线损坏。夹紧力大小由系统油压决定。保压阶段： 夹紧缸在较长时间内保持对管线的夹紧力处于一定范围内。通过蓄能器补偿因为泄漏造成的夹紧力减小，当夹紧力减小到设定的最小值时，系统对蓄能器充压。 快退阶段： 铺管完毕或者需要弃管时，上履带在液压缸的带动下向上运动，放松管线。这个过程是液压缸克服上履带框架及其附件自重，活塞杆缩回的过程

4、。上升到合适位置时停止并保持在当时位置。控制时序 AMESim简介： 法国IMAGINE公司推出的一个高级建模仿真软件，它为流体动力机械、热力学、电磁学、控制工程等系统提供了一个完善的综合仿真环境。具有丰富的模型库，用户可以应用模型库的子模型搭建系统，对于库里没有的子模型，用户可以利用AMESim提供的超级元件根据实际物理结构来构建自己的子模型。比例调速阀模型液压系统AMESim模型快进系统压力比例调速阀控制信号快进液压缸位移速度工进系统压力比例调速阀控制信号工进夹紧缸油压蓄能器充压工进夹紧力速度蓄能器保压1-使用蓄能器2-禁用蓄能器是否使用蓄能器保压的夹紧力曲线快退系统压力泵输出流量快退位移速度同步性仿真分析简化模型位移差=0.069m同步性仿真分析改进模型位移差=0.0062m结论 论文详细分析了张紧器夹紧结构、要实现的功能、工作各阶段的状态，完成了液压系统的设计计算。采用AMESim软件对设计的液压系统进行建模仿真，从而在不制造出物理样机的情况下验证了方案的可行性，根据仿真结果初步确定了系统工作参数范围和操作步骤。展望系统模型的建立并没有根据某一种具体型