船舶绞缆机液压系统设计

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1、 烟 台 大 学毕 业 设 计船舶绞缆机液压系统设计The Design of Ship Mooring Winch Hydraulic System申请学位： 工学学士 院 系： 海洋学院 专 业： 轮机工程 姓 名： 某某某 学 号： 指导老师： 赵 某（讲师） 烟台大学海洋学院船舶绞缆机液压系统设计姓 名： 某某某 导 师： 赵某 烟台大学海洋学院烟台大学海洋学院毕业设计任务书一 设计者： 二 原始命题：船舶绞缆机液压系统设计三 设计内容： 根据液压绞缆机系统主要技术要求，性能指标，完成：1） 液压绞缆机的工作要求分析，确定液压系统设计方案及工作原理；2） 设计系统原理图；3） 液压系统

2、主要元件计算，选型；四设计依据：1） 液压传动系统设计与使用M. 北京：2） 船舶辅机M. 大连： 3） 液压与气压传动M. 北京：4） 中国船级社. 钢质海船入级与建造规范 轮机S. 5） 液压系统设计简明手册.五设计时间及进度安排：2014.2.253.1 开题，搜集资料2014.3.43.18 完成论文大纲2014.3.195.20 撰写毕业论文初稿2014.5.205.30 论文修改定稿，打印并准备答辩。六 指导老师（签字）：院系意见： 教学院长（主任）签字： II烟台大学毕业设计摘要本文首先介绍了液压系统的概念原理及其相对于电传动及其他形式的优势，并根据液压系统的概念原理及优势对船用

3、绞缆机液压系统进行分析和设计。本文还介绍了船用绞缆机液压系统的构造，工作过程及原理，并按动力源、执行机构和控制机构的顺序，详细介绍了绞缆机系统中遥控系统 、柱塞泵、柱塞缸的具体结构、工作原理和工作过程。然后根据对液压系统的认识和船舶的排水量的大小以及船舶的具体要求列出部分数据，对绞缆机液压系统进行初步的设计。数据的计算包括对电动机、液压马达、泵、液压缸以及管路阀件等附件的工作压力和工作时所需要流量的计算，并根据计算数据查询设备生产厂家并确定系统各附件的具体型号，完成了液压系统的结构设计。对液压系统的管路设计以及管路直径的选择根据流量的大小进行选择，并要根据船舶航区不同来确保设备的选用及管路的设

4、计要符合相应船舶入及规范的规定。关键词：液压；绞缆机；设计；原理Abstract: This paper not only introduces the concept of the hydraulic system and its advantages to others, but also analysis and design Marine mooring winch hydraulic system based on the concept of hydraulic system principle and advantages of. The paper introduces the

5、 structure and working principle of the mooring winch system of ships, and detailed introduces the pump working principle and working process of the mooring winch system as the order of the power supply, the enforcement agencies and the controlling mechanism. And then lists part of data based on the

6、 understanding of the hydraulic system, makes a simple design of the mooring winch hydraulic system. The calculation of data including working pressure and flow rate of motor, hydraulic motor, pump and pipeline valves ,And according to the calculated data determine the type of system equipment and v

7、arious accessories, and now completed the structure design of the hydraulic system. According to the shipping area to ensure that the selection of equipment and piping design should conform to the corresponding classification norms.Keywords: Hydraulic; Mooring Winch; Design; Principle目 录绪论11 液压传动和液压

8、绞缆机的概念与特点21.1液压传动的概念和特点21.1.1液压传动的概念21.1.2 液压传动的特点21.2 绞缆机的概念和特点31.2.1 绞缆机的概念31.2.2 船舶对绞缆机的特点33 绞缆机43.1 绞缆机的分类。43.1.1 阀控型与泵控型液压绞缆机的工作原理43.2 液压绞缆机系统组成43.2.1 液压系统的组成43.2.2 液压马达的工作原理43.2.3 绞缆机工作原理54 液压系统图的初步确定和原理说明74.1 根据已知条件拟定液压系统74.2 绞缆机液压系统的工作原理85 主要液压元件的参数计算与选择95.1 主要设备参数的计算与选择95.1.1 绞缆筒参数的选择95.1.2

9、 主辅泵的选择95.1.2 电动机105.1.4 马达的参数计算与选择115.1.5 液压阀件115.2 辅助元件的选择125.2.1 油箱的选择125.2.2 管路的计算与选择135.2.3 关于液压油的冷却问题14结 论15致 谢16参考文献17附录18I烟台大学毕业设计绪论液压传动是用液体作为工作介质来传递能量和进行控制的传动方式，是现代机械工程中一种应用十分普遍传动类型，其相较于其他种类的传动形式具有液压传动可以输出大的推力或大转矩，体积小便于安装放置，便于控制，传动稳定、冲击小等各种优点。绞缆机作为大多数船舶的系泊控制设备，也主要是应用液压系统作为其传动机构。为了更加深入的了解液压传

10、动的工作过程和作用特点，以及绞缆机系统的结构、作用、原理，本文以绞缆机液压系统为例进行设计分析。本文对绞缆机系统的组成结构，工作原理，功能要求进行了分析介绍，并且按照液压系统的组成部分，对绞缆机系统的液压马达、绞缆控制系统等的工作原理及工作过程和作用效果进行了具体分析。本文介绍的系统是针对排量在2000t和3000t之间的钢制海船的需要进行设计，首先设定缆绳工作时所需要的拉力和绞缆筒的直径和系统工作压力进行计算。通过对绞缆机液压系统中各部件的工作参数进行计算，根据具体数据参数对系统的动力原件和控制执行设备进行了分析和选型。同时针对一些附件也进行了预选。本文对绞缆机液压系统的设计计算严格根据我国

11、船舶设计规范选取数据，计算结果算符合系统要求，可以作为以后绞缆机液压系统设计的参考材料。15烟台大学毕业设计1 液压传动和液压绞缆机的概念与特点1.1 液压传动的概念和特点1.1.1 液压传动的概念传动部分的功能是将动力源输出的机械能传递给工作执行机构液压马达，是非常重要的一个环节。传动部分有机械传动、液压传动、电力传动等形式的传动方式。其中，液压传动是以几乎不可压缩的液体为工作介质，利用该液体的压力能可实现多种运动形式的传递和力的传递的一种传动方式。依靠液体的静压力传递动力。完整的液压传动系统由动力元件（如电动机）、执行元件（如液压马达）、控制调节元件（如换向阀件）、辅助元件（如滤器和管路）

12、、传动介质(如矿物油)。1.1.2 液压传动的特点液压传动方式是一种灵活的传动方式，主要有以下一些优点1、液压传动装置的体积小、重量轻、结构紧凑。其中液压元件之间的连接方式有采用管道连接或采用集成式连接两种方式，其布局和安装有很大的灵活性，可以组成其它传动方式难以组成的复杂传动系统。如相同功率下，液压传动装置的外形尺寸仅有电气传动装置的12% 13%，质量为电气传动的10%12%。因此，液压传动装置非常适合用于船上。2、液压传动装置可以实现大范围内的无级调速，而且还可以在其工作的进行中进行调速。具有多种型式的执行元件，可方便的实现直线、旋转和摆动等工况。能省去中间调速装置直接和工作机构相连接，

13、这样做就使传动机构得到简化。3、液压传动装置反应速度快，运动惯性小。液压油的不可压缩性使得液压系统传动动作敏捷、响应迅速、换向频率高和启动时间短，可以满足船舶机械设备工况变化范围的要求。4、液压传动装置实现过载保护比较容易。在液压系统中设置适当的卸荷溢流阀，即可防止系统超压过载。此外，蓄能器还可用作应急源，在液压系统动力元件发生故障时，起安全保护作用。5、液压元件和液压回路，甚至部分液压传动装置都已实现系列化、标准化和通用化，简化了液压传动装置的设计、制造、使用和维修并减少了维护成本。并且液压元件便于实现自动化。6、简化设备的结构，以及减少零件的数目，还便于设计、制造和安装维护等。7、液压元件

14、运转时可以利用工作介质进行自我润滑，从而能使工作安全可靠，有助于散热并能延长系统的寿命。液压传动优点很多，但是也有它的缺点：1、 液压传动有较多的能量损失，如泄露损失、摩擦损失等。因此，传动效率较低。2、 液压传动对油液的清洁度和温度比较敏感，清洁度不够就会导致液压元件的磨损，大大降低其使用寿命。3、 液压传动装置发生故障时不易追查原因，就会延长维修的时间，也可能导致故障不能及时排除。虽然液压传动有以上缺点，但是液压传动的瑕疵遮盖不了优点，可以说是瑕不掩瑜。因此其前景非常广阔。正因为液压传动具有以上优势，所以现代大型船舶绞缆机控制系统多采用液压式传动。我们就以液压绞缆机为例，进行设计分析。1.2 绞缆机的概念和特点1.2.1 绞缆机的概念大多数船舶都装备有绞缆机，使船舶停靠码头、系带浮筒、靠离码头和进出船坞。严格的说，绞缆机是指使绞缆筒动作来实现收放缆索的电动机及其所驱动的液压泵和辅助设备等动力机构，但是现实中，船上习惯把绞缆装置整体统称为绞缆机或绞缆车。1.2.2 船舶对绞缆机的特点1、船舶对绞缆机系统的一般要求在风向垂直于船体中心线时应能保证船舶在受到6级风以下作用时仍能系住船舶。其拉力大小应该根据