開題報告-水庫防洪閘啟閉液壓系統(tǒng)設(shè)計

1、畢業(yè)論文（設(shè)計）開題報告題 目 水庫防洪閘啟閉液壓系統(tǒng)設(shè)計 學(xué) 院 機械工程學(xué)院 專 業(yè) 機械設(shè)計制造及其自動化年級級學(xué)生姓名 學(xué) 號 指導(dǎo)教師 教務(wù)處制表年 月 日選題意義液壓啟閉機是水利水電工程閘門啟閉的專用起重機城，是廣泛用于水利水電行業(yè)的一種必不可少的設(shè)備。液壓啟閉機啟閉性能的優(yōu)劣直接關(guān)系到閘門能否良好運行，對于工程的安全運行起著關(guān)鍵性的作用，并因其所具有的傳動過程中的平穩(wěn)性，結(jié)構(gòu)設(shè)計具有緊湊性，運行過程中具有強大的承載能力等優(yōu)點，得到了廣泛的應(yīng)用，有取代目前的水利水電工程設(shè)計中，低、中揚程固定卷揚式啟閉機有被液壓啟閉機取代的趨勢。隨著高壩的興建和大容量水力機組的研制，水力樞紐對于閘門

2、、啟閉機從設(shè)計、制造、安裝甚至于材料、工藝等等的要求愈來愈高。首光要求運行安全可靠，其次是操作靈活、不漏水。液壓啟閉機適用范國廣，結(jié)構(gòu)簡單，布置緊湊，體積小，可對閘門施行下壓力、閘門重量輕，承載力大。且易于實現(xiàn)啟閉過程中的過載保護，工作安全可靠；可以實現(xiàn)很大范圍內(nèi)無級調(diào)速，且調(diào)速方便；運行平穩(wěn)，換向方便，緩沖性能好；液壓傳動與電氣控制相結(jié)合，便于實現(xiàn)集中控制和自動控制，液壓元件自潤滑性好，經(jīng)久耐用。國內(nèi)外研究現(xiàn)狀概述國內(nèi)誕生第一臺啟閉機的標(biāo)志是50年代末安裝在在新安江水電站的液壓啟閉機。1972年,南京水科院開始對葛洲壩的2號船閘作了一系列液壓啟閉機實驗,為液壓啟閉機的研發(fā)積累了豐富的經(jīng)驗。隨

3、著液壓技術(shù)的發(fā)展,液壓啟閉機展現(xiàn)了無與倫比的優(yōu)勢,在水利水電工程中取得了更加廣泛的應(yīng)用。我國也順應(yīng)發(fā)展趨勢,制定了一系列的標(biāo)準(zhǔn),規(guī)范行業(yè),引導(dǎo)市場,為液壓啟閉機的發(fā)展和應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。目前國內(nèi)部分水利水電工程中啟閉機的水平發(fā)展已基本趕上國際先進水平,目前我國內(nèi)處于應(yīng)用階段最具代表性的是三峽工程采用的液壓啟閉機,三峽工程水利樞紐是國內(nèi)最大型工程,具有防洪、發(fā)電和航運等綜合效益的水利工程,故該工程中選用的液壓啟閉機具有數(shù)量大、規(guī)格大、技術(shù)水平要求高、制造安裝難度大等特點。他們的運行安全可靠性至關(guān)重要,直接影響三峽整體效益和目標(biāo)的實現(xiàn)。如深孔弧形閘門由液壓啟閉機操作,共設(shè)23臺液壓啟閉機,由六套液壓泵

4、站分別集中控制,該啟閉機主要技術(shù)參數(shù)我國目前啟閉機設(shè)計水準(zhǔn)與制造水準(zhǔn)都達到了很好的水平,50年代后期新安江就己在啟閉機上使用了液壓傳動的原理,經(jīng)過了這么多年的發(fā)展,啟閉已廣泛應(yīng)用于液壓啟閉機操作弧型閘門、人字閘門、快速閘門或高水頭深孔事閘門,技術(shù)已經(jīng)很成熟。例如長江三峽水利樞紐工程永久船閘和廠壩二期工程使用了各種液壓啟閉機116臺,代表了我國現(xiàn)在的最高水平。 綜合國外啟閉機現(xiàn)狀來講，國外啟閉機歷史悠久，50、60年代就已渡過了開發(fā)初期的小流量高水頭設(shè)計趨勢轉(zhuǎn)變?yōu)槌墒炱诘牡退^大流量的發(fā)展歷程。國外的啟閉機發(fā)展，歐洲地區(qū)的啟閉機結(jié)構(gòu)復(fù)雜和型式多樣，主要考慮對上游水位的控制、流量調(diào)節(jié)及環(huán)境保護，所

5、以該地區(qū)設(shè)計比較普遍，主要是T型雙扇門門頂方便泄水和排冰。美洲閘門在設(shè)計上考慮傳動載重量和結(jié)構(gòu)的承載能力和要求方面追求很高的安全系數(shù)，形式上力求典型化，簡單化。該地區(qū)后期建造的閘門一弧型門或平板門為主。蘇聯(lián)地區(qū)設(shè)計的啟閉機一般都是大規(guī)模，該地區(qū)的啟閉機主要都采用表孔或深孔弧型門和平板門，原因是該地區(qū)的啟閉機主要考慮耐嚴(yán)寒。主要研究內(nèi)容（1）綜合分析國內(nèi)外有關(guān)文獻資料的基礎(chǔ)上，根據(jù)液壓系統(tǒng)設(shè)計的基本原則及啟閉機設(shè)計的原理，分析液壓啟閉機系統(tǒng)的輸出力特性曲線和負(fù)載特性曲線，結(jié)合水利樞紐液壓啟閉機的具體的現(xiàn)場要求設(shè)計出啟閉機的液壓系統(tǒng)原理圖。 （2）學(xué)會 Simulink仿真軟件平臺的使用，畫出系統(tǒng)

6、的仿真原理圖，并計算或估算系統(tǒng)各結(jié)構(gòu)參數(shù)，進行計算機仿真；最后對仿真結(jié)果進行比較分析，進一步認(rèn)識系統(tǒng)中各液壓元件參數(shù)對元件性能的影響，更深刻理解單個元件在整個系統(tǒng)中的作用及對系統(tǒng)的影響。根據(jù)仿真結(jié)果，分析仿真結(jié)果，提出優(yōu)化方案，比較優(yōu)化后系統(tǒng)的仿真結(jié)果與原仿真結(jié)果。 （3）在前述分析的基礎(chǔ)上,對啟閉機液壓系統(tǒng)整體進行仿真分析,液壓系統(tǒng)的動態(tài)仿真對于改進液壓系統(tǒng)的設(shè)計和提高液壓系統(tǒng)可靠性都具有重要的意義。擬采用的研究思路（方法、技術(shù)路線、可行性論證等）(1)首先從了理論上詳細(xì)研究液壓啟閉機的發(fā)展歷史，國內(nèi)外應(yīng)用情況，液壓啟閉機的存在的主要問題及解決措施。 (2)根據(jù)本課題三峽液壓啟閉機的現(xiàn)場條件

7、計算出所需電機、泵、油箱容積、管道、液壓缸缸徑參數(shù)及系統(tǒng)各個滿足要求的子回路，設(shè)計出系統(tǒng)原理圖。 (3)建立起系統(tǒng)的 Simulink仿真圖，設(shè)置泵，管道，閥，仿真信號等參數(shù)，通過仿真兩支液壓缸的流量，流速，位移等基本參數(shù)，分析其同步性。 (4)分析液壓啟閉機的同步回路，提出同步回路優(yōu)化的系統(tǒng)方案。重新畫出系統(tǒng)的原理圖。 (5)根據(jù)前面優(yōu)化的系統(tǒng)原理圖,進行系統(tǒng)的優(yōu)化方案的仿真，比較其結(jié)果，做出是否取得優(yōu)化效果的結(jié)論。仿真方案:將系統(tǒng)的仿真模型在Simulink建立起來后，設(shè)定液壓泵為允許流量最大流量值，溢流閥壓力根據(jù)需要設(shè)定為所需值。設(shè)定仿真時間及通信間隔。通過仿真，得到系統(tǒng)的位移曲線和速度

8、曲線，分析系統(tǒng)的動態(tài)特性曲線及二個缸的位移，速速曲線，比較其曲線，分析其同步性。研究工作安排及進度1、2021年10月15日2021年11月1日，查找相關(guān)參考文獻，了解國內(nèi)外研究現(xiàn)狀；2、2021年10月15日2021年11月11日，完成論文開題報告；3、2021年11月13日2022年3月8日，基本完成設(shè)計的總體結(jié)構(gòu)功能要求，并完成傳動機構(gòu)的設(shè)計驗算，同時繪制出相關(guān)零件圖和裝配圖；4、2022年3月8日2022年3月12日，通過論文中期檢查；5、2022年3月12日2022年5月12日，開始翻譯，對論文設(shè)計進行優(yōu)化完善，準(zhǔn)備畢業(yè)答辯。參考文獻目錄1 張思林. 液壓啟閉機的可靠性設(shè)計與思考J.

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