1、 毕业设计开题报告 机械设计制造及其自动化 节能型船用液压起货机设计 一、综述本课题国内外研究动态，说明选题的依据和意义 随着能源的日益紧缺 ,节能无疑具有十分重要的现实意义。因此 ,在设计液压系统时 ,应该将节能技术应用到液压系统的每个环节。对于已有装备 ,用已发展成熟的节能技术进行改造 ;对于正在设计中的液压系统 ,要充分考虑对整个系统节能控制 ,避免以后不必要的损失 ,延长装备的使用寿命 ,提高系统工作的可靠性。目前大多数普通用途的运输船舶，特别是运送成箱、扎捆、袋装等件状货物的干货船，都需要在船上 装设起货机，因此船用起货机的节能与否具有重大的意义，本文研究的是通过液压技术的传动把重力
2、势能回收，再通过 蓄能器回收再利用。关于 液压技术近几年发展的速度是非常迅猛的 ， 尤其在电子技术 、微机控制 日益发展 的今天 ，液压技术已迅速渗 入到各个学科领域 。 确切 地说 ， “ 液压 ”是 电子和机械技术 之间 的一种技术 ，把 “ 传动 ” 和 “ 控制 ” 结合起来是液压技 术发 展 的必然 结 果 。 也是 是实现 现代化传动与 控 制的关 键技术之 一， 事实表明，在各类船舶以及在船舶的不同方面，液压技术都正在获得越来越多 的应用，并展现其十分广阔的发展前景 我国加入 WTO 后 ,对国外最新科技信息的关注程度提高了 ,上面所提及的当前液压技术发展的 4 个前沿方向都投入
3、了一些力量在进行工作 ,但由于基础差、底子薄 ,加上绝大部分应用型研究院所都转制为企业 ,忙于应付企业的生存问题 ,在这一波跟踪国外最新技术的二次创新开发中 ,和“六五”、“七五”、“八五”、“九五”其间相比 ,显得“心有余而力不足”。 )国内在液压元件和系统采用电子技术直接控制方面 ,应该说有较大进步 ,但绝大部分能用于电子技术直接控制的液压元件都是进口的 ,而且一般都是常规的液压系统 ,真 正紧跟国外二十一世纪水平的还很少 由于液压技术广泛应用了高技术成果，如自动控制技术、计算机技术、微电子技术、磨擦磨损技术、可靠性技术及新工艺和新材料，使传统技术有了新的发展，也使液压系统和元件的质量、水
4、平有一定的提高。尽管如此，走向二十一世纪的液压技术不可能有惊人的技术突破，应当主要靠现有技术的改进和扩展，不断扩大其应用领域以满足未来的要求。综合国内外专家的意见，其主要的发展趋势将集中在以下几个方面 ，其中一个重要方面就是 ：减少能耗 ,充分利用能量 -液压技术在将机械能转换成压力能及反转换方面，已取得很大 进展，但一直存在能量损耗，主要反映在系统的容积损失和机械损失上。如果全部压力能都能得到充分利用，则将使能量转换过程的效率得到显著提高。为减少压力能的损失，必须解决下面几个问题： 减少元件和系统的内部压力损失，以减少功率损失。主要表现在改进元件内部流道的压力损失 ,采用集成化回路和铸造流道
5、 ,可减少管道损失 ,同时还可减少漏油损失。 减少或消除系统的节流损失，尽量减少非安全需要的溢流量，避免采用节流系统来调节流量和压力。 采用静压技术，新型密封材料，减少磨擦损失。 发展小型化、轻量化、复合化、广泛发展 3 通径、 4 通径电磁阀以及低功率电磁阀。 改善液压系统性能，采用负荷传感系统，二次调节系统和采用蓄能器回路。 为及时维护液压系统，防止污染对系统寿命和可靠性造成影响，必须发展新的污染检测方法，对污染进行在线测量，要及时调整，不允许滞后，以免由于处理不及时而造成损失。 因此加快我国液压技术的研究具有重要意义，因为 21 世纪是海洋的世纪， 中国海岸线漫长，港口众多，改革开放以来
6、，中国经济飞速增长，对外贸易也一直高速增加，沿海城市的经济发达，对船舶运输等各方面的需要也越来越大，这些都为船舶事业的发展提供了很坚实的基础。 世界 船舶市场份额 已经开始 逐步呈现由韩、日向中国转移的趋势。根据英国克拉克松研究公司对世界造船总量的统计数据 ,我国造船完工量、承接新船订单和手持船舶订单分别占世界市场份额的 23%、 42%和 33%。 目前，船舶应用最广的起货机有液压式和电动式两种。相比之下，液压起货机具有重量轻、体积小、操作轻便、工作平稳、可实现无级调速等优点，另外还能吸收冲击性负载和自动防止过载，并且具有良好的制动能力。虽然液压系统存在元件制造精度要求高、容易漏油、出故障后
7、不易排除等问题，但随着液压技术的发展，液压起货机和其他的液压甲板机械在船上的应用日益广泛，并日益显示出其优越性。因此不断改进液压技术， 减少能耗 ,充分利用能量 对于船用起货机的发展具有重大意义。 二、研究的基本内容，拟解决的主要问题： 本 课题 针对某 型船用液压起货机耗能比较大的缺点，进行改良设计。 要求完成： 1.节能型起货机的总体方案设计。明确课题的技术要求与指标，提出项目的主要研究内容以及研究方案和技术途径 2.起货机液压控制系统设计计算等。 3并用 Auto CAD 软件画出液压起货机系统的装配图和零件图 （二）主要问题 (1)液压起货机起升机构机械系统的设计。 (2)液压起货 机
8、起升机构开式节能液压系统的设计 (3)液压起货机开式节能液压系统液压元件的选择与计算。 (5)系统的压力和流量。 (6)在起货机下降时能灵敏的控制速度，实现起货机的换向和调速。 三、研究步骤、方法及措施： （一）步骤： 1 、查阅相关资料，寻找更好的设计方案和理论依据； 2 、权宜设计方案，确定最终设计方案； 3 、绘制方案的总体机构示意图，根据相关资料和数据选择所用设备并计算出系统的节能效率，分析是否有实际意义； 4 、修改并验证方案的可靠性能； 5 、结合方案撰写设计论文 （二）方法与措施： 广泛查 阅有关于该课题的相关资料，充分利用网络的便捷查阅国外相关先进的技术，在原有资料的基础上，一
9、边对 液压节能系统 设计进行分析，一边对不足之处进行修改。 定期检查指导，严格执行计划进度。 四、参考文献 1韦家础，陈永芳，舒海滨 .船舶电动液压起货机节能研究 J.液压与气动 ,2008（ 11）：67 2 强宝民 ,李洪光 节能技术在液压系统中的应用 J 煤矿机械 , 2008(6):1619 4张路军 .应用组合液压缸液压升降系统的节能方法 J.起重运输机械 ,2003(60)： 5455 5马小骏 ,毛一平 .5 吨液压起货机的开发 J.船舶设计通讯， 1997（ 6）： 2326 6 韩成敏，蒋国仁船用蓄能器的应用 J机电设备 ， 1998 年（ 1） :6468 7杨铁春 ,李成全 ,尹永贵 .液压升降装置 J.煤炭科学技术， 1995(3):4748 8彭天好 .变频泵控马达调速及补偿特性的研究 D.浙江，浙江大学 .2003 年 4 月 9刘采用 .带蓄能器的液压电梯节能控制系统的研究 D.浙江，浙江大学 .2004年 2月 10徐兵 .采用 蓄能器的液压电梯变频节能控制系统研究 D.浙江，浙江大 学 .2001年 5月 11王吉龙 .变频液压起货机动态特性的仿真研究 J.液压气动与密封， 2005(4)： 47 12彭天好 .变频液压技术的发展及研究综述 J.浙江大学学报， 2004（ 5）： 215222
