下载文档原格式
深水吊装升沉补偿液压系统建模与优化摘要：在深海提升作业中，由于风浪的共同作用，安装载体的起伏运动容易引起起重设备，起重装置的垂直波动受到严重影响，严重影响了起重设备的安全。
水下起重生产。
为确保水下作业的安全性和可靠性，设计并了主动升沉补偿的液压系统。
并且指出了一种双液压回路升沉的一种有效的补偿系统，其中涉及到了升降回路以及补偿回路这样的两个低速和高扭矩液压马达其主要是被用在对行星绞车进行驱动。
使其能够对升沉补偿功能给予实现。
通过对于理论进行的分析，还设置了补偿回路的相关数学模型，并通过Matlab / Simulink去完成了建模以及仿真的要求。
仿真所获得的结果显示，液压其自身的阻尼比相对较小，这是使得液压系统自身无法保持稳定的主要因素，同时也是其自身响应并不是很快的核心原因。
动态压力反馈装置并联连接在补偿回路液压马达的入口以及出口之间，其主要的目的就是为了能够使得液压系统其自身的动态响应特性以及稳定性得到提升。
其自身保持响应的需要保持在0.35S，振荡的补偿效果也相对要好一些，运行自身的稳定性比较的稳定，同时还能够对系统性能的要求给予满足。
关键词：深水吊装；主动升沉补偿；液压；建模；优化随着世界海上石油和天然气开发继续向深海发展，对深海工程设备的需求不断增加，我们国家深海海洋工程装备制造业和世界上一些比较先进的技术水平相比之间仍然有比较大的差距。
在深海环境里去开始完成提升作业的时候，当前整体操作系统则主要是通过海风以及海浪去进行组合而成，其中涉及到了三个比较自由的度以及摇摆和俯仰自由。
托架其自身的运动运动程度的起重设备在进行升降的时候主要是沿着垂直的方向去进行波动，甚至其自身已经超出了船舶自身产生的起伏运动，严重的还会对起重设备自身的安全性以及海底升降的准确性产生影响。
为了能够有效的处置产生的这些问题，在深水提升系统里可以适当的安装升沉的补偿系统，使其能够减少或者是消除提升设备其自身的升沉运动，使得水下设备在进行提升的时候能够具有一定的安全性。
船用起重机主动式升沉补偿控制的研究祝福;刘晓林【摘要】This paper studies and models ship motion and crane rising and falling motion offshore. It analyzes the principle of marine crane active rising and falling compensation control from two aspects of velocity compensation needle and displacement compensation.%对海上作业的船舶运动和起重机升沉运动进行分析、建模，从速度补偿和位移补偿两个方面分析了船舶起重机主动式升沉波浪补偿控制的原理。
【期刊名称】《船电技术》【年(卷),期】2016(036)004【总页数】4页(P30-32,36)【关键词】升沉运动;船用起重机;自由度;波浪补偿【作者】祝福;刘晓林【作者单位】武汉船舶职业技术学院，武汉430050;武汉船用电力推进装置研究所，武汉430064【正文语种】中文【中图分类】U6640 引言在海洋环境中执行运输作业离不开船用起重机，它主要用于运输转移舰船间的货物、海上物资的补给等任务。
我国海洋经济在由浅海向深海的发展过程中，深海工程起重机的需求会日益增多。
在海洋环境中，船舶受到洋流、海风和海浪的作用，便会产生升沉、纵倾和横倾方向的运动。
船用起重机在起吊作业过程中，由于船舶的晃动,被吊重物也会随着晃动，这会威胁到作业的安全。
在波浪的影响下, 海上航行的船舶会产生如图1所示的升沉、横荡、纵荡、横倾、纵倾和偏航六个自由度，其中升沉、纵倾和横倾对船舶的影响最大，要减少自由度方向运动对起重机起吊作业的影响，必须采用一种具备对由海浪引起的船舶运动姿态进行检测和控制的具有升沉补偿控制功能的波浪补偿装置。
1 海上作业船用起重机的建模1.1对船舶运动的进行假设分析在海上由于受到海浪、洋流的影响，航行的船舶因此会摇摆晃动，对起重机的工作产生影响的因素很多也很复杂，要确立船舶和流体之间准确的关系式尤为困难。
深海作业主动升沉补偿起重机张光锋 陈 刚 胡 茂 姬红斌武汉船用机械有限责任公司 武汉 430084摘 要：当前深海作业对海洋工程装备的要求不断提高，主动升沉补偿起重机应运而生。
文中在国内外研究成果基础上，从环境适应性、补偿系统与起重机适配性、补偿系统与起重机功率集发等关键技术出发，介绍了起重机研制过程中的技术路线，设计制造了一种具有能量回收功能的深海作业主动升沉补偿起重机结构样机，采用折臂式结构形式和绞车式主动升沉补偿系统，并对样机进行试验验证，起重机起吊能力达到200 t，试验结果与国外同类型吊机参数进行了对比总结，样机补偿精度超95%。
关键词：深海作业起重机；主动升沉补偿；能量回收；二次控制单元中图分类号：TH213 文献标识码：A 文章编号：1001-0785（2023）06-0050-05Abstract: Recently, with the increasingly demanding requirements for offshore engineering equipment in deep-sea operation, the application of active heave compensation crane came into being. In this paper, based on the research results at home and abroad, starting from the key technologies such as environmental adaptability, adaptability between compensation system and crane, compensation system and crane power collection and development, the technical route in the development process of crane is introduced, and the design of an active heave compensation crane structure prototype with energy recovery function is put forward. The prototype is equipped with a folding arm structure and a winch active heave compensation system, and the prototype is verified by experiments. The lifting capacity of the crane reaches 200 t. Comparing the test results with the parameters of similar cranes abroad, it is found that the compensation accuracy of the prototype is over 95%.Keywords:deep-sea crane; active heave compensation; energy recovery; secondary control unit0 引言用于深海安装作业的水面工作母船受到海面风浪流的干扰影响将产生空间的波频摇荡运动。
深海折臂式起重机主动升沉补偿液压系统建模与仿真戴炼【期刊名称】《《价值工程》》【年(卷),期】2019(038)024【总页数】2页(P172-173)【关键词】深海起重机; 波浪补偿; AMESim【作者】戴炼【作者单位】润邦卡哥特科工业有限公司太仓215437【正文语种】中文【中图分类】U674.350 引言随着海上货物贸易的发展，船用起重机在上海运输中的地位越来越高，其成为执行运输作业的重要设备之一。
船用起重机主要的作用就是实现船舰货物之间的运输以及水下作业设备的投放与回收等重要任务。
然而由于船上作业环境比较复杂，尤其是在海上作业的过程中船用起重机的控制容易受水流、风力等方面的限制导致起重机出现左右摇摆或者起重机降落位置不准等现象。
具体而言船用起重机控制影响因素主要包括：一是由于起重机是固定在船舶等平台上，起重机在工作的过程中会受到平台本身移动的影响，而导致起重机起吊的降落点与吊车本身的运动不一致；二是由于起重机负荷较大，其在海上作业的过程中会因为波浪等因素而导致起重机与船舶等发生碰撞，最终导致缆绳出现疲劳损伤，进而造成严重的后果[1]。
尤其在进行舰船间弹药补给时，这种耦合运动可能造成非常严重的后果。
为了消除上述问题，本文设计一种深海折臂式起重机主动升沉补偿液压系统，以此提升起重机的工作性能，降低缆绳疲劳损害。
1 折臂式起重机升沉补偿系统工作原理折臂式起重机升沉补偿系统有效地解决了传统的船用起重机所存在的受船体运动而产生的摇摆、碰撞船体等问题，可以大大提高起重机的工作性能。
结合相关工作实践及参照相关文献技术，本文设计一种固定在船体甲板上的升沉补偿系统，并且将其进行机电液一体化建模，其示意图如图1所示。
船体本身的运动对于吊车的工作性能起着关键性的作用，因此针对海上起重机的作业性能，应该优化船体的运动状态。
结合深海折臂式起重机的工作原理建立如图2所示固定于船体的坐标系IS，其原点位于船的质心处，x正方向指向船头，z轴正方向垂直于甲板向上（假设船位于静水中时，甲板与水面平行）。
二次调节主动升沉补偿系统的控制特性研究
吴金波;宋宇宸;陈冰
【期刊名称】《液压与气动》
【年(卷),期】2016(000)008
【摘要】船用起重机的主动升沉补偿系统可以提高工作船在恶劣海况下作业时的安全性和效率,有效减小由船体升沉运动引起的缆绳张力变化.基于二次调节静液传动技术设计了船用起重机绞车驱动系统,建立了升沉补偿系统数学模型,构造了包含二次单元变量油缸位置环、二次单元马达速度环及起重机货物位置环的三闭环控制结构.随后,将船体的升沉运动作为可测干扰,应用结构不变性原理设计了前馈补偿器,并利用缆绳张力构造了起重机货物位移的状态观测器.最后通过仿真实例验证了控制器设计方法的有效性.
【总页数】8页(P10-17)
【作者】吴金波;宋宇宸;陈冰
【作者单位】华中科技大学船舶与海洋工程学院,湖北武汉430074;华中科技大学船舶与海洋工程学院,湖北武汉430074;华中科技大学机械科学与工程学院,湖北武汉430074
【正文语种】中文
【中图分类】TH137
【相关文献】
1.浮式钻井平台升沉补偿系统主动力研究 [J], 张彦廷;刘振东;姜浩;武光斌;张作龙
2.船舶起重机半主动升沉补偿控制特性研究 [J], 宋豫;胡中望
3.深海作业装置主动型升沉补偿系统控制器的研究 [J], 肖体兵;吴百海;龙建军
4.基于AMESim的半主动式升沉补偿系统仿真研究 [J], 刘茹;徐涛
5.船用起重机主动升沉补偿系统时延的实时控制研究 [J], 吴汪洋;刘贤胜;郭知峰;王汉升
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
船用吊车变幅补偿
船用吊车变幅补偿作为一种船用起重机的波浪补偿系统，包括船用起重机、波浪补偿系统，其特征在于：船用起重机包括门座架、固定支柱、回转机构、升降液压绞车、变幅液压绞车、回旋支柱、升降定滑轮、变幅定滑轮、升降钢丝绳、变幅钢丝绳、悬臂、吊钩、吊钩滑轮组件、悬臂连接座、混凝土配重平台、人字架，其特征在于：所述门座架上方安装有固定支柱，固定支柱上面安装有回转机构，回转机构上面安装有回旋支柱、悬臂连接座、升降液压绞车、变幅液压绞车，回转机构一侧与混凝土配重平台的一端连接。
本实用新型专利技术解决海浪起伏会导致重物对钢丝绳形成巨大的冲击力，容易导致钢丝绳断裂的问题，确保起重机正常工作，具有使用安全可靠、制造维护成本低、自动化程度高的优点。
船用起重机主被动式升沉补偿系统的建模王哲骏;罗友高;谢金辉;邓智勇【摘要】在海上利用起重机转运货物时,为了使被吊货物在垂直方向保持在一定的位移范围,配备升沉补偿系统是十分必要的.文中介绍了主被动式升沉补偿系统的工作原理,根据设计要求建立了主被动式补偿系统的数学模型,对补偿系统中的液压缸直径、蓄能器总容积、比例阀最大最小流量等主要参数进行了分析计算,并对设计的补偿系统负载位移变化进行了仿真.仿真结果表明,该系统能够对负载起到补偿作用,对系统设计能够起到理论指导作用.【期刊名称】《机械工程师》【年(卷),期】2015(000)007【总页数】4页(P57-60)【关键词】升沉补偿;复合油缸;船用起重机【作者】王哲骏;罗友高;谢金辉;邓智勇【作者单位】武汉第二船舶设计研究所,武汉430064;武汉第二船舶设计研究所,武汉430064;武汉第二船舶设计研究所,武汉430064;武汉第二船舶设计研究所,武汉430064【正文语种】中文【中图分类】U653.9210 引言海上舰船或者平台之间在进行吊装作业时，由于海浪起伏的影响,作业船舶或平台会随波浪上下运动，船体或平台的突然下沉会造成下放中的货物与支持面发生碰撞，或已放落到地面上的货物由于船体的突然上升出现再次悬空的现象［1］。
这些影响都有可能对货物或者起重机造成损伤，为了使海上吊放作业能平稳有效地进行，配备升沉补偿系统是很有必要的［2］。
升沉补偿技术作为海洋装备物品吊放、海上石油钻采和海上设备布放回收等作业中的重要技术，在世界范围内已经得到了广泛的应用和深入的研究。
德国博世力士乐公司推出基于二次液压元件以及复合油缸的多功能主被动式补偿系统；荷兰Huisman公司其海上桅杆式起重机配备了主动式风浪补偿系统，起升能力能达到300t。
国内上海交通大学的对被动式ROV深海吊放回收装置进行了研究［3］，中南大学的刘少军［4］以及广东工业大学的肖体兵等［5］对深海采矿装置升沉补偿系统进行了研究。
