基于S120的光电复合缆绞车驱动控制系统设计

长距离光电复合缆绞车收放过程中的张力控制与速度同步是绞车驱动控制的一项关键技术,针对该绞车的驱动控制系统,设计了一种基于西门子S120变频器驱动并采用PLC控制,牵引、储缆张力速度可控,具备自动排缆功能的电动变频驱动控制系统设计方案。     

基于PLC的深海ROV光电复合缆绞车控制系统设计研究

针对深海超长距离光电复合缆的收放、张力保护、自动排缆等问题,给出一种采用PLC和S120变频器控制的光电复合缆绞车控制系统方案。该方案可在S120变频器的驱动下,实现牵引绞车双摩擦轮同步和负荷分配,储缆绞车恒张力排缆以及自动排缆装置的联合控制。     

深海电动牵引绞车设计与缆绳张力控制

缆绳拖曳绞车是深海探测领域的必备装备。为改善拖曳绞车深海科考过程中由于海浪、洋流与母船运动引起的光电复合缆绳断裂、磨损、鼓缆等缆绳张力问题，设计一款新型电动双驱绞车，结构包括双驱动牵引绞车、排缆机构和储缆绞车等。其中，牵引绞车包括主驱绞盘和辅驱绞盘，通过速度力矩混合伺服方法协同控制缆绳高低张力，克服了单驱绞盘浮动引起的缆绳磨损弊端。绞车采用Profinet通信解决了串行通信抗干扰能力差的问题。采用光电复合缆绳进行带载收放试验，结果表明，相对于单驱动绞车，双驱动绞车能够有效防止缆绳磨损滑移，衰减张力的同时抑制张力突变，充分保护缆绳。     

多片组合式摩擦轮牵引绞车的牵引特性

针对深海减张力储缆绞车系统的牵引绞车收放缆时存在摩擦轮与铠装缆之间滑动位移大及张力分布过度集中于第一个轮槽的问题,提出基于多片组合式摩擦轮结构的牵引绞车.通过最大扭矩限制和多片式摩擦轮转动补偿铠装缆收缩位移原理,能有效地减少铠装缆与轮槽间的相对滑动位移,延长铠装缆和摩擦轮的寿命.通过分析现有牵引绞车和文章提出的多片组合式摩擦轮牵引绞车在工作过程中铠装缆的拉伸形变变化量及分布规律,证明了新模型的有效性,为提高铠装缆的寿命探索了一种可行的方式,也为减张力储缆绞车提升为升沉补偿绞车提供了一定的理论支撑.     

一种铠装缆绞车控制系统设计与研究

针对现有铠装缆绞车缆绳拉力容易受外界因素干扰,导致控制精度不高,尤其在拉力临界值时,由于拉力的跳变导致张力保护模式和正常模式来回切换等问题。研究提出了铠装缆绞车控制系统工作流程的优化,对拉力信号进行四阶滤波处理。详细介绍了绞车控制系统的硬件设计、软件设计和关键技术处理。同时对绞车系统进行智能化故障监控,达到智能故障诊断的目的。     

作业型载人潜水器通信中继浮标收放绞车的设计研究

介绍了一种适用于作业型载人潜水器收放通信中继浮标的绞车的装置组成、工作原理、驱动参数计算及其液压控制系统。该收放绞车实现了自动排缆,主动放缆,张力保护,被动放缆,承重头锁紧及应急切割功能,确保了在释放回收通信中继浮标过程中载人潜水器的姿态及安全,从而保证载人潜水器在水下的作业安全性和可靠性。     

沉船打捞作业时域内吊缆张力计算

应用水动力学分析软件AQWA对静水中打捞沉船的一个过程进行动态模拟,并基于时域响应分析方法,计算得到不同沉船重量及不同收缆速度对应的时域吊缆张力。结果表明:沉船打捞收缆速度较低时,若船舶所受浮力与浮吊船收缆速度一定,则浮吊船收缆之后的钢缆张力将随着沉船重量增加而增加;沉船重量只改变钢缆张力的大小,不影响钢缆张力在时域内的变化趋势;在绞缆机"突停"时,浮吊船的吊缆张力会达到最大值,因此,在对打捞钢缆进行选型时,需要考虑绞车突停的情况而加粗钢缆尺寸。     

深海绞车系统收放缆过程及动力行为

基于仿真软件Orca Flex,对科考船全海深（最大水深11 000 m）地质绞车在水深4 500 m和6 000 m工况下的收放缆过程及动力行为进行分析,研究不同波浪角、材料、下放速度和海况对绞车缆绳最大张力和最大偏移量的影响。研究发现：在整个收放缆过程中,波浪角越接近90°,缆绳张力的浮动越杂乱,持续时间越久;缆绳的轴向刚度对其最大偏移量的影响可忽略不计,但高模量合成纤维缆在触底时,其张力变化较为明显,张力波动回复平稳周期短;随着下放速度的增大,缆绳的最大张力持续增大,最小张力减少,取样器最大偏移量整体上呈减少的趋势;随着水深的增加,缆绳的最大张力呈递减趋势,且变化趋势逐渐变缓,最后趋于平稳,最大偏移量呈递增趋势,且其变化趋势与张力一致;5级海况对缆绳的最大张力的影响不明显。     

ЛЭ61М型绞车

ЛЭ61М型绞车同于内河船舶上启闭货舱盖。绞车由装有行星减速器的卷筒,基座和电气设备组成。采用船舶电网供电的交流电动机拖动。张力缆索的额定拉力为19.6千牛顿;额定拉力下的收缆速度不小于9米/分;卷筒上     

深水吊缆非线性垂向运动响应分析

针对深水吊装过程中吊缆及吊载在外部扰动作用下的运动幅值较大,运动特性呈现较强的非线性问题,提出基于Hamilton原理求解吊缆非线性运动响应的方法,建立吊缆的非线性运动方程,采用有限差分方法进行求解,与文献的试验值比较,结果吻合较好,验证求解方法的准确性和可靠性。以4 500 m缆长为例,对不同吊缆上端激励周期下吊缆不同位置处的缆张力、垂向位移进行计算分析,结果表明,当吊缆长度较大时,缆张力及吊缆垂向位移在整个吊缆内不是均匀分布的,缆张力及垂向位移的传播呈现明显的波动现象,且随着吊缆长度和上端激励周期的增加,波动的幅值及变化剧烈程度逐渐减小。     

深潜救生艇收放装置关键技术研究

为了保证深潜救生艇下水和起吊过程的安全,提出了深潜救生艇收放装置关键技术,包括纵横摇缓冲保护技术和恒张力控制技术.从理论分析出发,分析母船船体和深潜救生艇运动状态和受力情况,建立运动模型,进行了计算机仿真,提出了收放装置纵横摇缓冲机构的设计原则.在恒张力控制研究方面,重点分析深潜救生艇在水面的运动与受力状态,进行了起吊缆恒张力控制仿真试验.利用起吊绞车试验模型进行起吊缆恒张力控制试验研究,验证分析和仿真的结果,为设计提供了技术基础.     

绞车短距离导向轮的自动排缆及润滑

介绍了为解决打桩船吊锤绞车短距离排缆存在的问题,将位于绞车前的导向轮设计成轴向可移动式,满足钢丝绳卷绕时自行排缆的要求。另外,还对导向轮的润滑方式进行改进,取得良好效果。     

新型铺缆船牵引机构设计应用

为提高铺缆船的作业效率,降低作业成本,对铺缆船牵引机构进行设计。该新型铺缆船牵引机构通过牵引绞车、甲板储缆绞车、舱内储缆绞车、抛锚艇绞车、换缆装置及导向滑轮组的配合使用,完成牵引移船,满足电缆敷设的要求。通过对该牵引机构工作流程和组成件的试验验证,表明该牵引机构对提高生产效率、降低作业成本及改变原有浅水和近海作业仅靠锚泊移船作业的方式具有重要作用。     

基于模糊PID控制的海洋绞车排缆系统

海洋绞车排缆控制系统易受负载扰动、系统参数变化等不确定因素的影响,且常规PID(Proportion-Integral-Derivative)控制器的抗干扰能力较差、排缆精度较低,由此,设计基于模糊PID控制的海缆绞车排缆系统。从理论上分析海洋绞车排缆系统的工作机理,详细阐述模糊控制算法并设计模糊PID控制器。在MATLAB/SIMULINK软件中依据矢量控制和SVPWM调制原理建立排缆控制系统模型。对建立的模型进行仿真,并将其与常规PID控制系统相对比。仿真结果表明,所设计的系统具有响应快、超调量小和抗干扰能力强等优点,能较好地满足排缆控制系统的性能要求。     

基于西门子S7-200可编程控制器的水下机器人姿态控制研究

本文介绍基于S7-200可编程序控制器的带缆遥控水下机器人姿态控制的研究方案,同时根据带缆水下机器人多自由度的控制要求编写PLC程序和仿真触摸屏人机界面,并进行西门子S7-200CN组合实验控制板模拟调试。     

动力定位起重船吊装海洋平台组块耦合运动响应模拟

在起重船吊装海洋平台组块时,若组块运动过大,会引起它和平台的剧烈碰撞。论文建立了起重船-组块耦合刚体运动模型,基于推力分配的模糊PID控制算法和遗传算法开发了动力定位控制系统,提出了耦合运动模拟算法,并开发了相应的程序。对HYSY201动力定位深水铺管起重船在不规则波浪中吊装组块作业时的运动进行预报,得到起重船和组块运动、吊缆动张力、推进器推力以及推进器角度等结果。     

一种新型集成式潜水器吊放回收系统的研制

针对无人潜水器在深海作业前后的吊放回收过程中,存在的效率低、安全性差等问题,提出了一种新型集成式潜水器吊放回收系统。该系统运用集成化的设计思想,实现了系统合理集成及集中控制。所设计的新型纯机械式锁栓装置,实现了潜水器自动对接释放功能;通过巧妙的驱动装置,实现了脐带缆的张力保护及绞车的自动收放;通过巧妙的的排缆装置,有效地实现了脐带缆的自动排布及换层功能。该系统的成功研制,大大提高了无人潜水器的作业效率和作业安全性,对类似潜水器吊放回收系统研制具有重要的参考价值。     

基于合成纤维缆的科考船地质绞车海上试验方法

以国产使用合成纤维缆地质绞车海上试验为参考对象,根据国产地质绞车的功能及特点,结合实际试验环境及相关规范或大纲试验要求,介绍全海深地质绞车海上试验的内容和方法。     

应用高模量合成纤维缆的深海调查绞车系统设计研究

随着海洋调查的发展,研究人员往往希望在更深的地方执行更为复杂的调查任务,这对调查仪器及其布放绞车提出了更高的要求。由于调查深度的增加,传统的钢缆因自重大已经不适用,深水调查中越来越多的采用高模量合成纤维缆。本文从深海缆绳的使用特点着手,针对高模量合成纤维缆绳的特性,研究缆绳对深海调查绞车系统设计的影响,可为应用高模量合成纤维缆的深海调查绞车系统设计提供参考。     

开敞式码头系泊缆绳的优化研究

运用OPTIMOOR系泊软件,以减小环境荷载作用下船舶运动量及均衡缆绳张力分布为优化目标,结合江苏某港10万吨级石化码头,通过对比不同的缆绳材质、调整缆绳长度、调节缆绳预张力来优化开敞式码头系泊缆绳的布置。计算结果表明:增加缆绳长度可降低缆绳张力,设置尾缆能显著降低系泊钢缆的动力负荷,减少船舶的运动量;施加合理大小的预张力能有效降低船舶的位移量,均衡缆绳张力;建议大船主缆选用钢缆。