大型石油模块连续移位技术研究

来源 :天津大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:PeterWang9898
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近年来,随着石油开采目标逐渐向深海转移,石油模块逐渐朝着重量重、尺寸大的方向发展。石油模块一般是在码头上进行建造,采用合适的移位方式移位到驳船上。当驳船的高度高于码头,常用的滑移装船与轴线车移位的方式不能使用,只能采用吊装方式。石油模块的吊装需借助于大型的起重设备,环轨式起重机作为一种新型的起重设备,因具有起重量大,同时兼备超大的起重力矩的优点,在吊装领域发挥着越来越重要的作用。本文主要针对环轨式起重机的回转技术进行研究。为适应环轨吊在环形轨道中回转,设计了一种双向楔紧的爬行器,可以实现对滑靴顶推和拖拉两种工作方式。并对爬行器中楔形块初始楔紧力与自锁进行研究,以及对爬行器结构进行有限元分析;对回转运动进行运动分析,得出了回转机构在环形轨道上运行的条件,建立了不同轨道中主缸位移量的数学模型。对爬行器的液压系统进行设计,为适应回转的需要,在液压系统中加入电液比例节流阀,并对主油路中主要元件进行计算;为实现多爬行器的控制,利用主从控制策略,建立了多爬行器的控制方式;利用AMESim软件对液压模型进行仿真,搭建了主令缸与不同轨道中液压控制模型,通过赋予不同的比例系数,即可实现主令缸与不同轨道中爬行器主缸的仿真,同时考虑负载不同时对系统影响。利用遗传算法对主令缸中PID控制器的三个参数比例系数、积分系数、微分系数进行优化,使得与理想位移的最大误差值与速度波动均有所改善;最后利用西门子SIMATIC Manager软件和Wincc软件,并基于PROFIBUS-DP现场总线技术,对回转系统进行硬件组态以及软件程序开发进行说明,同时对监控界面进行开发。
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