海上吊机选型设计论文（本科）毕业设计论文.doc

海上吊机选型设计 摘 要 21 本文研究了目前国内外海洋吊机的现状，根据给定参数完成250t吊机的总体与变幅机构设计。由于250t吊机采用全液压驱动，因此还涉及到了液压系统的设计。 本文首先对250t海洋吊机机构及结构部分进行了选型，从总体受力对 250t吊机进行了总体计算，并验算了吊机的稳性。接下来具体设计计算了吊机的变幅机构。然后论述吊机液压系统的总体设计，需要实现的功能包括主起升、副起升、回转、变幅等。 关键词：海洋平台；变幅机构；液压系统；发展现状 目 录 第一章 前 言 1 1.1海洋平台吊机类型与特点 1 1.1.1 构成与分类 1 1.1.2 技术特点 4 1.2国内外技术现状 4 1.3海洋平台吊机发展趋势 6 1.4本文研究内容 7 第二章 海上平台吊机总体方案选型 8 2.1 设计参数 8 2.2 吊机方案选型论证 8 2.2.1 驱动方式选择 9 2.2.2 起升机构 9 2.2.3 变幅机构 11 2.2.4 回转机构 11 2.2.5 臂架结构选型 11 2.2.6 人字架 13 2.2.7 回转支撑 14 2.2.8 转台及门架 14 2.2.9 司机室 14 第三章 吊机总体设计 16 3.1 吊机重量及重心估算表 16 3.2 载荷计算 16 3.2.1 基本参数 16 3.2.2 由SWL引起的设计载荷 17 第四章 变幅机构设计 24 4.1 设计计算 24 4.2 钢丝绳选择 27 4.3 滑轮选择 27 4.4 卷筒计算 30 4.5 液压马达的选择 32 第五章 结 论 34 参考文献 35 致 谢 37 第一章 前 言 海洋平台吊机是海洋平台及工程船舶与外界联系的 “桥梁” ，也是海洋工程和海洋油气开发工程的重要装备之一。API 2C《海洋平台吊机规范》标准和各国船级社的相关规范要求，在设计、制造、检验和试验等环节均严格把关。海洋平台吊机整体技术水平在不断提升，已经发展成为一种具有高度安全可靠性、整体性能先进、功能完善、控制操作精密的高技术海洋作业设备。现阶段海洋平台吊机尤其是大型、高端海洋平台吊机关键技术一直由国外公司垄断，因此有必要深入研究、加快国产平台吊机开发的步伐。 1.1海洋平台吊机类型与特点 1.1.1 构成与分类 图1-1 海洋平台吊机结构示意图 1—控制系统； 2—回转系统； 3—变幅系统； 4—辅提升系统； 5—主提升系统； 6—动力装置； 7—安全保护装置。 图1-2 600t基座式平台吊机 将军柱式 桅杆式 图1-3 海洋平台吊机 图1-4 液压变幅海洋平台吊机 图1-5 250t折臂主动补偿平台吊机 1.1.2 技术特点 1、载荷工况复杂，承载状况恶劣 2、安全性和可靠性要求较高 3、结构紧凑，集成化程度高 4、设计与建造所遵循的标准要求高 1.2国内外技术现状1.3海洋平台吊机发展趋势 1、向产品多样化方向发展 为了满足不断变化的需求和应用，海上起重机必然走向多元化，在一系列的发展方向，主要体现在形式多样，结构和功能。多元化的主要形式，以满足各种场合，尤其是在深海捕鱼，大吨位起重，海洋管道敷设，支持特殊条件的需要和各种受水下设备安装吨位;结构多样化，主要在结构，不断优化和整体布局，高性能材料和应用等方面的发展;功能多样化主要体现在安全防护，特殊工况，负荷监控和系统测试和不断增长和完善新的功能等方面的船用起重机。例如，过载自动保护，主动升沉补偿等功能及相关技术将是一个重要的发展方向。 2、向高安全性、高可靠性方向发展 海洋平台吊机必须沿着高安全性、高可靠性的方向发展。未来随着各国船级社及海工市场对安全可靠性的不断重视，海洋平台吊机必将在结构承载安全性、抵抗恶劣工况能力、安全与逃生功能、故障发生概率控制、人员安全保护等方面不断创新和发展，多项先进技术将应用在这一领域，高安全性和可靠性将成为海洋平台吊机的核心竞争力。 3、向控制操作智能化、集成化方向发展 未来的海上起重机控制系统和操作系统将发展成一个高度集成的系统，包括信号采集与处理，系统状态监视，负载的实时监测和控制，故障记录和监控为一体。采用PLC程序控制，数据分析，数据传输和通信，参数状态，控制等先进技术，使操作者可以在本地或远程海上起重机机是通过触摸屏操作简单，操作手柄等先进的显示操作系统，准确，安全控制和操作。 随着海洋工程的不断发展，特别是海上石油和天然气的勘探和开发项目，海上起重机被更广泛的应用在很多领域，其产品及相关技术将会得到快速发展。在海洋环境适应性，安全性和可靠性，在设计和建造标准的海上起重机等方面有着更高的要求，涉及海洋工程，结构分析，电液控制，材料，应用，安全性和可靠性分析等诸多关键技术在安全性和控制的可靠性，海洋动态负载分析下功夫研究努力需要，特别是，操作系