液压同步顶升系统在大中型轴流式转轮静平衡中的应用研究

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1、液压同步顶升系统在大中型轴流式转轮静平衡中的应用研究1绪论21.1研究背景与意义21.2国内外液压同步顶升系统研究进展41.2.1液压同步顶升技术在各项工程中的应用41.2.2大型构件大位移顶升中同步控制技术的发展现状51.2.3液压系统在转轮静平衡试验中的应用61.3本文的研究目的及主要研究内容71.4本文的研究方案和技术路线71.4.1研究方案71.4.2技术路线82液压同步顶升系统的工作原理及顶升系统92.1液压同步顶升系统的工作原理92.2液压同步顶升系统的组成92.2.1液压千斤顶集群作业1

2、02.2.2钢绞线承重112.2.3计算机系统112.3控制系统的结构和功能112.3.1结构112.3.2功能122.4液压同步顶升系统相关机具132.4.1液压泵站132.4.2液压提升器132.4.3高压胶管142.4.4液压油153大中型轴流式转轮静平衡中液压同步顶升系统分析163.1大中型轴流式转轮静平衡的同步顶升简介163.2闭环控制液压同步顶升系统的原理163.3液压同步顶升系统的数学建模与动态分析173.3.1数学建模的基本假设173.3.2数学建模分析173.3.3液压同步顶升系统稳

3、定性分析193.4液压同步顶升系统的动力源控制204大中型轴流式转轮静平衡液压同步顶升中的同步误差控制技术分析214.1顶升同步误差分析214.2一般液压系统的同步误差控制技术214.2.1改善油液质量214.2.2提高系统刚性224.2.3减少泄漏224.2.4抑制各种力/压力的影响224.3液压同步顶升中的的同步误差控制技术234.3.1控制偏载的产生234.3.2准确的选择传感器244.3.3合理的选择反馈放大系数及精度244.3.4选择合适的控制阀245大中型轴流式转轮静平衡液压同步顶升系统的

4、设计及实现265.1大中型轴流式转轮静平衡试验过程介绍265.1.1所需工器具265.1.2转轮单体粗平衡265.1.3转轮预装265.1.4转轮整体精平衡275.2系统主要技术参数275.3系统设计285.3.1系统总体方案285.3.2系统控制方案285.3.3同步顶升液压系统295.3.4泵站电气原理305.3.5监控系统305.4系统的数学建模及动态分析315.4.1液压系统的数学建模315.4.2液压系统的动静态特性分析315.5系统的校正和仿真325.5.1主/从回路的校正325.5.2同

5、步顶升控制系统仿真33参考文献351绪论1.1研究背景与意义水利发电中，转轮体是核心部件，决定着整个水轮机的性能。转轮体通过对水流的势能和动能的引导传输，将能量传送到发电机组带动发电机发电，转轮体性能直接关系到整个机组的发电能力，其重要性显而易见。可见，转轮的好坏对机组的抗空化性能、机组的稳定性和水轮机的效率都起到决定性的作用。轴流式水轮机通过转轮叶片与导水机构的协调联动作用，可以实现低负荷条件下较混流式水轮机高的平均效率，比转速高[1]。在低水头运行范围内，混流式水轮机的研究比较广泛，轴流式水轮机的

6、研究并不十成熟。工程建设的巨大需求，高参数、大容量的发展趋势，导致轴流式水轮机的研究深受关注。轴流式水轮机拥有的很大过流能力以及低水头范围内较小的转轮直径和较高的转速水平，可以帮助水电站节约大量的投资成本，使得大中型轴流式水电机组成为今后水电市场的主流产品。目前，现有的轴流式转轮的研究主要集中在以下几个方面：1)轴流式水轮机转轮刚强度研究一般认为，好的轴流式水轮机转轮叶片需要具备较好的水力性能和较高的刚强度性能以保证机组的高效安全运行。在叶片的刚强度方面，轴流式水轮机转轮叶片受力类型为悬臂受力，叶片根

7、部应力集中，容易产生裂纹，这会降低转轮过流能力和转轮效率，影响施工效益[2]。因此，部分学者在施工实践的基础上，实施了对轴流式水轮机转轮强度的研究，具体涉及到的内容包括：轴流式水轮机转轮刚强度计算模型的建立[3]，轴流式水轮机转轮刚强度计算方法的研究以及转轮动态特性研究。2)轴流式水轮机转轮CAD系统开发研究新型号转轮选用是应对工程实际中特殊情况的必然，新型号机械产品一般以模型为先导[4]。作为水轮机选型计算的重要依据，水轮机模型主要综合特性曲线至关重要。转轮叶片设计耗时长，工序复杂，传统的人工设计还

8、有精度较低的不足，在当今的工程应用中非常不便捷、不经济[4-5]。而开发出水利设计CAD软件，不仅可以提高轴流式转轮叶片设计的精度和速度，而且在节约开发成本上优势明显，同时对推动轴流式转轮叶片设计的意义重大[6]。轴流式水轮机转轮CAD系统开发涉及到计算程序的算法设计及人机界面的设计、设计数据的处理和数据库连接及绘图程序接口等问题[7]。3)轴流式转轮改进与优化研究近年来，由于较长的运行时间和转轮设计早期水平较低等原因，我国一大批电站的原有水力机组技术指