旋挖钻机主卷扬系统节能技术研究

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1、万方数据中图分类号．丑』鱼2UDC621硕士学位论文学校代码密级10533釜要旋挖钻机主卷扬系统节能技术研究ResearchonEnergySavingTechnologyofRotaryDrillRigMainHoistSystem作者姓名：学科专业：研究方向：学院(系、所)：指导教师：戴鹏机械工程机电液一体化机电工程学院龚进副研究员论文答辩日期塑丝皇：17答辩委员会主席中南大学2014年5月万方数据学位论文原创性声明本人郑重声明，所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了论文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中

2、不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得中南大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我共同工作的同志对本研究所作的贡献均已在论文中作了明确的说明。申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切相关责任。作者签名：盛盛～日期：丝坚年』月上日学位论文版权使用授权书本学位论文作者和指导教师完全了解中南大学有关保留、使用学位论文的规定：即学校有权保留并向国家有关部门或机构送交学位论文的复印件和电子版；本人允许本学位论文被查阅和借阅；学校可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用复印、缩印或其它手段保存和汇编本学位论文。

3、保密论文待解密后适应本声明。作者签名：髓导师签日期：迎擘年j月1日万方数据旋挖钻机主卷扬系统节能技术研究摘要：旋挖钻机是用于桩基础工程中成孔作业的机电液一体化大型机械装备，其主卷扬上提和下放过程中存在大量的能量损失。本文针对减少旋挖钻机主卷扬液压系统压力损失及势能回收利用，从方案设计、控制方法、参数匹配等方面开展研究。本文主要工作内容有：(1)进行大量测试分析，得出旋挖钻机主卷扬能量损失主要有：液压系统压力能损失和钻杆重力势能损失。(2)根据粘性流体压力损失机理和主卷扬系统工作原理，提出减少主卷扬系统压力损失的优化方案。根据能量守恒定律建立主卷扬下放负

4、载数学模型，得出下放势能随位移变化规律，并提出能量回收总体目标。对比分析机械式、电气式、液压式储能系统的优劣，提出基于蓄能器的势能回收与利用方案。(3)建立系统各元件的数学模型及仿真模型，并建立节能控制系统的仿真模型。以稳定性和节能性为控制目标，提出一种基于主卷扬滚筒转速恒定的PID控制策略，并对回收系统进行参数匹配。(4)对减少主卷扬压力损失的改进方案，仿真结果表明改进方案不影响系统的可靠性，并可有效降低系统输出功率。对势能回收与利用优化方案，仿真验证控制策略和参数匹配的可行性，证明该势能回收系统具有节能率高，位移误差小的特点。(5)以SWDM．28

5、型旋挖钻机主卷扬系统为研究对象，搭建试验平台进行试验研究，实验结果证明优化方案合理、可行。论文从液压系统压力损失优化和势能回收两个方面对主卷扬进行节能优化研究，节能效果显著，为旋挖钻机主卷扬系统的设计提供了相应指导。关键词：旋挖钻机；主卷扬；节能；参数匹配；控制策略；分类号：TU67万方数据ResearchonEnergySavingTechnologyofRotaryDrillRigMainHoistSystemAbstract：Rotarydrillingrigisadrillingoperationofmodemlarge．scalemachin

6、eryandequipmentforthefoundation，thereisahugeenergylossonthemainhoistliflanddecentralizationprocessinrotarydrillingrig．Inthispaper,inordertOreduceenergylossofwinchwithoutlargecost，conductresearchintermsofdesign，controlmethods，parametersmatchingandtestingonarealrotarydrillrignamed

7、SⅥ仍M-28．Theresultseffectivelyreducingthewinchpowerconsumption，toprovideareferenceforenergy—savingstudyonsomeothermechanicalengineering．Themaincontentsofthispaperare"(1)Forthehighenergyconsumptionandlowutilizationofenergyonrotarydrillingrighoisting，alotoftesthasbeenconductedandan

8、alyzed，wemadeaconclusionthattheenergylOSScanbed