多马达液压同步控制系统设计及试验研究.pdf

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1、2013年6月机床与液压June2013第41卷第11期MACHINET0OL&HYDRAULICSVol

2、41No．11DOI：10．3969／j．issn．1001—3881．2013．11．002多马达液压同步控制系统设计及试验研究王才东，王立权，赵冬岩(1．郑州轻工业学院，河南郑州450002；2．哈尔滨工程大学，黑龙江哈尔滨150001；3．海洋石油工程股份有限公司，天津300451)摘要：在介绍水下石油管道法兰连接机具的工作原理的基础上，设计了螺母库的多马达同步控制系统。采用同步阀与同步分流

3、器组合方式实现了20个马达的速度同步。分析了影响液压系统同步精度的主影响因素，并提出了相应的解决方法。在管道法兰连接机具样机上进行马达转速同步性试验，试验结果表明：马达的同步精度可达0．0447，能较好地满足法兰连接机具对马达同步控制要求。关键词：多马达液压控制系统；同步控制；同步分流器中图分类号：TH122文献标识码：A文章编号：1001—3881(2013)11—005—5DesignandExperimentalStudyofMulti-motorsHydraulicSynchronization

4、ControlSystemWANGCaidong，WANGLiquan，ZHAODongyan(1．ZhengzhouUniversityofLightIndustry，ZhengzhouHenan450002，China；2．HarbinEngineeringUniversity，HarbinHeilongjiang150001，China；3．OffshoreOilEngineeringCo．，Ltd．，Tianjin300451，China)Abstract：Themulti-motorssync

5、hronizationdrivingcontrolsystemusedinnutsmagazinewasdesignedonthebasisoftheworkprincipleofflangeconnectiontoolofunderwaterpetroleumpipeline．The20motorsspeedsynchronizationwasachievedbythecombi—nationsofsynchronizingvalveandsynchronizationshunt．Themaininf

6、luencing~ctorsafectingthehydraulicsystemsynchronizationaccuracywereanalyzed，andthecorrespondingsolutionswereproposed．Themotorspeedsynchronoustestwascarriedwiththeflangeconnectiontoolprototype．Theresultsshowthatthesynchronizationprecisionofmulti—motorshyd

7、rauliccontrolsystemis0．O447，whichcanmeetsthedemandoftheflangeconnectiontoo1．Keywords：Multi-motorshydrauliccontrolsystem；Synchronizationcontrol；Synchronizationshunt随着海上油田开采方式和技术的发展，海底管道旋转速度过慢，螺母就会与套筒扳手后端面接触，产已广泛应用于海上油田的开发。大于300m水深的海生轴向力，螺母出现“卡死”状态，导致螺母库无底

8、石油管道需要依靠水下管道法兰连接机具完成连法前进。因此要求20个马达的旋转速度相同，同步接。管道法兰连接机具主要由螺栓库、螺母库、旋转。基于此，作者设计螺母库的马达液压同步控制拉伸模块、机架、控制系统构成。螺栓库将螺栓插入系统，对系统的同步控制性能进行分析与试验研究。管道法兰螺栓孑L，螺母库将螺母拧入螺栓，拉伸器拉1套筒马达同步液压系统的工作原理伸螺栓至指定长度，螺母库将螺母拧紧，完成管道的马达的同步转动需要由液压同步回路实现。按构连。成回路的控制元件的不同，液压同步回路主要有流量螺母库是法兰连接机具的

9、关键部件，其主要功能控制和体积控制两大类；按控制方式的不同，液压同是携带螺母，并将多个螺母同时拧入螺栓。14英寸步控制系统可分为开环控制系统和闭环控制系的海底石油管道由20个螺栓进行连接。设计的法兰统。闭环控制系统的同步精度高，但系统伺服控连接机具螺母库的螺母套筒扳手旋转是由20个马达制元件多，系统复杂，需电气控制，不适宜水下作独立驱动的，在螺母旋转的同时螺母库带动螺母轴向业。根据法兰自动连接机具的实际作业需求，采用开运动，使螺母沿螺栓作螺